المفاتيح المعزولة بالغاز: النقاط المرجعية وقواعد التوصيل

لا يمكن مقارنة عمل الشبكات الكهربائية عالية الجهد حسب الخصائص الحالية بعمل نظائرها المنزلية. وفقًا لذلك ، في حالة الطوارئ ، هناك حاجة إلى أجهزة أكثر قوة من الأجهزة الأوتوماتيكية القياسية لإيقاف تشغيل المعدات وإطفاء القوس الكهربائي.

كمنشآت واقية ، يتم استخدام قواطع الدائرة SF6 (EM) ، والتي يمكن التحكم فيها في الوضع اليدوي واستخدام الأتمتة. لقد وصفنا بالتفصيل ميزات التصميم ومبدأ تشغيل الأجهزة. قدموا توصيات للتركيب والتوصيل والصيانة.

تعريف واستخدام غاز SF6

سادس فلوريد الكبريت هو سادس فلوريد الكبريت المصنف على أنه غاز كهربائي. نظرًا لخصائصه العازلة ، فإنه يستخدم بنشاط في تصنيع الأجهزة الكهربائية.

في الحالة المحايدة ، غاز SF6 هو غاز غير قابل للاشتعال بدون لون ورائحة. إذا قارناها بالهواء ، فيمكننا ملاحظة كثافة عالية (6.7) وكتلة جزيئية تتجاوز كتلة الهواء بمقدار 5 مرات.

واحدة من مزايا غاز SF6 هي مقاومته للمظاهر الخارجية. لا يغير الخصائص تحت أي ظرف من الظروف. إذا حدث انحلال أثناء التفريغ الكهربائي ، فإن التعافي الكامل ضروري للعمل قريبًا.

السر هو أن جزيئات SF6 تربط الإلكترونات وتشكل أيونات سالبة. منحت نوعية "الكهربي" الكبريت 6 فلوريد بخاصية مثل القوة الكهربائية.

من الناحية العملية ، تكون القوة الكهربائية للهواء أضعف 2-3 مرات من نفس خاصية SF6. من بين أمور أخرى ، أنها مقاومة للحريق ، لأنها تتعلق بالمواد غير القابلة للاحتراق ، ولديها قدرة التبريد.

عندما أصبح من الضروري العثور على غاز لإطفاء القوس الكهربائي ، بدأوا في دراسة خصائص SF6 (سادس فلوريد الكبريت) ، وكلوريد الكربون 4 والفريون. في المحاكمات فاز SF6

جعلت الخصائص المدرجة غاز SF6 أنسب لاستخدام في الصناعة الكهربائية ، على وجه الخصوص ، في الأجهزة التالية:

• محولات الطاقة التي تعمل على مبدأ الحث المغناطيسي ؛
• مفاتيح كهربائية من النوع الكامل ؛
• خطوط الجهد العالي التي تربط المنشآت البعيدة ؛
• قواطع كهربائية عالية الجهد.

لكن بعض خصائص SF6 أدت إلى حقيقة أنه كان من الضروري تحسين تصميم قاطع الدائرة. يتعلق العيب الرئيسي بانتقال المرحلة الغازية إلى السائل ، وهذا ممكن مع نسب معينة من الضغط ودرجة الحرارة.

لكي تعمل المعدات دون انقطاع ، من الضروري ضمان ظروف مريحة. لنفترض أنه من أجل تشغيل أجهزة SF6 عند -40 درجة مئوية ، يلزم ضغط لا يزيد عن 0.4 ميجا باسكال وكثافة أقل من 0.03 جم / سم مكعب. من الناحية العملية ، إذا لزم الأمر ، يتم تسخين الغاز ، مما يمنع الانتقال إلى الطور السائل.

تصميم قاطع الدائرة SF6

إذا قارنا الأجهزة المعزولة بالغاز مع نظائرها من الأنواع الأخرى ، فهي أقرب إلى الأجهزة النفطية حسب التصميم. الفرق يكمن في ملء الغرف لإطفاء القوس.

كمادة مالئة قواطع دائرة الزيت يتم استخدام خليط الزيت ، بينما بالنسبة لمخاليط SF6 - كبريت 6 فلوريد. ميزة الخيار الثاني هي في المتانة والحد الأدنى من الصيانة.

مخطط لجهاز نوع العمود المعزول بالغاز. توجد وحدات الانحناء المركبة على رف مرتفع في الجزء العلوي ، وخزانة التحكم في الجزء السفلي

تعتمد طرق إطفاء القوس الكهربائي على العديد من العوامل ، من بينها الحاسمة التيار المقنن والجهد ، بالإضافة إلى شروط استخدام الجهاز.

في المجموع ، تتميز أربعة أنواع من EV:

• مع الانفجار الكهرومغناطيسي.
• مع الانفجار في غاز SF6 - مع مرحلة ضغط واحدة ؛
• مع انفجار طولي - مع مستويين للضغط ؛
• مع انفجار تم إنشاؤه تلقائيًا.

إذا دخلت الأجهزة الهوائية في عملية إطفاء الغاز القوسي إلى الغلاف الجوي ، فإنها تبقى في غاز SF6 في مكان محصور مملوء بمزيج غاز. في الوقت نفسه ، لا يزال هناك ضغط زائد طفيف.

أجهزة العمود والدبابات

عمليًا ، يتم استخدام نوعين من مصانع SF6:

• دبابة
• الأساسية.

تتعلق الاختلافات بكل من السمات الهيكلية ومبدأ انقراض القوس الكهربائي. من حيث الترتيب الخارجي ، تذكر العناصر الأساسية بالنظائر منخفضة الزيت: فهي تتكون من جزأين وظيفيين - الانحناء والاتصال ، ولهما نفس الأبعاد الحجمية.

تم تصميم أجهزة الفصل لتعمل على شبكة 220 فولت وتتصل بمعدات أحادية الطور. مثال على قاطع الدائرة من نوع العمود SF6 هو LF 10 Schneider Electric.

يمكن التحكم في المعدات بطريقتين مختلفتين: يدويًا ، عند إجراء الضبط والتحكم باستخدام الأجهزة الميكانيكية ، وعن بُعد تلقائيًا

أجهزة الغاز الخزان SF6 أصغر ومجهزة بمحرك متعدد الأطوار. يتيح لك هذا التوزيع التحكم بشكل أفضل وضبط معلمات الجهد بسلاسة.

إحدى مزايا الخزان EV هي القدرة على تحمل الأحمال المتزايدة. يتم ضمان هذه الجودة من خلال المحولات الحالية المقدمة في التصميم.

مثال على جهاز الخزان هو تركيب الغاز DT2-550 F3 Alstom Grid. أثبتت هذه الأجهزة نفسها بشكل إيجابي في الأنظمة الكهربائية بجهد 500 كيلو فولت.

يتم تجميع التصميم وتجهيزه بطريقة تعمل دون أعطال في درجات الحرارة المنخفضة (الحرجة) ، والرطوبة العالية ، وكذلك في المناطق ذات النشاط الزلزالي والتلوث الجوي المفرط.

مبدأ انقراض القوس

كيف يعمل الجهاز ، ضع في اعتبارك مثال المفتاح LW36 الخاص بالشركة المصنعة الصينية CHINT.

عند فصله ، يعمل النابض على العناصر الديناميكية للأسطوانة ، وتسقط. يتم فتح كافة جهات الاتصال ، باستثناء جهات اتصال المقاطعة.عندما يتم قطع جهات الاتصال ، التي يمر من خلالها التيار ، ينشأ قوس كهربائي.

ينتقل الغاز الساخن إلى غرفة الحرارة ، ويتم تنشيط صمام الفحص. عندما ينفجر الغاز من غرفة الحرارة في الفجوة ، يحدث انقراض القوس.

إذا كان هناك إغلاق للتيارات الصغيرة ، فإن الضغط في غرفة الحرارة ليس كافيًا ، لذلك ينجذب الضغط من غرفة الضغط (يكون دائمًا أعلى). يفتح صمام عدم الرجوع ، يتدفق الغاز دون عوائق إلى الفجوة ويطفئ القوس عند المرور عبر الصفر.

مخطط الموقع الداخلي وتشغيل الصمامات الثابتة والمتحركة وفك الضغط وفحص الصمامات. الموقف 1 - الشمول ؛ الموضع 2 - فصل التيارات الكبيرة ؛ الموضع 3 - فصل التيارات الصغيرة ؛ الموضع 4 - قم بإيقاف تشغيل الجهاز

الوحدات الأساسية الحديثة لديها أداء محسن. يتم تقليل الصيانة إلى الحد الأدنى ، يتم زيادة موارد التحويل. تتميز قواطع الدائرة SF6 بمستوى ضوضاء منخفض ، وميكانيكا موثوقة ، وسهولة التركيب والاختبار.

يتم تعديل نماذج الخزان باستخدام محرك ومحولات. يتحكم محرك الزنبرك أو الزنبرك الهيدروليكي في عمليات التشغيل / الإيقاف ، ومستوى الاحتفاظ بالقوس الكهربائي.

ما هو محرك الأقراص؟

تم تصميم محرك الأقراص لأداء جميع العمليات المرتبطة بتشغيل / إيقاف تشغيل أو الإمساك بالوحدة في موضع معين. يوضح الرسم البياني موقع محرك الأقراص بالضبط. عادة ما يكون هذا هو سطح الأرض أو دعم منخفض ، مما يوفر لموظفي الصيانة سهولة الوصول إلى أجهزة التحكم.

تصميم قاطع دائرة الخزان: 1 - وحدات الخزف أو البوليمر ؛ 2 - المحولات ؛ 3 - خزان مع جهاز إطفاء الغاز ؛ 4 - غرفة بها غاز ؛ 5 - محرك هيدروليكي ؛ 6 - إطار معدني ؛ 7- موصل لإدخال الغاز

يتكون محرك الأقراص من آلية تبديل وجهاز قفل - مزلاج وآلية رحلة. يجب أن تحدث عملية التضمين في أسرع وقت ممكن لتجنب لحام جهات الاتصال.

أثناء البدء ، يبذلون جهودًا كبيرة للتغلب على قوى الاحتكاك لجميع العناصر المعنية. التعطيل أبسط ويتكون في الحركة العكسية للمزلاج ، مما يضمن الدمج والاحتفاظ به.

هناك عدة طرق لتمكين / تعطيل:

• ميكانيكي
• الربيع ؛
• الشحن ؛
• هوائي
• الكهرومغناطيسي.

بالنسبة للأنظمة منخفضة الطاقة ، يتم استخدام التحكم اليدوي. في هذه الحالة ، قوة عامل واحد كافية. عادة ما يتم إيقاف تشغيل التروس اليدوية تلقائيًا. يتم أيضًا تشغيل محرك الزنبرك يدويًا ، ولكن المحركات المنخفضة الطاقة تشارك أحيانًا.

الترتيب التقليدي لمحرك الأقراص بالقرب من الإطار المعدني المتصاعد. يتم ضمان سلامة الآلية وتشغيلها من خلال غلاف معدني قوي - صندوق مع باب مناسب لعمل المشغل

يتطلب استخدام محرك كهرومغناطيسي مزيدًا من الطاقة ، لذلك يلزم مصدر تيار مستمر يبلغ 58 أمبير تقريبًا بجهد 220 فولت.كآلية إيقاف احتياطية ، هناك رافعة يدوية. الأجهزة الكهرومغناطيسية أنها موثوقة ، لذلك يتم تشغيلها بنجاح في المناطق ذات الشتاء القارس. ناقص - الحاجة إلى بطارية قوية.

يتميز المحرك الهوائي بأنه بدلاً من المغناطيس الكهربائي ، فإن عنصر العمل الرئيسي هو زوج أسطوانة / مكبس. بفضل الهواء المضغوط ، فإن سرعة التحويل أعلى بكثير من الموديلات السابقة.

مزايا وعيوب استخدام EV

تتميز قواطع الدائرة SF6 ، مثل الأنواع الأخرى من أجهزة التوزيع الكهربائية ، بالعديد من المزايا والعيوب. عند اختيار المصنع ، يتم إجراء الحسابات اللازمة ، بالإضافة إلى الخصائص التقنية وميزات التصميم ، ضع في الاعتبار إيجابيات وسلبيات النماذج.

تعمل قواطع الدائرة SF6 في ظروف صعبة مع اهتزازات دورية ، ودرجات حرارة منخفضة (مع التدفئة) ، في المناطق الخطرة بالحرائق.

تشمل العيوب التكلفة العالية للحشو - غاز SF6 ، وخصائص التركيب على الدرع أو الأساس ، والحاجة إلى تأهيل معين لهيكل المشغل.

قواعد ربط وصيانة EV

تخضع جميع الإجراءات المتعلقة بالتركيب والتشغيل والإيقاف وإصلاح وصيانة الأجهزة المعزولة بالغاز لقواعد صارمة تنظمها PUE 1.8.21.

لتوصيل التثبيت ، من الضروري التحقق من الحد الأدنى للضغط في الغرفة المملوءة بالغاز ، وإلا سيفشل المفتاح. لمنع الضرر ، يتم ضبط المنبه ، والذي يتم تشغيله عند انخفاض حاد في معلمات الضغط. يمكن مراقبة مستوى الضغط باستخدام مقياس الضغط.

يتم تثبيت عناصر التسخين في خزانة المحرك ، مما يمنع التكثيف بشكل فعال على عناصر الآلية. يجب على المشغل التأكد من تشغيل السخانات باستمرار.

يتم فحص التثبيت كل يوم في النهار وحوالي مرتين في الشهر في الظلام. في حالة حدوث إغلاق طارئ لأحد الأسباب ، يلزم إجراء فحص غير مجدول.

أثناء فحص قاطع الدائرة الكهربائية ، من الضروري التحقق من الحماية الخارجية وإزالة الأوساخ وتصحيح التلف. إذا ارتفعت حرارة جهات الاتصال ، يجب أن تعرف السبب.

في وجود سمك القد ، والضوضاء المشبوهة ، تحتاج إلى تحديد المصدر. هيكل التركيب المعدني هو جزء من وقت واحد حلقة أرضيةوبالتالي ، ينبغي التحقق من سلامتها.

تأكد من إزالة مقياس الضغط. يجب أن يكون الضغط وفقًا للمعيار المحسوب من قبل الشركة المصنعة. من الضروري التحقق من صلاحية الأجهزة التنظيمية وأجهزة التحكم ، وفي حالة فشل عنصر واحد أو عدة عناصر ، اتخذ تدابير - قم بإجراء استبدال أو إرساله للإصلاح.

إذا انخفض ضغط الغاز ، فقم بتجديد الغرفة بغاز SF6. لا يلزم تنظيف العزل ، حيث يتم إغلاق الهيكل تمامًا.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

كيف يتم ترتيب المفاتيح المعزولة بالغاز ، وبأي مبدأ ينقرض القوس ، وأنواع الأجهزة ، يمكنك التعلم من فيديو مفيد وغني بالمعلومات.

الفيديو رقم 1. نظرة عامة على قواطع الدائرة SF6 مع وصف للجهاز ومبدأ التشغيل:

فيديو رقم 2. ميزات التصميم:

فيديو رقم 3. كيفية تثبيت المفتاح:

تغادر قواطع الدائرة SF6 ناقل المصنع في جاهزية التشغيل الكاملة وهي مصممة للعمل في مجموعة متنوعة من المناطق المناخية ، من المناطق الاستوائية إلى الباردة ، وبالتالي يتم استخدامها بنشاط من قبل الشركات الصناعية في مختلف البلدان.