Газоизолирани ключове: референтни точки и правила за свързване

Функционирането на електрически мрежи с високо напрежение по текущи характеристики не е сравнимо с работата на битовите аналози. Съответно в случай на спешност са необходими по-мощни устройства от стандартните автоматични устройства за изключване на оборудването и гасене на електрическата дъга.

Като защитни конструкции се използват прекъсвачи SF6 (EM), които могат да се управляват както в ръчен режим, така и с помощта на автоматизация. Подробно сме описали конструктивните характеристики и принципа на работа на устройствата. Те дадоха препоръки за монтаж, свързване и поддръжка.

Определение и използване на газ SF6

SF6 е серен хексафлуорид, който е класифициран като електрически газ. Поради изолационните си свойства активно се използва при производството на електрически устройства.

В неутрално състояние газта SF6 е незапалим газ без цвят и мирис. Ако го сравним с въздуха, тогава можем да отбележим висока плътност (6,7) и молекулна маса, надвишаваща въздушната маса 5 пъти.

Едно от предимствата на SF6 газ е неговата устойчивост на външни прояви. Той не променя характеристиките при никакви условия. Ако се появи гниене по време на електрически разряд, тогава скоро е необходимо пълно възстановяване за работа.

Тайната е, че молекулите SF6 свързват електрони и образуват отрицателни йони. Качеството на "електроотрицателната" надарена 6-флуоридна сяра с характеристика като електрическа сила.

На практика електрическата сила на въздуха е 2-3 пъти по-слаба от същото свойство на SF6. Освен всичко друго, той е огнеупорен, тъй като се отнася до негорими вещества и има охлаждаща способност.

Когато стана необходимо да намерят газ за гасене на електрическата дъга, те започнаха да изучават свойствата на SF6 (серен хексафлуорид), 4-въглероден хлорид и фреон. В опитите спечели SF6

Изброените характеристики правят SF6 газта най-подходящ за използване в електротехническата промишленост, по-специално в следните устройства:

• силови трансформатори, работещи на принципа на магнитната индукция;
• разпределителни уреди от пълен тип;
• линии за високо напрежение, свързващи отдалечени инсталации;
• прекъсвачи за високо напрежение

Но някои свойства на газа SF6 доведоха до факта, че трябва да се подобри конструкцията на прекъсвача. Основният недостатък е свързан с прехода на газообразната фаза в течната и това е възможно при определени съотношения на налягане и температура.

За да може оборудването да работи без прекъсвания, е необходимо да се осигурят комфортни условия. Да предположим, че за работата на устройства SF6 при -40 ° са необходими налягане не повече от 0,4 МРа и плътност по-малка от 0,03 g / cm³. На практика, ако е необходимо, газът се нагрява, което предотвратява прехода към течната фаза.

Дизайн на прекъсвача SF6

Ако сравним устройствата, изолирани с газ, с аналози от други видове, тогава по дизайн те са най-близки до устройствата за масло. Разликата е в запълването на камерите за гасене на дъгата.

Като пълнител в маслени прекъсвачи Използва се маслена смес, докато за смеси SF6 - 6-флуоридна сяра. Предимството на втория вариант е в издръжливостта и минималната поддръжка.

Схема на устройство с колонна газова изолация. Модулите за дъга, монтирани на висок багажник, са разположени в горната част, а в долната - контролния шкаф

Методите за гасене на електрическа дъга зависят от много фактори, сред които решаващи са номиналният ток и напрежение, както и условията на използване на устройството.

Общо се разграничават четири типа EV:

• с електромагнитен взрив;
• с взрив в газ SF6 - с 1 степен на налягане;
• с надлъжен взрив - с 2 нива на налягане;
• с автоматично генериран взрив.

Ако във въздушните устройства в процеса на гасене на дъговия газ навлиза в атмосферата, тогава в газ SF6 той остава в затворено пространство, напълнено с газова смес. В същото време остава леко излишно налягане.

Колони и резервоари

На практика се използват два вида растения SF6:

• резервоара;
• невестулка.

Разликите са свързани както с конструктивните характеристики, така и с принципа на изчезване на електрическа дъга. По отношение на външната подредба основните им напомнят аналози с ниско съдържание на масло: те се състоят от две функционални части - дъгообразни и контактни, имат еднакви обемни размери.

Разединяващите устройства са проектирани да работят в 220 V мрежа и са свързани с еднофазно оборудване. Пример за колонен тип прекъсвач SF6 е LF 10 Schneider Electric.

Оборудването може да се управлява по два различни начина: ръчно, когато регулирането и контрола се извършват с помощта на механични устройства, и дистанционно, автоматично

Газовите уреди на резервоара SF6 са по-малки и оборудвани с многофазно задвижване. Това разпределение ви позволява да контролирате по-добре и плавно да регулирате параметрите на напрежението.

Едно от предимствата на EV EV на резервоара е способността да издържа на увеличени товари. Това качество се осигурява от токовия трансформатор, въведен в дизайна.

Пример за устройство на резервоара е газовата инсталация DT2-550 F3 Alstom Grid. Такива устройства положително са се доказали в електрическите системи с напрежение 500 kV.

Дизайнът е сглобен и оборудван по такъв начин, че да функционира без повреди при ниски температури (критични), висока влажност, както и в региони със сеизмична активност и прекомерно атмосферно замърсяване.

Принцип на изчезване на дъгата

Как работи устройството, разгледайте примера на превключвателя LW36 на китайския производител CHINT.

При изключване пружината действа върху динамичните елементи на цилиндъра и те се спускат надолу. Всички контакти, с изключение на контактите с прекъсвач, се отварят.Когато дъговите контакти, през които преминава токът, са изключени, възниква електрическа дъга.

Горещият газ се движи в топлинната камера, обратният клапан се активира. Когато газ от топлинната камера се издуха в процепа, се случва изгаряне на дъгата.

Ако се изключат малки токове, тогава налягането в топлинната камера не е достатъчно, следователно налягането от камерата за компресия се привлича (винаги е по-високо). Невъзвръщащият се клапан се отваря, газът тече безпрепятствено в процепа и гаси дъгата при преминаване през нула.

Схема на вътрешното местоположение и работа на подвижни, неподвижни клапани, декомпресия, възвратни клапани. Позиция 1 - включване; позиция 2 - изключване на големи токове; позиция 3 - изключване на малки токове; позиция 4 - изключете устройството

Съвременните основни устройства имат подобрена производителност. Поддръжката се свежда до минимум, ресурсът за превключване се увеличава. SF6 прекъсвачи се отличават с ниско ниво на шум, надеждна механика, лекота на инсталиране и тестване.

Моделите на резервоарите се настройват с помощта на задвижване и трансформатори. Пружинното или пружинно-хидравличното задвижване контролира процесите на включване / изключване, нивото на задържане на електрическата дъга.

За какво е стремеж?

Задвижването е проектирано да извършва всички операции, свързани с включване / изключване или задържане на устройството в определено положение. Диаграмата показва къде точно може да се намира устройството. Обикновено това е повърхността на земята или ниска опора, осигуряваща на обслужващия персонал лесен достъп до контролните устройства.

Дизайн на прекъсвача на резервоара: 1 - порцеланови или полимерни модули; 2 - трансформатори; 3 - резервоар с устройство за гасене на газ; 4 - камера с газ; 5 - хидравлично задвижване; 6 - метална рамка; 7 - конектор за въвеждане на газ

Задвижването се състои от превключващ механизъм, заключващо устройство - резе, механизъм за задействане. Процесът на включване трябва да се извърши възможно най-бързо, за да се избегне заваряване на контактите.

По време на стартиране те полагат големи усилия за преодоляване на силите на триене на всички участващи елементи. Деактивирането е по-просто и се състои в обратното движение на ключалката, което осигурява включване и задържането му.

Има няколко начина за активиране / деактивиране:

• механично;
• пружина;
• товари;
• пневматичен;
• соленоид.

За системи с ниска мощност се използва ръчно управление. В този случай силата на един оператор е достатъчна. Ръчните предавки обикновено се изключват автоматично. Пружинното задвижване също се задейства ръчно, но понякога се включват двигатели с ниска мощност.

Традиционната подредба на задвижването е близо до монтажната метална рамка. Целостта и функционирането на механизма се осигурява от здрав метален корпус - кутия с удобна врата за работа на оператора

Използването на електромагнитно задвижване изисква повече енергия, поради което е необходим постоянен източник на ток приблизително 58 A с напрежение 220 V. Като механизъм за спиране на резервното копиране има ръчен лост. Електромагнитни устройства те са надеждни, поради което се експлоатират успешно в райони със сурови зими. Минус - необходимостта от мощна батерия.

Пневматичното задвижване се характеризира с това, че вместо електромагнит, основният работен елемент е двойка цилиндър / бутало. Благодарение на сгъстения въздух скоростта на превключване е много по-висока от тази на предишните модели.

Предимства и недостатъци на използването на EV

SF6 прекъсвачи, подобно на други видове разпределителни уреди, имат няколко предимства и недостатъци. При избора на завод се правят необходимите изчисления и в допълнение към техническите характеристики и конструктивните характеристики се вземат предвид плюсовете и минусите на моделите.

Прекъсвачите SF6 работят в трудни условия с периодични вибрации, ниски температури (с нагряване), в пожароопасни зони.

Недостатъците включват високата цена на пълнителя - газ SF6, спецификата на монтирането на щит или фундамент, необходимостта от определена квалификация на операторската структура.

Правила за свързване и поддържане на EV

Всички действия, свързани с инсталирането, включването / изключването, ремонта и поддръжката на газоизолирани устройства, се подчиняват на строги правила, които се регулират от PUE 1.8.21.

За да свържете инсталацията, е необходимо да проверите минималното налягане в пълната с газ камера, в противен случай превключвателят ще се провали. За да се предотврати повреда, се задава аларма, която се задейства при критично намаляване на параметрите на налягането. Нивото на налягането може да се следи с помощта на манометър.

В шкафа на задвижването са монтирани нагревателни елементи, които ефективно предотвратяват появата на конденз върху елементите на механизма. Операторът трябва да гарантира, че нагревателите са постоянно включени.

Инспекцията на инсталацията се извършва всеки ден през деня и около 2 пъти месечно на тъмно. Ако възникне аварийно изключване по една от причините, е необходима извънпланова проверка.

По време на проверката на прекъсвача е необходимо да се провери външната защита, да се отстранят замърсяванията и да се отстранят повредите. Ако контактите се нагреят, трябва да разберете причината.

При наличие на треска, подозрителен шум, трябва да идентифицирате източника. Металната конструкция за монтаж е едновременно част от заземен контурследователно трябва да се провери неговата цялост.

Не забравяйте да премахнете манометъра. Налягането трябва да бъде в съответствие с нормата, изчислена от производителя. Необходимо е да проверите работоспособността на регулаторните и контролни устройства, а в случай на повреда на един или няколко елемента, вземете мерки - направете подмяна или го изпратете за ремонт.

Ако налягането на газа се понижи, попълнете камерата с газ SF6. Не е необходимо изолацията да се почиства, тъй като конструкцията е напълно запечатана.

Изводи и полезно видео по темата

Как са подредени газовите изолирани превключватели, по какъв принцип се случва изгаряне на дъгата и какви видове устройства можете да научите от полезно и информативно видео.

Видео №1. Преглед на прекъсвачи SF6 с описание на устройството и принципа на работа:

Видео №2. Характеристики на дизайна:

Видео №3. Как да инсталирате превключвателя:

Прекъсвачите SF6 оставят фабричния конвейер в пълна експлоатационна готовност и са проектирани да работят в различни климатични зони, от тропически до студени, поради което те се използват активно от промишлени компании в различни страни.