Διακόπτες με μόνωση αερίου: σημεία αναφοράς και κανόνες σύνδεσης

Η λειτουργία των ηλεκτρικών δικτύων υψηλής τάσης από τα τρέχοντα χαρακτηριστικά δεν είναι συγκρίσιμη με την εργασία των οικιακών αναλόγων. Κατά συνέπεια, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, απαιτούνται πιο ισχυρές συσκευές από τις τυπικές αυτόματες συσκευές για να απενεργοποιήσετε τον εξοπλισμό και να σβήσετε το ηλεκτρικό τόξο.

Ως προστατευτικές δομές, χρησιμοποιούνται διακόπτες κυκλώματος SF6 (EM), οι οποίοι μπορούν να ελεγχθούν τόσο σε χειροκίνητη λειτουργία όσο και σε αυτοματοποίηση. Περιγράψαμε λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά σχεδίασης και την αρχή λειτουργίας των συσκευών. Έδωσαν συστάσεις για εγκατάσταση, σύνδεση και συντήρηση.

Ορισμός και χρήση αερίου SF6

Το SF6 είναι εξαφθοριούχο θείο, το οποίο ταξινομείται ως ηλεκτρικό αέριο. Λόγω των μονωτικών ιδιοτήτων του, χρησιμοποιείται ενεργά στην κατασκευή ηλεκτρικών συσκευών.

Σε ουδέτερη κατάσταση, το αέριο SF6 είναι ένα μη εύφλεκτο αέριο χωρίς χρώμα και οσμή. Αν το συγκρίνουμε με τον αέρα, τότε μπορούμε να σημειώσουμε μια υψηλή πυκνότητα (6,7) και μια μοριακή μάζα που υπερβαίνει τη μάζα του αέρα κατά 5 φορές.

Ένα από τα πλεονεκτήματα του αερίου SF6 είναι η αντοχή του σε εξωτερικές εκδηλώσεις. Δεν αλλάζει χαρακτηριστικά υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Εάν συμβεί αποσύνθεση κατά τη διάρκεια μιας ηλεκτρικής εκφόρτισης, τότε σύντομα απαιτείται πλήρης αποκατάσταση για εργασία.

Το μυστικό είναι ότι τα μόρια SF6 δεσμεύουν ηλεκτρόνια και σχηματίζουν αρνητικά ιόντα. Η ποιότητα του "ηλεκτροαρνητικού" προικισμένου 6-φθοριούχου θείου με ένα χαρακτηριστικό όπως η ηλεκτρική ισχύς.

Στην πράξη, η ηλεκτρική ισχύς του αέρα είναι 2-3 φορές ασθενέστερη από την ίδια ιδιότητα του SF6. Μεταξύ άλλων, είναι πυρίμαχο, καθώς σχετίζεται με μη καύσιμες ουσίες και έχει ψυκτική ικανότητα.

Όταν έγινε απαραίτητο να βρούμε αέριο για να σβήσουμε το ηλεκτρικό τόξο, άρχισαν να μελετούν τις ιδιότητες των SF6 (εξαφθοριούχο θείο), χλωριούχου 4-άνθρακα και φρέον. Σε δοκιμές κέρδισε SF6

Τα αναφερόμενα χαρακτηριστικά κατέστησαν το αέριο SF6 πιο κατάλληλο για χρήση στην ηλεκτρική βιομηχανία, ιδίως στις ακόλουθες συσκευές:

• μετασχηματιστές ισχύος που λειτουργούν βάσει της αρχής της μαγνητικής επαγωγής ·
• διακόπτες πλήρους τύπου ·
• γραμμές υψηλής τάσης που συνδέουν απομακρυσμένες εγκαταστάσεις ·
• διακόπτες υψηλής τάσης.

Αλλά ορισμένες ιδιότητες του αερίου SF6 οδήγησαν στο γεγονός ότι ο σχεδιασμός του διακόπτη κυκλώματος έπρεπε να βελτιωθεί. Το κύριο μειονέκτημα σχετίζεται με τη μετάβαση της αέριας φάσης στο υγρό, και αυτό είναι δυνατό με ορισμένες αναλογίες πίεσης και θερμοκρασίας.

Για να λειτουργήσει ο εξοπλισμός χωρίς διακοπές, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστούν άνετες συνθήκες. Ας υποθέσουμε ότι για τη λειτουργία συσκευών SF6 στους -40º, απαιτείται πίεση όχι μεγαλύτερη από 0,4 MPa και πυκνότητα μικρότερη από 0,03 g / cm³. Στην πράξη, εάν είναι απαραίτητο, το αέριο θερμαίνεται, το οποίο εμποδίζει τη μετάβαση στην υγρή φάση.

Σχεδιασμός διακόπτη κυκλώματος SF6

Αν συγκρίνουμε τις συσκευές με μόνωση αερίου με ανάλογα άλλων τύπων, τότε από τη σχεδίαση είναι πιο κοντά στις συσκευές λαδιού. Η διαφορά είναι η πλήρωση των θαλάμων για την κατάσβεση του τόξου.

Ως υλικό πλήρωσης διακόπτες λαδιού Χρησιμοποιείται μείγμα λαδιού, ενώ για μίγματα SF6 - θείο 6-φθορίου. Το πλεονέκτημα της δεύτερης επιλογής είναι η ανθεκτικότητα και η ελάχιστη συντήρηση.

Σχέδιο συσκευής τύπου στήλης με μόνωση αερίου. Οι μονάδες τόξου που είναι τοποθετημένες σε ψηλό ράφι βρίσκονται στο πάνω μέρος, ενώ ο πίνακας ελέγχου στο κάτω μέρος

Οι μέθοδοι κατάσβεσης ενός ηλεκτρικού τόξου εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων αποφασιστικό είναι το ονομαστικό ρεύμα και η τάση, καθώς και οι συνθήκες χρήσης της συσκευής.

Συνολικά, διακρίνονται τέσσερις τύποι EV:

• με ηλεκτρομαγνητική έκρηξη.
• με έκρηξη σε αέριο SF6 - με 1 στάδιο πίεσης.
• με διαμήκη έκρηξη - με 2 επίπεδα πίεσης.
• με αυτόματη έκρηξη.

Εάν σε συσκευές αέρα κατά τη διαδικασία κατάσβεσης το αέριο τόξου εισέρχεται στην ατμόσφαιρα, τότε σε αέριο SF6 παραμένει σε περιορισμένο χώρο γεμάτο με μείγμα αερίων. Ταυτόχρονα, παραμένει μια μικρή περίσσεια πίεσης.

Συσκευές στήλης και δεξαμενής

Στην πράξη, χρησιμοποιούνται δύο τύποι φυτών SF6:

• δεξαμενή
• πυρήνας.

Οι διαφορές σχετίζονται τόσο με τα δομικά χαρακτηριστικά όσο και με την αρχή της εξαφάνισης ενός ηλεκτρικού τόξου. Όσον αφορά την εξωτερική διάταξη, οι πυρήνες θυμίζουν ανάλογα χαμηλού λαδιού: αποτελούνται από δύο λειτουργικά μέρη - τόξο και επαφή, έχουν τις ίδιες ογκομετρικές διαστάσεις.

Οι συσκευές αποσύνδεσης έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε δίκτυο 220 V και σχετίζονται με μονοφασικό εξοπλισμό. Ένα παράδειγμα ενός διακόπτη τύπου στήλης SF6 είναι το LF 10 Schneider Electric.

Ο εξοπλισμός μπορεί να ελεγχθεί με δύο διαφορετικούς τρόπους: χειροκίνητα, όταν η ρύθμιση και ο έλεγχος πραγματοποιούνται με τη χρήση μηχανικών συσκευών και από απόσταση, αυτόματα

Οι συσκευές αερίου δεξαμενής SF6 είναι μικρότερες και διαθέτουν πολυφασική μονάδα δίσκου. Αυτή η κατανομή σάς επιτρέπει να ελέγχετε καλύτερα και να ρυθμίζετε ομαλά τις παραμέτρους τάσης.

Ένα από τα πλεονεκτήματα της δεξαμενής EV είναι η ικανότητα αντοχής σε αυξημένα φορτία. Αυτή η ποιότητα διασφαλίζεται από τον τρέχοντα μετασχηματιστή που εισάγεται στο σχεδιασμό.

Ένα παράδειγμα συσκευής δεξαμενής είναι η εγκατάσταση αερίου DT2-550 F3 Alstom Grid. Τέτοιες συσκευές έχουν αποδειχθεί θετικά σε ηλεκτρικά συστήματα με τάση 500 kV.

Ο σχεδιασμός είναι συναρμολογημένος και εξοπλισμένος με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργεί χωρίς αστοχία σε χαμηλές θερμοκρασίες (κρίσιμη), υψηλή υγρασία, καθώς και σε περιοχές με σεισμική δραστηριότητα και υπερβολική ατμοσφαιρική ρύπανση.

Αρχή εξαφάνισης τόξου

Πώς λειτουργεί η συσκευή, εξετάστε το παράδειγμα του διακόπτη LW36 του κινέζου κατασκευαστή CHINT.

Όταν αποσυνδεθεί, το ελατήριο δρα στα δυναμικά στοιχεία του κυλίνδρου και πέφτουν προς τα κάτω. Όλες οι επαφές, εκτός από τις επαφές διακοπής, ανοίγουν.Όταν οι επαφές τόξου, μέσω των οποίων διέρχεται το ρεύμα, αποσυνδέονται, προκύπτει ένα ηλεκτρικό τόξο.

Το θερμό αέριο κινείται στον θάλαμο θερμότητας, ενεργοποιείται η βαλβίδα ελέγχου. Όταν διοχετεύεται αέριο από το θάλαμο θερμότητας στο διάκενο, συμβαίνει εξαφάνιση τόξου.

Εάν υπάρχει διακοπή των μικρών ρευμάτων, τότε η πίεση στον θάλαμο θερμότητας δεν είναι αρκετή, οπότε η πίεση από τον θάλαμο συμπίεσης προσελκύεται (είναι πάντα υψηλότερη). Η βαλβίδα αντεπιστροφής ανοίγει, το αέριο ρέει ανεμπόδιστα στο κενό και σβήνει το τόξο όταν διέρχεται από το μηδέν.

Σχέδιο εσωτερικής θέσης και λειτουργίας κινητών, σταθερών βαλβίδων, αποσυμπίεσης, βαλβίδων ελέγχου. Θέση 1 - ένταξη · θέση 2 - αποσύνδεση μεγάλων ρευμάτων. θέση 3 - αποσύνδεση μικρών ρευμάτων. θέση 4 - απενεργοποιήστε τη συσκευή

Οι σύγχρονες βασικές μονάδες έχουν βελτιωμένη απόδοση. Η συντήρηση μειώνεται στο ελάχιστο, η εναλλαγή πόρων αυξάνεται. Οι διακόπτες SF6 διακρίνονται από χαμηλό επίπεδο θορύβου, αξιόπιστους μηχανικούς, ευκολία εγκατάστασης και δοκιμές.

Τα μοντέλα δεξαμενών προσαρμόζονται χρησιμοποιώντας μια μονάδα δίσκου και μετασχηματιστές. Ο κινητήρας ελατηρίου ή ελατηρίου-υδραυλικού συστήματος ελέγχει τις διαδικασίες on / off, το επίπεδο συγκράτησης του ηλεκτρικού τόξου.

Σε τι χρησιμεύει η μονάδα δίσκου;

Η μονάδα δίσκου έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί όλες τις λειτουργίες που σχετίζονται με την ενεργοποίηση / απενεργοποίηση ή τη συγκράτηση της μονάδας σε μια συγκεκριμένη θέση. Το διάγραμμα δείχνει πού ακριβώς μπορεί να βρίσκεται η μονάδα δίσκου. Συνήθως αυτή είναι η επιφάνεια της γης ή ένα χαμηλό στήριγμα, παρέχοντας στο προσωπικό συντήρησης εύκολη πρόσβαση σε συσκευές ελέγχου.

Σχεδιασμός διακόπτη κυκλώματος δεξαμενής: 1 - δομοστοιχεία πορσελάνης ή πολυμερούς. 2 - μετασχηματιστές 3 - δεξαμενή με συσκευή πυρόσβεσης αερίου. 4 - ένας θάλαμος με αέριο. 5 - υδραυλική κίνηση 6 - μεταλλικό πλαίσιο 7 - σύνδεσμος για την εισαγωγή αερίου

Ο ηλεκτροκινητήρας αποτελείται από έναν μηχανισμό μεταγωγής, μια συσκευή κλειδώματος - ένα μάνδαλο, έναν μηχανισμό μετακίνησης. Η διαδικασία συμπερίληψης πρέπει να πραγματοποιηθεί το συντομότερο δυνατό για να αποφευχθεί η συγκόλληση των επαφών.

Κατά την εκκίνηση, καταβάλλουν μεγάλες προσπάθειες για να ξεπεράσουν τις δυνάμεις τριβής όλων των εμπλεκόμενων στοιχείων. Η απενεργοποίηση είναι απλούστερη και συνίσταται στην αντίστροφη κίνηση του μάνδαλου, η οποία εξασφαλίζει την ένταξη και τη συγκράτησή της.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ενεργοποίησης / απενεργοποίησης:

• μηχανικό?
• ελατήριο
• φορτίο
• πνευματικός
• ηλεκτρομαγνητική.

Για συστήματα χαμηλής ισχύος, χρησιμοποιείται χειροκίνητος έλεγχος. Σε αυτήν την περίπτωση, η ισχύς ενός χειριστή είναι αρκετή. Τα χειροκίνητα γρανάζια απενεργοποιούνται συνήθως αυτόματα. Ο κινητήρας ελατηρίου ενεργοποιείται επίσης χειροκίνητα, αλλά μερικές φορές εμπλέκονται κινητήρες χαμηλής ισχύος.

Η παραδοσιακή διάταξη του κινητήρα είναι κοντά στο μεταλλικό πλαίσιο στήριξης. Η ακεραιότητα και η λειτουργία του μηχανισμού διασφαλίζεται από ένα ισχυρό μεταλλικό περίβλημα - ένα κουτί με βολική πόρτα για εργασία χειριστή

Η χρήση ηλεκτρομαγνητικής κίνησης απαιτεί περισσότερη ενέργεια, επομένως απαιτείται σταθερή πηγή ρεύματος περίπου 58 Α με τάση 220 V. Ως εφεδρικός μηχανισμός τερματισμού, υπάρχει χειροκίνητος μοχλός. Ηλεκτρομαγνητικές συσκευές είναι αξιόπιστα, επομένως λειτουργούν επιτυχώς σε περιοχές με σοβαρούς χειμώνες. Μείον - η ανάγκη για μια ισχυρή μπαταρία.

Ο πνευματικός κινητήρας χαρακτηρίζεται από το ότι αντί ενός ηλεκτρομαγνήτη, το κύριο στοιχείο λειτουργίας είναι ένα ζεύγος κυλίνδρων / εμβόλων. Χάρη στον πεπιεσμένο αέρα, η ταχύτητα μεταγωγής είναι πολύ υψηλότερη από αυτήν των προηγούμενων μοντέλων.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης EV

Οι διακόπτες κυκλώματος SF6, όπως και άλλοι τύποι διακοπτών, έχουν πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Κατά την επιλογή μιας εγκατάστασης, γίνονται οι απαραίτητοι υπολογισμοί και, εκτός από τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά σχεδίασης, λαμβάνονται υπόψη τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των μοντέλων.

Οι διακόπτες SF6 λειτουργούν σε δύσκολες συνθήκες με περιοδικές δονήσεις, χαμηλές θερμοκρασίες (με θέρμανση), σε επικίνδυνες περιοχές πυρκαγιάς.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος της πλήρωσης - αέριο SF6, τις ιδιαιτερότητες της τοποθέτησης σε μια ασπίδα ή θεμέλιο, την ανάγκη για ένα ορισμένο χαρακτηριστικό της δομής του χειριστή.

Κανόνες σύνδεσης και συντήρησης EV

Όλες οι ενέργειες που σχετίζονται με την εγκατάσταση, ενεργοποίηση / απενεργοποίηση, επισκευή και συντήρηση συσκευών με μόνωση αερίου υπόκεινται σε αυστηρούς κανόνες που ρυθμίζονται από το PUE 1.8.21.

Για να συνδέσετε την εγκατάσταση, είναι απαραίτητο να ελέγξετε την ελάχιστη πίεση στον θάλαμο γεμάτο με αέριο, διαφορετικά ο διακόπτης θα αποτύχει. Για την αποφυγή ζημιών, ενεργοποιείται ένας συναγερμός, ο οποίος ενεργοποιείται όταν μια κρίσιμη μείωση των παραμέτρων πίεσης. Το επίπεδο πίεσης μπορεί να παρακολουθείται χρησιμοποιώντας ένα μανόμετρο.

Τα θερμαντικά στοιχεία εγκαθίστανται στο κιβώτιο κίνησης, το οποίο αποτρέπει αποτελεσματικά την εμφάνιση συμπύκνωσης στα στοιχεία μηχανισμού. Ο χειριστής πρέπει να διασφαλίσει ότι οι θερμαντήρες είναι συνεχώς αναμμένοι.

Ο έλεγχος της εγκατάστασης πραγματοποιείται κάθε μέρα κατά τη διάρκεια της ημέρας και περίπου 2 φορές το μήνα στο σκοτάδι. Σε περίπτωση έκτακτης διακοπής λειτουργίας για έναν από τους λόγους, απαιτείται μη προγραμματισμένη επιθεώρηση.

Κατά την επιθεώρηση του ασφαλειοδιακόπτη, είναι απαραίτητο να ελέγξετε την εξωτερική προστασία, να αφαιρέσετε τη βρωμιά και να διορθώσετε τις ζημιές. Εάν οι επαφές θερμαίνονται, θα πρέπει να μάθετε τον λόγο.

Παρουσία γάδου, ύποπτου θορύβου, πρέπει να προσδιορίσετε την πηγή. Η μεταλλική δομή στήριξης είναι ταυτόχρονα μέρος βρόχος γείωσης, επομένως, πρέπει να ελέγχεται η ακεραιότητά του.

Φροντίστε να αφαιρέσετε το μανόμετρο. Η πίεση πρέπει να είναι σύμφωνη με τον κανόνα που υπολογίζεται από τον κατασκευαστή. Είναι απαραίτητο να ελέγξετε τη δυνατότητα συντήρησης των ρυθμιστικών και ελεγκτικών συσκευών και σε περίπτωση βλάβης ενός ή περισσότερων στοιχείων, λάβετε μέτρα - κάντε αντικατάσταση ή στείλτε το για επισκευή.

Εάν η πίεση του αερίου έχει μειωθεί, συμπληρώστε το θάλαμο με αέριο SF6. Η μόνωση δεν χρειάζεται να καθαριστεί, καθώς η κατασκευή είναι πλήρως σφραγισμένη.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Πώς ρυθμίζονται οι διακόπτες με μόνωση αερίου, από ποια αρχή συμβαίνει η εξαφάνιση και ποιοι τύποι συσκευών, μπορείτε να μάθετε από ένα χρήσιμο και ενημερωτικό βίντεο.

Βίντεο # 1. Επισκόπηση των διακοπτών κυκλώματος SF6 με περιγραφή της συσκευής και της αρχής λειτουργίας:

Βίντεο # 2. Χαρακτηριστικά σχεδίασης:

Βίντεο # 3. Πώς να εγκαταστήσετε το διακόπτη:

Οι διακόπτες SF6 εγκαταλείπουν τον εργοστασιακό μεταφορέα σε πλήρη επιχειρησιακή ετοιμότητα και είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν σε μια ποικιλία κλιματολογικών ζωνών, από τροπικές έως κρύες, επομένως χρησιμοποιούνται ενεργά από βιομηχανικές εταιρείες σε διάφορες χώρες.