Gasisolerade switchar: referenspunkter och anslutningsregler

Funktionen av högspänningselektriska nät med hjälp av nuvarande egenskaper är inte jämförbar med hushållsanalogernas arbete. I händelse av en nödsituation behövs följaktligen kraftfullare enheter än vanliga automatiska enheter för att stänga av utrustningen och släcka den elektriska bågen.

Som skyddskonstruktioner används SF6-brytare (EM), som kan styras både i manuellt läge och med automatisering. Vi beskrev i detalj designfunktionerna och principen för drift av enheterna. De gav rekommendationer för installation, anslutning och underhåll.

Definition och användning av SF6-gas

SF6 är svavelhexafluorid, som klassificeras som elektrisk gas. På grund av dess isolerande egenskaper används den aktivt vid tillverkning av elektriska apparater.

I neutralt tillstånd är SF6-gas en icke-brandfarlig gas utan färg och lukt. Om vi ​​jämför det med luft, kan vi notera en hög densitet (6,7) och en molekylmassa som överstiger luftmassan med fem gånger.

En av fördelarna med SF6-gas är dess motstånd mot yttre manifestationer. Det ändrar inte egenskaper under några förhållanden. Om sönderfall inträffar under en elektrisk urladdning, är snart en fullfjädrad återhämtning nödvändig för arbete.

Hemligheten är att SF6-molekyler binder elektroner och bildar negativa joner. Kvaliteten på "elektronegativt" försett 6-fluoridsvavel med en egenskap såsom elektrisk styrka.

I praktiken är luftens elektriska styrka 2-3 gånger svagare än samma egenskap hos SF6. Bland annat är det brandsäker, eftersom det avser icke-brännbara ämnen och har kylningsförmåga.

När det blev nödvändigt att hitta gas för att släcka den elektriska bågen, började de studera egenskaperna hos SF6 (svavelhexafluorid), 4-kolklorid och freon. I försök vann SF6

De listade egenskaperna gjorde SF6-gas bäst lämpad för användning i den elektriska industrin, särskilt i följande enheter:

• krafttransformatorer som arbetar med principen om magnetisk induktion;
• växlar av komplett typ;
• högspänningsledningar som ansluter fjärrinstallationer;
• högspänningsbrytare.

Men några av egenskaperna hos SF6 ledde till det faktum att det var nödvändigt att förbättra designen på brytaren. Den huvudsakliga nackdelen hänför sig till övergången av gasfasen till vätskan, och detta är möjligt med vissa tryck- och temperaturförhållanden.

För att utrustningen ska fungera utan avbrott är det nödvändigt att säkerställa bekväma förhållanden. Anta att för drift av SF6-enheter vid -40 °, är ett tryck på högst 0,4 MPa och en densitet mindre än 0,03 g / cm³ nödvändigt. I praktiken värms gasen om nödvändigt, vilket förhindrar övergången till vätskefasen.

SF6-brytare design

Om vi ​​jämför de gasisolerade enheterna med analoger av andra typer, är de genom design närmast oljeutrustning. Skillnaden är att fylla kamrarna för att släcka bågen.

Som ett fyllmedel i oljebrytare En oljeblandning används, medan för SF6-blandningar - 6-fluoridsvavel. Fördelen med det andra alternativet är hållbarhet och minimalt underhåll.

Schema för en gasisolerad anordning av kolonntyp. Bågmoduler monterade på ett högt rack finns i den övre delen, kontrollskåpet i det nedre

Metoderna för att släcka en elektrisk båge beror på många faktorer, bland vilka avgörande är märkströmmen och spänningen, såväl som användningsvillkoren för anordningen.

Totalt finns det fyra typer av EV:

• med elektromagnetisk sprängning;
• med sprängning i SF6-gas - med ett trycksteg;
• med längsgående sprängning - med 2 trycknivåer;
• med auto-genererad sprängning.

Om i luftanordningar i processen med att släcka båggas kommer in i atmosfären, förblir den i SF6-gas i ett trångt utrymme fylld med en gasblandning. Samtidigt kvarstår ett litet övertryck.

Kolumn- och tankanordningar

I praktiken används två typer av SF6-växter:

• nämnda tank;
• vessla.

Skillnaderna hänför sig till både strukturella egenskaper och principen om utrotning av en elektrisk båge. När det gäller det yttre arrangemanget påminner kärnan om lågoljeanaloger: de består av två funktionella delar - båge och kontakt, de har samma volymetriska dimensioner.

De frånkopplande enheterna är konstruerade för att fungera i ett 220 V-nätverk och avser enfasutrustning. Ett exempel på en SF6-brytare av kolonntyp är LF 10 Schneider Electric.

Utrustningen kan styras på två olika sätt: manuellt, när justering och styrning utförs med mekaniska anordningar, och på distans, automatiskt

Tank SF6-gasapparater är mindre och utrustade med en flerfasig drivenhet. Denna distribution gör att du bättre kan kontrollera och justera spänningsparametrarna.

En av fördelarna med tank EV är förmågan att motstå ökade belastningar. Denna kvalitet säkerställs av den nuvarande transformatorn som införts i designen.

Ett exempel på en tankenhet är DT2-550 F3 Alstom Grid gasinstallation. Sådana anordningar har positivt bevisat sig i elektriska system med en spänning på 500 kV.

Konstruktionen är monterad och utrustad på ett sådant sätt att den fungerar utan fel vid låga temperaturer (kritisk), hög luftfuktighet, såväl som i regioner med seismisk aktivitet och överdriven atmosfärisk förorening.

Bågsutrotningsprincipen

Hur enheten fungerar, tänk på exemplet med LW36-omkopplaren från den kinesiska tillverkaren CHINT.

När den är frånkopplad verkar fjädern på cylinderns dynamiska element, och de faller ner. Alla kontakter, med undantag för avbrytarkontakter, är öppna.När ljusbågens kontakter, genom vilka strömmen passerar, kopplas ur, uppstår en elektrisk båge.

Varm gas rör sig in i värmekammaren, backventilen aktiveras. När gas från värmekammaren blåses in i gapet inträffar bågsutrotning.

Om det finns en stängning av små strömmar är inte trycket i värmekammaren inte tillräckligt, så att trycket från kompressionskammaren dras (det är alltid högre). Återventilventilen öppnar, gasen flödar obehindrat in i gapet och släcker bågen när den passerar genom noll.

Schema för den interna platsen och driften av rörliga, fasta ventiler, dekomprimering, backventiler. Position 1 - inkludering; position 2 - frånkoppling av stora strömmar; läge 3 - frånkoppling av små strömmar; läge 4 - stäng av enheten

Moderna kärnenheter har förbättrad prestanda. Underhållet reduceras till ett minimum, växlingsresursen ökas. SF6-brytare kännetecknas av låg ljudnivå, pålitlig mekanik, enkel installation och testning.

Tankmodeller justeras med en drivenhet och transformatorer. Fjäder- eller fjäderhydraulisk drivning styr på / av-processerna, nivån på elektrisk bågs retention.

Vad är en enhet för?

Enheten är utformad för att utföra alla funktioner som är förknippade med att slå på / stänga av eller hålla enheten i ett visst läge. Diagrammet visar var exakt frekvensomriktaren kan placeras. Vanligtvis är detta jordytan eller ett lågt stöd som ger underhållspersonal enkel åtkomst till styrenheter.

Tankströmbrytares konstruktion: 1 - porslin- eller polymermoduler; 2 - transformatorer; 3 - tank med gassläckningsanordning; 4 - en kammare med gas; 5 - hydraulisk drivning; 6 - metallram; 7 - kontakt för införande av gas

Enheten består av en kopplingsmekanism, en låsanordning - en spärr, en utlösningsmekanism. Införlivningsprocessen bör ske så snabbt som möjligt för att undvika svetsning av kontakterna.

Under uppstarten gör de stora ansträngningar för att övervinna friktionskrafterna för alla inblandade element. Inaktivering är enklare och består i den omvända rörelsen av spärren, vilket säkerställer inkludering och dess fasthållning.

Det finns flera sätt att aktivera / inaktivera:

• mekaniskt;
• våren;
• last;
• pneumatiska;
• solenoid.

För lågenergisystem används manuell styrning. I detta fall är styrkan hos en operatör tillräcklig. Manuella växlar stängs vanligtvis automatiskt. Fjäderdriven manövreras också manuellt, men ibland är lågeffektmotorer involverade.

Det traditionella arrangemanget av frekvensomriktaren är nära monteringsmetallen. Mekanismens integritet och funktion säkerställs av ett starkt metallhus - en låda med en bekväm dörr för operatörens arbete

Användningen av en elektromagnetisk drivenhet kräver mer energi, därför är en konstant strömkälla på cirka 58 A med en spänning på 220 V. Elektromagnetiska enheter de är pålitliga, därför drivs de framgångsrikt i områden med svåra vintrar. Minus - behovet av ett kraftfullt batteri.

Den pneumatiska drivenheten kännetecknas av att huvudarbetselementet istället för en elektromagnet är ett cylinder / kolvpar. Tack vare tryckluften är kopplingshastigheten mycket högre än tidigare modeller.

Fördelar och nackdelar med att använda EV

SF6-brytare har, liksom andra typer av omkopplare, flera fördelar och nackdelar. När du väljer en anläggning görs de nödvändiga beräkningarna och tar förutom tekniska egenskaper och designfunktioner hänsyn till för- och nackdelarna med modellerna.

SF6-brytare arbetar under svåra förhållanden med periodiska vibrationer, låga temperaturer (med uppvärmning), i brandfarliga områden.

Nackdelarna inkluderar de höga kostnaderna för fyllmedlet - SF6-gas, specifikationerna för montering på en skärm eller fundament, behovet av en viss kvalifikation för operatörens struktur.

Regler för anslutning och underhåll av EV

Alla åtgärder relaterade till installation, på / av, reparation och underhåll av gasisolerade enheter är underkastade strikta regler som regleras av PUE 1.8.21.

För att ansluta installationen är det nödvändigt att kontrollera minimitrycket i den gasfyllda kammaren, annars bryter brytaren. För att förhindra skador ställs ett larm in, som utlöses när en kritisk minskning av tryckparametrar. Trycknivån kan övervakas med en tryckmätare.

Värmeelement är installerade i drivskåpet, vilket effektivt förhindrar att kondens uppstår på mekanismelementen. Operatören måste se till att värmaren ständigt är på.

Inspektion av installationen utförs varje dag på dagtid och ungefär 2 gånger i månaden i mörkret. Om en nödsituation stängs av ett av orsakerna krävs en okontrollerad inspektion.

Under inspektionen av brytaren är det nödvändigt att kontrollera det yttre skyddet, ta bort smuts och korrigera skador. Om kontakterna värms upp bör du ta reda på orsaken.

I närvaro av torsk, misstänkt brus, måste du identifiera källan. Metallfästkonstruktionen är samtidigt en del av markslingadärför bör dess integritet kontrolleras.

Se till att ta bort tryckmätaren. Trycket måste vara i enlighet med den standard som beräknas av tillverkaren. Det är nödvändigt att kontrollera användbarheten för reglerings- och kontrollanordningar, och vid fel på ett eller flera element, vidta åtgärder - gör en ersättning eller skicka den för reparation.

Om gastrycket har sjunkit, fyll kammaren med SF6-gas. Isoleringen behöver inte rengöras, eftersom strukturen är helt tät.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur gasisolerade switchar är anordnade, med vilken princip bågsekning existerar, och vilka typer av enheter är, kan du lära dig av en användbar och informativ video.

Video nr 1. Översikt över SF6-brytare med beskrivning av enheten och driftsprincipen:

Video nr 2. Designfunktioner:

Video nr 3. Hur man installerar omkopplaren:

SF6-brytare lämnar fabrikstransportören i full driftsberedskap och är utformade för att arbeta i olika klimatzoner, från tropisk till kall, därför används de aktivt av industriföretag i olika länder.