Công tắc cách điện bằng khí: điểm tham chiếu và quy tắc kết nối

Hoạt động của mạng điện cao áp theo đặc điểm hiện tại không thể so sánh với công việc của các chất tương tự trong gia đình. Theo đó, trong trường hợp khẩn cấp, cần có nhiều thiết bị mạnh hơn thiết bị tự động tiêu chuẩn để tắt thiết bị và dập tắt hồ quang điện.

Là cấu trúc bảo vệ, bộ ngắt mạch SF6 (EM) được sử dụng, có thể được điều khiển cả ở chế độ thủ công và sử dụng tự động hóa. Chúng tôi đã mô tả chi tiết các tính năng thiết kế và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị. Họ đã đưa ra các khuyến nghị để cài đặt, kết nối và bảo trì.

Định nghĩa và sử dụng khí SF6

SF6 là lưu huỳnh hexafluoride, được phân loại là khí điện. Do tính chất cách điện của nó, nó được sử dụng tích cực trong sản xuất các thiết bị điện.

Ở trạng thái trung tính, khí SF6 là một loại khí không bắt lửa, không có màu và mùi. Nếu chúng ta so sánh nó với không khí, thì chúng ta có thể lưu ý mật độ cao (6,7) và khối lượng phân tử vượt quá khối không khí gấp 5 lần.

Một trong những lợi thế của khí SF6 là khả năng chống lại các biểu hiện bên ngoài. Nó không thay đổi đặc điểm trong bất kỳ điều kiện. Nếu sự phân rã xảy ra trong quá trình phóng điện, thì cần sớm phục hồi toàn diện cho công việc.

Bí mật là các phân tử SF6 liên kết các electron và tạo thành các ion âm. Chất lượng của "độ âm điện" đã tạo ra lưu huỳnh 6-florua với một đặc tính như cường độ điện.

Trong thực tế, cường độ điện của không khí yếu hơn 2-3 lần so với cùng tính chất của SF6. Trong số những thứ khác, nó là chống cháy, vì nó liên quan đến các chất không cháy, và có khả năng làm mát.

Khi cần tìm khí để dập tắt hồ quang điện, họ bắt đầu nghiên cứu các tính chất của SF6 (lưu huỳnh hexafluoride), 4-carbon clorua và freon. Trong các thử nghiệm đã giành được SF6

Các đặc điểm được liệt kê làm cho khí SF6 thích hợp nhất để sử dụng trong ngành điện, đặc biệt, trong các thiết bị sau:

• máy biến áp điện hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng từ;
• thiết bị đóng cắt loại hoàn chỉnh;
• đường dây cao thế kết nối lắp đặt từ xa;
• cầu dao cao áp.

Nhưng một số tính chất của SF6 dẫn đến thực tế là cần phải cải thiện thiết kế bộ ngắt mạch. Nhược điểm chính liên quan đến sự chuyển đổi pha khí thành chất lỏng, và điều này có thể xảy ra với một số tỷ lệ áp suất và nhiệt độ nhất định.

Để thiết bị hoạt động mà không bị gián đoạn, cần phải đảm bảo điều kiện thoải mái. Giả sử rằng đối với hoạt động của các thiết bị SF6 ở -40 ,, áp suất không quá 0,4 MPa và mật độ dưới 0,03 g / cm³ là cần thiết. Trong thực tế, nếu cần thiết, khí được làm nóng, điều này ngăn cản sự chuyển sang pha lỏng.

Thiết kế bộ ngắt mạch SF6

Nếu chúng ta so sánh các thiết bị cách điện bằng khí với các loại tương tự khác, thì theo thiết kế, chúng gần với các thiết bị dầu nhất. Sự khác biệt là trong việc lấp đầy các buồng để dập tắt hồ quang.

Là một phụ trong cầu dao dầu Một hỗn hợp dầu được sử dụng, trong khi đối với hỗn hợp SF6 - lưu huỳnh 6-florua. Ưu điểm của tùy chọn thứ hai là độ bền và bảo trì tối thiểu.

Sơ đồ của một thiết bị loại cột cách điện khí. Các mô-đun Arcing gắn trên giá cao được đặt ở phần trên, tủ điều khiển ở phía dưới

Các phương pháp để dập tắt hồ quang điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quyết định là dòng điện và điện áp định mức, cũng như các điều kiện sử dụng của thiết bị.

Tổng cộng, bốn loại EV được phân biệt:

• với vụ nổ điện từ;
• với vụ nổ trong khí SF6 - với 1 giai đoạn áp suất;
• với vụ nổ dọc - với 2 mức áp suất;
• với vụ nổ tự động tạo ra.

Nếu trong các thiết bị không khí trong quá trình dập tắt khí hồ quang đi vào khí quyển, thì trong khí SF6, nó vẫn tồn tại trong một không gian hạn chế chứa đầy hỗn hợp khí. Đồng thời, một áp lực dư thừa nhẹ vẫn còn.

Thiết bị cột và bể

Trong thực tế, hai loại cây SF6 được sử dụng:

• bể chứa;
• cốt lõi.

Sự khác biệt liên quan đến cả các đặc điểm cấu trúc và nguyên tắc tuyệt chủng của hồ quang điện. Về mặt sắp xếp bên ngoài, những cái cốt lõi gợi nhớ đến các chất tương tự dầu thấp: chúng bao gồm hai phần chức năng - vũ trang và tiếp xúc, chúng có cùng kích thước thể tích.

Các thiết bị ngắt kết nối được thiết kế để hoạt động trên mạng 220 V và liên quan đến thiết bị một pha. Một ví dụ về bộ ngắt mạch SF6 kiểu cột là LF 10 Schneider Electric.

Thiết bị có thể được điều khiển theo hai cách khác nhau: thủ công, khi điều chỉnh và điều khiển được thực hiện bằng thiết bị cơ khí, và từ xa, tự động

Các thiết bị gas Tank SF6 nhỏ hơn và được trang bị ổ đĩa nhiều pha. Phân phối này cho phép bạn kiểm soát tốt hơn và điều chỉnh trơn tru các thông số điện áp.

Một trong những lợi thế của xe tăng EV là khả năng chịu được tải trọng tăng. Chất lượng này được đảm bảo bởi các máy biến áp hiện tại được đưa vào thiết kế.

Một ví dụ về thiết bị xe tăng là lắp đặt khí DT2-550 F3 Alstom Grid. Các thiết bị như vậy đã chứng minh tích cực trong các hệ thống điện với điện áp 500 kV.

Thiết kế được lắp ráp và trang bị theo cách mà nó hoạt động mà không bị hỏng ở nhiệt độ thấp (tới hạn), độ ẩm cao, cũng như ở các khu vực có hoạt động địa chấn và ô nhiễm khí quyển quá mức.

Nguyên tắc tuyệt chủng hồ quang

Cách thức hoạt động của thiết bị, hãy xem xét ví dụ về công tắc LW36 của nhà sản xuất Trung Quốc CHINT.

Khi ngắt kết nối, lò xo tác động lên các phần tử động của hình trụ và chúng rơi xuống. Tất cả các địa chỉ liên lạc, ngoại trừ các liên lạc bị gián đoạn, mở.Khi các tiếp điểm vũ trang, qua đó dòng điện đi qua, bị ngắt kết nối, một hồ quang điện phát sinh.

Khí nóng di chuyển vào buồng nhiệt, van kiểm tra được kích hoạt. Khi khí từ buồng nhiệt được thổi vào khe hở, sự tuyệt chủng hồ quang xảy ra.

Nếu có sự tắt dòng điện nhỏ, thì áp suất trong buồng nhiệt là không đủ, do đó áp suất từ ​​buồng nén bị thu hút (nó luôn cao hơn). Van một chiều mở ra, dòng khí không bị cản trở vào khe hở và dập tắt hồ quang khi đi qua không.

Sơ đồ vị trí bên trong và hoạt động của van di động, cố định, giải nén, kiểm tra van. Vị trí 1 - bao gồm; vị trí 2 - ngắt dòng điện lớn; vị trí 3 - ngắt dòng điện nhỏ; vị trí 4 - tắt thiết bị

Các đơn vị cốt lõi hiện đại đã cải thiện hiệu suất. Bảo trì được giảm đến mức tối thiểu, chuyển đổi tài nguyên được tăng lên. Bộ ngắt mạch SF6 được phân biệt bởi độ ồn thấp, cơ học đáng tin cậy, dễ lắp đặt và thử nghiệm.

Mô hình xe tăng được điều chỉnh bằng cách sử dụng một ổ đĩa và máy biến áp. Ổ đĩa lò xo hoặc lò xo thủy lực điều khiển các quá trình bật / tắt, mức độ duy trì của hồ quang điện.

Một ổ đĩa để làm gì?

Ổ đĩa được thiết kế để thực hiện tất cả các hoạt động liên quan đến bật / tắt hoặc giữ thiết bị ở một vị trí nhất định. Sơ đồ cho thấy nơi chính xác ổ đĩa có thể được đặt. Thông thường đây là bề mặt trái đất hoặc hỗ trợ thấp, cung cấp cho nhân viên bảo trì quyền truy cập dễ dàng vào các thiết bị điều khiển.

Thiết kế bộ ngắt mạch xe tăng: 1 - mô-đun bằng sứ hoặc polymer; 2 - máy biến thế; 3 - bể chứa thiết bị chữa cháy khí; 4 - một buồng chứa khí; 5 - truyền động thủy lực; 6 - khung kim loại; 7 - đầu nối để giới thiệu khí

Ổ đĩa bao gồm một cơ chế chuyển mạch, một thiết bị khóa - một chốt, một cơ chế ngắt. Quá trình đưa vào phải diễn ra càng nhanh càng tốt để tránh hàn các tiếp điểm.

Trong quá trình khởi nghiệp, họ đã nỗ lực rất nhiều để vượt qua lực ma sát của tất cả các yếu tố liên quan. Vô hiệu hóa đơn giản hơn và bao gồm chuyển động ngược của chốt, đảm bảo bao gồm và duy trì nó.

Có một số cách để bật / tắt:

• cơ khí;
• mùa xuân;
• vận chuyển hàng hóa;
• khí nén;
• điện từ.

Đối với hệ thống năng lượng thấp, điều khiển bằng tay được sử dụng. Trong trường hợp này, sức mạnh của một nhà điều hành là đủ. Bánh răng bằng tay thường được tắt tự động. Các ổ đĩa lò xo cũng được kích hoạt bằng tay, nhưng động cơ công suất thấp đôi khi có liên quan.

Sự sắp xếp truyền thống của ổ đĩa là gần khung kim loại gắn kết. Tính toàn vẹn và hoạt động của cơ chế được đảm bảo bởi vỏ kim loại chắc chắn - hộp có cửa thuận tiện cho công việc của người vận hành

Việc sử dụng ổ điện từ đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, do đó cần có nguồn dòng không đổi khoảng 58 A với điện áp 220 V. Là cơ chế tắt máy dự phòng, có một đòn bẩy thủ công. Thiết bị điện từ chúng đáng tin cậy, do đó chúng được vận hành thành công ở những khu vực có mùa đông khắc nghiệt. Trừ đi - sự cần thiết cho một pin mạnh mẽ.

Ổ đĩa khí nén được đặc trưng ở chỗ thay vì nam châm điện, bộ phận làm việc chính là cặp xi lanh / piston. Nhờ khí nén, tốc độ chuyển đổi cao hơn nhiều so với các mẫu trước đây.

Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng EV

Bộ ngắt mạch SF6, giống như các loại thiết bị đóng cắt khác, có một số ưu điểm và nhược điểm. Khi chọn một nhà máy, các tính toán cần thiết được thực hiện và, ngoài các đặc tính kỹ thuật và tính năng thiết kế, có tính đến ưu và nhược điểm của các mô hình.

Bộ ngắt mạch SF6 hoạt động trong điều kiện khó khăn với các rung động định kỳ, nhiệt độ thấp (có sưởi), trong khu vực nguy hiểm cháy.

Những nhược điểm bao gồm chi phí cao của chất độn - khí SF6, chi tiết cụ thể của việc gắn trên tấm chắn hoặc nền tảng, sự cần thiết phải có trình độ nhất định của cấu trúc vận hành.

Quy tắc kết nối và duy trì EV

Tất cả các hành động liên quan đến cài đặt, bật / tắt, sửa chữa và bảo trì các thiết bị cách điện bằng khí đều phải tuân theo các quy tắc nghiêm ngặt được quy định bởi PUE 1.8.21.

Để kết nối lắp đặt, cần kiểm tra áp suất tối thiểu trong khoang chứa đầy khí, nếu không công tắc sẽ bị hỏng. Để ngăn ngừa thiệt hại, một cảnh báo được đặt, được kích hoạt khi giảm các thông số áp suất. Có thể theo dõi mức áp suất bằng máy đo áp suất.

Các bộ phận làm nóng được lắp đặt trong tủ truyền động, giúp ngăn chặn hiệu quả sự ngưng tụ xảy ra trên các bộ phận cơ chế. Người vận hành phải đảm bảo rằng máy sưởi liên tục bật.

Kiểm tra việc cài đặt được thực hiện mỗi ngày vào ban ngày và khoảng 2 lần một tháng trong bóng tối. Nếu tắt máy khẩn cấp vì một trong những lý do, cần phải kiểm tra đột xuất.

Trong quá trình kiểm tra bộ ngắt mạch, cần kiểm tra bảo vệ bên ngoài, loại bỏ bụi bẩn và sửa chữa hư hỏng. Nếu các tiếp điểm nóng lên, bạn nên tìm hiểu lý do.

Với sự hiện diện của cá tuyết, tiếng ồn đáng ngờ, bạn cần xác định nguồn. Cấu trúc lắp kim loại đồng thời là một phần của vòng lặp mặt đất, do đó, tính toàn vẹn của nó nên được kiểm tra.

Hãy chắc chắn để loại bỏ các áp kế. Áp suất phải phù hợp với định mức tính toán của nhà sản xuất. Cần kiểm tra khả năng bảo trì của các thiết bị điều tiết và kiểm soát, và trong trường hợp hỏng một hoặc một số yếu tố, hãy thực hiện các biện pháp - thực hiện thay thế hoặc gửi nó để sửa chữa.

Nếu áp suất khí giảm, hãy bổ sung buồng bằng khí SF6. Cách nhiệt không cần phải được làm sạch, vì cấu trúc được niêm phong hoàn toàn.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Làm thế nào các công tắc cách điện bằng khí được sắp xếp, theo nguyên tắc tuyệt chủng hồ quang xảy ra và loại thiết bị nào, bạn có thể tìm hiểu từ một video hữu ích và thông tin.

Video số 1. Tổng quan về bộ ngắt mạch SF6 với mô tả về thiết bị và nguyên tắc hoạt động:

Video số 2. Đặc điểm thiết kế:

Video số 3. Cách cài đặt công tắc:

Bộ ngắt mạch SF6 rời khỏi băng tải nhà máy ở trạng thái sẵn sàng hoạt động đầy đủ và được thiết kế để hoạt động ở nhiều vùng khí hậu khác nhau, từ nhiệt đới đến lạnh, do đó chúng được các công ty công nghiệp ở nhiều nước sử dụng tích cực.