Fungovanie vysokonapäťových elektrických sietí podľa súčasných charakteristík nie je porovnateľné s prácou domácich analógov. Preto je v prípade núdze potrebné vypnúť zariadenie a zhasnúť elektrický oblúk účinnejšie ako štandardné automatické zariadenia.
Ako ochranné konštrukcie sa používajú ističe SF6 (EM), ktoré sa dajú ovládať manuálne aj automatizovane. Podrobne sme opísali konštrukčné vlastnosti a princíp činnosti zariadení. Dali odporúčania pre inštaláciu, pripojenie a údržbu.
Definícia a použitie plynu SF6
SF6 je fluorid sírový, ktorý je klasifikovaný ako elektrický plyn. Vďaka svojim izolačným vlastnostiam sa aktívne používa pri výrobe elektrických zariadení.
V neutrálnom stave je plyn SF6 nehorľavý plyn bez farby a zápachu. Ak to porovnáme so vzduchom, potom môžeme zaznamenať vysokú hustotu (6,7) a molekulovú hmotnosť, ktorá päťkrát prevyšuje hmotnosť vzduchu.
Jednou z výhod plynu SF6 je jeho odolnosť voči vonkajším prejavom. Za žiadnych podmienok nemení vlastnosti. Ak počas elektrického výboja dôjde k úpadku, potom je čoskoro potrebné vykonať plnohodnotnú regeneráciu.
Tajomstvo spočíva v tom, že molekuly SF6 viažu elektróny a vytvárajú negatívne ióny. Kvalita „elektronegatívnej“ síry poskytla 6-fluoridovú síru charakteristiku, ako je napríklad elektrická sila.
V praxi je elektrická sila vzduchu 2-3 krát slabšia ako rovnaká vlastnosť SF6. Okrem iného je žiaruvzdorný, pretože sa týka nehorľavých látok a má chladiacu schopnosť.
Keď bolo potrebné nájsť plyn na uhasenie elektrického oblúka, začali študovať vlastnosti SF6 (hexafluorid síry), chlorid uhličitý a freón. V pokusoch vyhral SF6
Vďaka uvedeným vlastnostiam je plyn SF6 najvhodnejší na použitie v elektrotechnickom priemysle, najmä v týchto zariadeniach:
- výkonové transformátory pracujúce na princípe magnetickej indukcie;
- rozvádzače úplného typu;
- Vedenia vysokého napätia spájajúce vzdialené inštalácie;
- ističe vysokého napätia.
Niektoré vlastnosti SF6 však viedli k tomu, že bolo potrebné zlepšiť konštrukciu ističa. Hlavnou nevýhodou je prechod plynnej fázy do kvapaliny, čo je možné pri určitých pomeroch tlaku a teploty.
Aby zariadenie fungovalo bez prerušenia, je potrebné zabezpečiť pohodlné podmienky. Predpokladajme, že na prevádzku zariadení SF6 pri -40 ° je potrebný tlak nie viac ako 0,4 MPa a hustota menej ako 0,03 g / cm3. V praxi sa plyn v prípade potreby zahrieva, čo bráni prechodu do kvapalnej fázy.
Konštrukcia ističa SF6
Ak porovnáme plynom izolované zariadenia s analógmi iných typov, potom sú konštrukčne najbližšie k olejovým zariadeniam. Rozdiel spočíva v naplnení komôr na uhasenie oblúka.
Olejová zmes sa používa ako plnivo pre prerušovače olejových obvodov a 6-fluoridová síra pre prerušovače obvodu SF6. Výhodou druhej možnosti je odolnosť a minimálna údržba.
Schéma plynového izolovaného stĺpcového typu. Oblúkové moduly namontované na vysokom stojane sú umiestnené v hornej časti, ovládací rozvádzač v dolnej časti
Metódy hasenia elektrického oblúka závisia od mnohých faktorov, medzi ktorými sú rozhodujúce menovitý prúd a napätie, ako aj podmienky používania zariadenia.
Celkovo sa rozlišujú štyri typy EV:
- s elektromagnetickým výbuchom;
- s výbuchom v plyne SF6 - s 1 tlakovým stupňom;
- s pozdĺžnym nárazom - s 2 úrovňami tlaku;
- s automatickým generovaním výbuchu.
Ak vo vzduchových zariadeniach vstupujúcich do procesu hasenia oblúkového plynu vstupuje do atmosféry, potom v plyne SF6 zostáva v uzavretom priestore naplnenom zmesou plynov. Zároveň zostáva mierny nadmerný tlak.
Stĺpové a tankové zariadenia
V praxi sa používajú dva typy rastlín SF6:
- nádrže;
- jadro.
Rozdiely sa týkajú tak konštrukčných znakov, ako aj princípu vyhynutia elektrického oblúka. Pokiaľ ide o vonkajšie usporiadanie, jadrá pripomínajú analógy s nízkym obsahom oleja: pozostávajú z dvoch funkčných častí - oblúka a kontakt, majú rovnaké objemové rozmery.
Odpojovacie zariadenia sú navrhnuté na prevádzku v sieti 220 V a patria do jednofázového zariadenia. Príkladom ističa kolónového typu SF6 je LF 10 Schneider Electric.
Zariadenie sa dá ovládať dvoma rôznymi spôsobmi: ručne, keď sa nastavovanie a ovládanie vykonáva pomocou mechanických zariadení, a diaľkovo, automaticky
Plynové spotrebiče Tank SF6 sú menšie a vybavené viacfázovým pohonom. Toto rozdelenie umožňuje lepšiu kontrolu a plynulé nastavenie parametrov napätia.
Jednou z výhod nádrže EV je schopnosť vydržať zvýšené zaťaženie. Túto kvalitu zabezpečuje prúdový transformátor uvedený do návrhu.
Príkladom tankovacieho zariadenia je plynová inštalácia DT2-550 F3 Alstom Grid. Takéto zariadenia sa osvedčili v elektrických systémoch s napätím 500 kV.
Konštrukcia je zostavená a vybavená tak, aby fungovala bez porúch pri nízkych teplotách (kritických), vysokej vlhkosti, ako aj v oblastiach so seizmickou aktivitou a nadmerným znečistením ovzdušia.
Zásada vyhynutia oblúka
Ako zariadenie funguje, zvážte príklad prepínača LW36 čínskeho výrobcu CHINT.
Po odpojení pružina pôsobí na dynamické prvky valca a klesá. Všetky kontakty okrem kontaktov prerušovača sú otvorené. Pri rozpojení kontaktov, cez ktoré prúd prechádza, vzniká elektrický oblúk.
Horúci plyn prechádza do tepelnej komory, aktivuje sa spätný ventil. Keď je plyn z tepelnej komory vháňaný do medzery, dochádza k zániku oblúka.
Ak sú malé prúdy vypnuté, potom tlak v tepelnej komore nie je dostatočný, preto je tlak z kompresnej komory priťahovaný (je vždy vyšší). Spätný ventil sa otvorí, plyn prúdi neobmedzene do medzery a zhasne oblúk pri prechode nulou.
Schéma vnútorného umiestnenia a činnosti pohyblivých, pevných ventilov, dekompresie, spätných ventilov. Pozícia 1 - zaradenie; poloha 2 - odpojenie veľkých prúdov; poloha 3 - odpojenie nízkych prúdov; poloha 4 - vypnite zariadenie
Moderné základné jednotky majú zlepšený výkon. Údržba je znížená na minimum, zdroj prepínania je zvýšený. Ističe SF6 sa vyznačujú nízkou úrovňou hluku, spoľahlivou mechanikou, ľahkou inštaláciou a testovaním.
Modely cisterien sa nastavujú pomocou pohonu a transformátorov. Pružinový alebo pružinový hydraulický pohon riadi procesy zapínania a vypínania, úroveň zadržania elektrického oblúka.
Čo je to pohon?
Pohon je navrhnutý na vykonávanie všetkých operácií súvisiacich so zapínaním / vypínaním alebo držaním jednotky v určitej polohe. Schéma zobrazuje, kde presne sa pohon nachádza. Zvyčajne sa jedná o povrch zeme alebo nízku podporu, čo personálu údržby umožňuje ľahký prístup k ovládacím zariadeniam.
Konštrukcia ističa v nádrži: 1 - porcelánové alebo polymérové moduly; 2 - transformátory; 3 - nádrž s plynovým hasiacim zariadením; 4 - komora s plynom; 5 - hydraulický pohon; 6 - kovový rám; 7 - konektor na prívod plynu
Pohon pozostáva zo spínacieho mechanizmu, blokovacieho zariadenia - západky, vypínacieho mechanizmu. Proces inklúzie by sa mal uskutočniť čo najrýchlejšie, aby sa zabránilo zváracím kontaktom.
Počas uvádzania do prevádzky vynakladajú veľké úsilie na prekonanie trecích síl všetkých zúčastnených prvkov. Odpojenie je jednoduchšie a spočíva v spätnom pohybe západky, čo zaisťuje začlenenie a jej zadržanie.
Existuje niekoľko spôsobov, ako povoliť / zakázať:
- mechanický;
- jar;
- nákladu;
- pneumatické;
- elektromagnetické.
Pre systémy s nízkou spotrebou sa používa ručné ovládanie. V tomto prípade stačí sila jedného operátora. Manuálne prevody sa zvyčajne vypínajú automaticky. Pružinový pohon sa ovláda aj ručne, niekedy sa však používajú aj motory s nízkym výkonom.
Tradičné usporiadanie pohonu je v blízkosti montážneho kovového rámu. Integritu a fungovanie mechanizmu zaisťuje silné kovové puzdro - skrinka s pohodlnými dverami pre prácu obsluhy
Použitie elektromagnetického pohonu vyžaduje viac energie, preto je potrebný zdroj konštantného prúdu približne 58 A s napätím 220 V. Ako záložný vypínací mechanizmus existuje manuálna páka. Elektromagnetické zariadenia sú spoľahlivé, takže sa úspešne používajú v oblastiach so silnými zimami. Mínus - potreba výkonnej batérie.
Pneumatický pohon sa vyznačuje tým, že namiesto elektromagnetu je hlavným pracovným prvkom pár valec / piest. Vďaka stlačenému vzduchu je spínacia rýchlosť omnoho vyššia ako u predchádzajúcich modelov.
Výhody a nevýhody použitia EV
Ističe SF6, rovnako ako iné typy rozvádzačov, majú niekoľko výhod a nevýhod. Pri výbere zariadenia sa vykonávajú potrebné výpočty a popri technických vlastnostiach a konštrukčných vlastnostiach sa prihliada aj na výhody a nevýhody modelov.
Galéria obrázkov
Foto z
Univerzálne použitie v systémoch vysokého napätia
Účinnosť vykonávania pracovných funkcií
Spoľahlivosť a trvanlivosť dizajnu
Pracujte s vysokým napätím
Ističe SF6 pracujú v ťažkých podmienkach s pravidelnými vibráciami, nízkymi teplotami (s ohrievaním), v priestoroch ohrozených požiarom.
Nevýhody zahŕňajú vysoké náklady na plnivo - SF6, špecifiká montáže na štít alebo základ, potrebu určitej kvalifikácie posádky.
Pravidlá pripojenia a údržby EV
Všetky činnosti súvisiace s inštaláciou, zapnutím / vypnutím, opravou a údržbou plynových izolácií podliehajú prísnym pravidlám, ktoré upravuje PUE 1.8.21.
Na pripojenie inštalácie je potrebné skontrolovať minimálny tlak v komore naplnenej plynom, inak dôjde k poruche spínača. Aby sa predišlo poškodeniu, nastaví sa poplach, ktorý sa spustí pri kritickom poklese parametrov tlaku. Hladinu tlaku je možné monitorovať pomocou manometra.
Vykurovacie telesá sú namontované v skrini pohonu, čo účinne zabraňuje kondenzácii kondenzátu na prvkoch mechanizmu. Obsluha musí zabezpečiť, aby boli ohrievače neustále zapnuté.
Kontrola inštalácie sa vykonáva každý deň vo dne a asi 2 krát mesačne v tme. Ak dôjde k núdzovému vypnutiu z jedného z dôvodov, vyžaduje sa neplánovaná kontrola.
Pri prehliadke ističa je potrebné skontrolovať vonkajšiu ochranu, odstrániť nečistoty a opraviť poškodenia. Ak sa kontakty zahrievajú, mali by ste zistiť dôvod.
V prítomnosti tresky, podozrivého hluku, musíte identifikovať zdroj. Kovová montážna konštrukcia je tiež súčasťou uzemňovacieho obvodu, preto by sa mala skontrolovať jej integrita.
Nezabudnite odstrániť manometer. Tlak musí byť v súlade s normou vypočítanou výrobcom. Je potrebné skontrolovať použiteľnosť regulačných a ovládacích zariadení av prípade poruchy jedného alebo viacerých prvkov prijať opatrenia - vykonať výmenu alebo poslať na opravu.
Ak sa tlak plynu znížil, doplňte komoru plynom SF6. Izoláciu nie je potrebné čistiť, pretože konštrukcia je úplne utesnená.
Ako sú usporiadané plynom izolované spínače, na základe čoho dochádza k zániku oblúka a aké sú typy zariadení, môžete sa naučiť z užitočného a informatívneho videa.
Video č. 1. Prehľad ističov SF6 s popisom zariadenia a princípom činnosti:
Video č. 2. Vlastnosti:
Video č. 3. Ako nainštalovať prepínač:
Ističe SF6 opúšťajú výrobný dopravník v plnej prevádzkovej pripravenosti a sú navrhnuté tak, aby fungovali v rôznych klimatických zónach, od tropických po studené, a preto ich aktívne využívajú priemyselné spoločnosti v rôznych krajinách.