Il funzionamento delle reti elettriche ad alta tensione per le caratteristiche attuali non è paragonabile al lavoro delle controparti delle famiglie. Di conseguenza, in caso di emergenza, sono necessari dispositivi più potenti di dispositivi automatici standard per spegnere l'apparecchiatura e spegnere l'arco elettrico.
Come strutture protettive, vengono utilizzati interruttori isolati a gas (EF), che possono essere controllati sia in modalità manuale che con l'ausilio dell'automazione. Abbiamo descritto in dettaglio le caratteristiche del progetto e il principio di funzionamento dei dispositivi. Raccomandazioni per l'installazione, la connessione e la manutenzione.
Contenuto dell'articolo:
- Determinazione e applicazione del gas SF6
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Design dell'interruttore SF6
- Kolonkovye e dispositivi di serbatoio
- Principio dell'estinzione dell'arco
- A cosa serve l'auto?
- Vantaggi e svantaggi dell'uso di EV
- Regole di connessione e manutenzione di EV
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Determinazione e applicazione del gas SF6
L'esafluoruro di zolfo è esafluoruro di zolfo, che è classificato come gas elettrico. Grazie alle sue proprietà isolanti, viene attivamente utilizzato nella produzione di dispositivi elettrici.
Nello stato neutro, il gas SF6 è un gas non combustibile senza alcun colore o odore. Se lo confrontiamo con l'aria, possiamo notare un'alta densità (6.7) e un peso molecolare che è 5 volte la massa d'aria.
Uno dei vantaggi del gas SF6 è la resistenza alle manifestazioni esterne. Non cambia le caratteristiche in nessuna condizione. Se si verifica un decadimento durante una scarica elettrica, è necessario un restauro completo.
Il segreto è che le molecole di SF6 legano gli elettroni e formano ioni negativi. La qualità di "elettronegativi" ha conferito al 6-fluoruro di zolfo una caratteristica come la rigidità dielettrica.
In pratica, la forza elettrica dell'aria è 2-3 volte più debole della stessa proprietà del gas SF6. Tra le altre cose, è a prova di fuoco, poiché si riferisce a sostanze non combustibili e ha una capacità di raffreddamento.
Quando è diventato necessario trovare un gas per estinguere gli archi elettrici, hanno iniziato a studiare le proprietà di SF6 (esafluoruro di zolfo), carbonio 4-cloruro e freon. SF6 ha vinto nelle prove
Le caratteristiche elencate hanno reso SF6 il più adatto all'uso nella sfera elettrotecnica, in particolare nei seguenti dispositivi:
- trasformatori di potenza funzionanti secondo il principio dell'induzione magnetica;
- quadri elettrici del tipo completo;
- linee ad alta tensione che collegano le installazioni remote;
- interruttori ad alta tensione.
Ma alcune proprietà del gas SF6 hanno portato alla necessità di migliorare il design dell'interruttore. Lo svantaggio principale riguarda la transizione della fase gassosa al liquido e ciò è possibile con determinati rapporti dei parametri di pressione e temperatura.
Che l'attrezzatura abbia funzionato senza interruzioni, è necessario fornire condizioni confortevoli. Supponiamo che per il funzionamento di dispositivi isolati a gas a -40 °, siano necessari una pressione non superiore a 0,4 MPa e una densità inferiore a 0,03 g / cm³. In pratica, se necessario, il gas viene riscaldato, il che impedisce il passaggio alla fase liquida.
Design dell'interruttore SF6
Se si confrontano i dispositivi isolati con gas con analoghi di altri tipi, in base alla progettazione sono più vicini ai dispositivi a olio. La differenza sta nel riempire le camere di estinzione dell'arco.
Come riempitivo per interruttori dell'olio viene usata una miscela di olio, e in quelli isolati con gas - lo zolfo 6-fluorico. Il vantaggio della seconda opzione in termini di durata e manutenzione minima.
Schema del dispositivo del tipo a nucleo isolato con gas. I moduli arcuati montati su un rack alto si trovano nella parte superiore, l'armadio di controllo è nella parte inferiore
Le modalità di estinzione dell'arco elettrico dipendono da molti fattori, tra cui la corrente e la tensione nominali, nonché le condizioni per l'utilizzo del dispositivo, sono decisivi.
In totale, ci sono quattro tipi di EV:
- con esplosione elettromagnetica;
- con esplosione in gas - con 1 stadio di pressione;
- con salto longitudinale - con 2 livelli di pressione;
- con esplosione autogenerata.
Se nei dispositivi ad aria nel processo di estinzione dell'arco il gas entra nell'atmosfera, quindi nel gas isolato con gas rimane in uno spazio confinato riempito con una miscela di gas. Ciò mantiene una leggera sovrapressione.
Kolonkovye e dispositivi di serbatoio
In pratica, esistono due tipi di impianti isolati dal gas:
- detto serbatoio;
- donnola.
Le differenze riguardano sia le caratteristiche strutturali che il principio dell'estinzione dell'arco elettrico. Secondo il dispositivo esterno, i core assomigliano agli analoghi a basso contenuto di olio: consistono in due parti funzionali - arco e parti a contatto, hanno le stesse dimensioni volumetriche.
I dispositivi di disconnessione sono progettati per funzionare a partire da 220 V e appartengono all'apparecchio monofase. Un esempio di un interruttore del gas isolato è LF 10 Schneider Electric.
L'apparecchiatura può essere controllata in due modi diversi: manualmente, quando la regolazione e il controllo vengono eseguiti utilizzando dispositivi meccanici e in remoto, automaticamente
Gli apparecchi a gas isolati a gas sono più piccoli e dotati di un azionamento multifase. Questa distribuzione consente di controllare meglio e regolare senza problemi i parametri di tensione.
Uno dei vantaggi del serbatoio EV è la capacità di sopportare carichi elevati. Questa qualità è garantita da un trasformatore di corrente incorporato nel design.
Un esempio di un dispositivo cisterna è l'installazione isolata con gas DT2-550 F3 Alstom Grid. Tali dispositivi si sono positivamente dimostrati nei sistemi elettrici con una tensione di 500 kV.
Il design è assemblato e attrezzato in modo tale da funzionare senza guasti a basse temperature. (critico), alta umidità, così come in regioni con attività sismica e eccesso inquinamento dell'atmosfera.
Principio dell'estinzione dell'arco
Come funziona il dispositivo, prendi in considerazione l'esempio dello switch LW36, produttore cinese CHINT.
Una volta scollegato, la molla agisce sugli elementi dinamici del cilindro e cadono verso il basso. Tutti i contatti, ad eccezione della soppressione dell'arco, si aprono. Quando i contatti ad arco sono scollegati, attraverso i quali scorre la corrente, sorge un arco elettrico.
Il gas caldo si sposta nella camera di calore, la valvola di ritegno è attivata. Quando il gas dalla camera di calore viene soffiato nello spazio, l'arco si spegne.
Se le piccole correnti sono disconnesse, la pressione nella camera di calore è insufficiente, quindi la pressione dalla camera di compressione viene attratta (è sempre più alta). La valvola di ritegno si apre, il gas scorre liberamente nello spazio e estingue l'arco quando passa attraverso lo zero.
Schema della disposizione interna e funzionamento di valvole mobili fisse, decompressione, valvole di ritegno. Posizione 1 - inclusione; posizione 2 - disabilita le correnti elevate; posizione 3 - off piccole correnti; posizione 4: spegnere il dispositivo
Le moderne installazioni di kolonkovy possiedono le caratteristiche migliorate. La manutenzione è ridotta al minimo, la risorsa di commutazione viene aumentata. Gli interruttori isolati a gas sono caratterizzati da bassi livelli di rumorosità, meccanica affidabile, facilità di installazione e test di funzionamento.
La regolazione dei modelli di serbatoio è realizzata con l'aiuto di un convertitore di frequenza e di trasformatori. La trasmissione a molla o molla idraulica controlla i processi di accensione / spegnimento, il livello di mantenimento dell'arco elettrico.
A cosa serve l'auto?
L'unità è progettata per eseguire tutte le operazioni associate all'accensione / spegnimento o alla conservazione dell'unità in una determinata posizione. Il diagramma mostra esattamente dove si trova l'azionamento. Di solito questa è la superficie del terreno o un supporto basso, fornendo al personale di servizio un facile accesso ai dispositivi di controllo.
Il design dell'interruttore del serbatoio: 1 - moduli in porcellana o polimero; 2 - trasformatori; 3 - serbatoio con dispositivo di estinzione del gas; 4 - camera con gas; 5 - azionamento di tipo idraulico; 6 - struttura metallica; 7 - connettore per Iniezione di gas SF6
L'azionamento è costituito dal meccanismo di commutazione, dal dispositivo di blocco - il chiavistello, il meccanismo di scatto. Il processo di accensione dovrebbe avvenire il più rapidamente possibile al fine di evitare la saldatura dei contatti.
Durante lo start-up, sono fatti grandi sforzi per superare la forza di attrito di tutti gli elementi coinvolti. La disconnessione è facilitata e consiste nel movimento inverso dello scrocco, che garantisce l'inclusione e la ritenzione.
Esistono diversi modi per abilitare / disabilitare:
- meccanica;
- molla;
- carico;
- pneumatica;
- solenoide.
Per i sistemi a bassa potenza utilizzare il controllo manuale. In questo caso, la forza di un operatore è sufficiente. Disattivare i meccanismi manuali viene solitamente eseguito in modalità automatica. Anche la trasmissione a molla viene azionata manualmente, ma a volte sono coinvolti motori elettrici a bassa potenza.
La posizione tradizionale del drive - sul telaio metallico di montaggio. L'integrità e il funzionamento del meccanismo forniscono un involucro in metallo resistente: una scatola con una comoda porta per il lavoro della fotocamera
Per utilizzare un azionamento elettromagnetico, è necessaria più energia, pertanto è necessaria una fonte di corrente costante di circa 58 A con una tensione di 220 V. C'è una leva manuale come meccanismo di backup. Dispositivi elettromagnetici sono affidabili, quindi vengono sfruttati con successo in zone con inverni rigidi. Meno - la necessità di una batteria potente.
L'azionamento pneumatico è diverso dal fatto che al posto dell'elettromagnete, l'elemento di lavoro principale è una coppia cilindro / pistone. Grazie all'aria compressa, la velocità di commutazione è molto più elevata rispetto a quella dei modelli precedenti.
Vantaggi e svantaggi dell'uso di EV
Gli interruttori isolati in gas, come altri tipi di quadri elettrici, presentano numerosi vantaggi e svantaggi. Quando si sceglie un'installazione, vengono eseguiti i calcoli necessari e, oltre alle caratteristiche tecniche e alle caratteristiche di progettazione, si tiene conto dei pro e dei contro dei modelli.
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Gli interruttori isolati a gas sono versatili: vengono utilizzati indipendentemente dalla tensione di rete
Per estinguere l'arco elettrico in caso di emergenza, il dispositivo isolato dal gas richiede una frazione di secondo
Tutte le parti dell'installazione sono in grado di funzionare senza riparazioni per decenni e il gas SF6 non richiede una sostituzione regolare.
I dispositivi ad arco isolati a gas si adattano facilmente alla disconnessione dei sistemi ad alta tensione. Per confronto - gli analoghi del vuoto non resistono all'alta tensione
Applicazione universale in sistemi ad alta tensione
Efficienza delle prestazioni delle funzioni di lavoro
Affidabilità e durata
Funziona con corrente ad alta tensione
Gli interruttori isolati a gas funzionano in condizioni difficili con vibrazioni periodiche, basse temperature (riscaldate), in aree a rischio di incendio.
Gli svantaggi includono l'alto costo del riempitivo - gas SF6, la specificità del montaggio su uno scudo o fondazione, la necessità di una certa qualifica del personale operativo.
Regole di connessione e manutenzione di EV
Tutte le azioni relative all'installazione, accensione / spegnimento, riparazione e manutenzione di dispositivi isolati con gas sono soggette a regole rigorose che sono regolate dalla OLC 1.8.21.
Per collegare l'installazione, è necessario verificare la presenza della pressione minima nella camera riempita di gas, altrimenti l'interruttore non funzionerà. Per evitare danni, è stato impostato un allarme, che viene attivato quando si verifica una diminuzione critica dei parametri di pressione. Il livello di pressione può essere monitorato utilizzando un manometro.
Nell'armadio elettrico sono installati elementi riscaldanti che impediscono efficacemente la formazione di condensa sugli elementi del meccanismo. L'operatore deve assicurarsi che i riscaldatori siano sempre accesi.
Il controllo dell'installazione avviene ogni giorno durante il giorno e circa 2 volte al mese al buio. Se si verifica uno spegnimento di emergenza a causa di uno dei motivi, è necessaria un'ispezione non programmata.
Durante l'ispezione dell'interruttore, è necessario controllare la protezione esterna, rimuovere la contaminazione, riparare i danni. Se i contatti si surriscaldano, dovresti scoprire il motivo.
Se c'è del merluzzo, è necessario identificare il rumore sospetto. Anche la struttura di montaggio in metallo fa parte di anello di terrapertanto, la sua integrità dovrebbe essere verificata.
Assicurarsi di rimuovere gli indicatori del misuratore. La pressione deve essere calcolata in base alla tariffa calcolata dal produttore. È necessario verificare la funzionalità dei dispositivi di regolazione e controllo e, in caso di guasto di uno o più elementi, adottare le misure necessarie per effettuare una sostituzione o inviarlo per la riparazione.
Se la pressione del gas è diminuita, riempire la camera con gas SF6. L'isolamento non necessita di pulizia, in quanto il design è completamente sigillato.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Come sono disposti gli interruttori magnetotermici, qual è il principio dell'estinzione dell'arco e quali tipi di dispositivi ci sono, puoi imparare dal video utile e informativo.
Video # 1. Panoramica degli interruttori magnetotermici con descrizione del dispositivo e il principio di funzionamento:
Video # 2. Caratteristiche di progettazione delle installazioni:
Video # 3. Come installare l'interruttore:
Gli interruttori isolati a gas lasciano il trasportatore di fabbrica in piena prontezza operativa e sono progettati per funzionare varie zone climatiche, dal tropicale al freddo, quindi vengono attivamente utilizzate da aziende industriali di vario tipo paesi.
