Comutatoare izolate cu gaz: tipuri + reguli și caracteristici de funcționare

Funcționarea rețelelor electrice de înaltă tensiune pentru caracteristicile actuale nu este comparabilă cu activitatea omologilor de uz casnic. În consecință, în caz de urgență, sunt necesare dispozitive mai puternice decât dispozitivele automate standard pentru a opri echipamentul și pentru a stinge arcul electric.

Ca structuri de protecție, sunt utilizate întrerupătoare izolate cu gaz (EF), care pot fi controlate atât în ​​modul manual, cât și cu ajutorul automatizării. Am descris în detaliu caracteristicile de proiectare și principiul de funcționare a dispozitivelor. Recomandări pentru instalare, conectare și întreținere.

Conținutul articolului:

  • Determinarea și aplicarea gazului SF6
  • Descărcarea circuitului SF6
    • Dispozitive Kolonkovye și rezervoare
    • Principiul de extincție a arcului
    • Pentru ce este vorba?
  • Avantajele și dezavantajele utilizării EV
  • Reguli de conectare și întreținere a EV
  • Concluzii și video util pe această temă

Determinarea și aplicarea gazului SF6

Hidrofluorura de sulf este hexafluorura de sulf, care este clasificată ca gaz electric. Datorită proprietăților sale de izolare, este utilizat în mod activ în fabricarea dispozitivelor electrice.

În stare neutră, gazul SF6 este un gaz incombustibil fără culoare sau miros. Dacă o comparăm cu aerul, putem observa o densitate mare (6.7) și o greutate moleculară de 5 ori masa aerului.

Unul dintre avantajele gazului SF6 este rezistența la manifestări externe. Nu schimbă caracteristicile în nici un fel. Dacă apare o descompunere în timpul unei descărcări electrice, atunci este necesară o restaurare completă.

Secretul este că moleculele SF6 leagă electroni și formează ioni negativi. Calitatea "electronegativelor" a dat 6-fluorură de sulf o caracteristică, cum ar fi rezistența dielectrică.

În practică, rezistența electrică a aerului este de 2-3 ori mai slabă decât aceeași proprietate a gazului SF6. Printre altele, este ignifug, deoarece se referă la substanțe incombustibile și are o capacitate de răcire.

SF6 pentru rețele de înaltă tensiune

Când a fost necesar să se găsească un gaz pentru stingerea arcurilor electrice, ei au început să studieze proprietățile SF6 (hexafluorură de sulf), carbon 4-clorură și freon. SF6 a câștigat în probe

Caracteristicile enumerate au făcut ca SF6 să fie cel mai potrivit pentru utilizarea în sfera electrotehnică, în special în următoarele dispozitive:

  • transformatoare de putere care funcționează pe principiul inducției magnetice;
  • aparate de comutație de tip complet;
  • linii de înaltă tensiune care leagă instalațiile la distanță;
  • comutatoare de înaltă tensiune.

Dar unele proprietăți ale gazului SF6 au dus la necesitatea îmbunătățirii designului comutatorului. Principalul dezavantaj se referă la trecerea fazei gazoase în lichid și acest lucru este posibil cu anumite rapoarte ale parametrilor de presiune și temperatură.

Că echipamentul a funcționat fără întreruperi, este necesar să se prevadă condiții confortabile. Să presupunem că funcționarea dispozitivelor izolatoare cu gaz la -40 °, este necesară o presiune de cel mult 0,4 MPa și o densitate mai mică de 0,03 g / cm³. În practică, dacă este necesar, gazul este încălzit, ceea ce împiedică trecerea la faza lichidă.

Descărcarea circuitului SF6

Dacă pentru a compara dispozitivele izolatoare cu gaze cu analogi de alte tipuri, atunci prin proiectare acestea sunt cele mai apropiate de dispozitivele de ulei. Diferența este în umplerea camerelor de stingere a arcului.

Ca umplutură pentru comutatoare de ulei se utilizează un amestec de ulei, iar în cele izolate cu gaz - sulful fluoric. Avantajul celei de-a doua opțiuni este durabilitatea și întreținerea minimă.

Schema tip dispozitiv de rezervor de gaz

Diagrama dispozitivului de tip izolator cu gaz. Modulele de arc montate pe un suport înalt sunt în partea superioară, dulapul de comandă este în partea inferioară

Modalitățile de stingere a arcului electric depind de mulți factori, dintre care curentul și tensiunea nominală, precum și condițiile de utilizare a dispozitivului sunt decisive.

În total, există patru tipuri de EV:

  • cu explozie electromagnetică;
  • cu explozie în gaz - cu o etapă de presiune;
  • cu suflare longitudinală - cu 2 nivele de presiune;
  • cu explozie autogenerată.

Dacă în dispozitivele de aer în procesul de stingere a arcului gazul intră în atmosferă, atunci în gazul izolat cu gaz rămâne într-un spațiu închis umplut cu un amestec de gaze. Aceasta menține o ușoară suprapresiune.

Dispozitive Kolonkovye și rezervoare

În practică, există două tipuri de instalații cu izolație gazoasă:

  • respectivul rezervor;
  • nevăstuică.

Diferențele se referă atât la caracteristicile structurale, cât și la principiul extincției arcului electric. Conform dispozitivului extern, cele de bază se aseamănă cu analogii cu conținut scăzut de ulei: ele constau din două părți funcționale - arc și părți de contact, având aceleași dimensiuni volumetrice.

Dispozitivele de deconectare sunt concepute pentru a funcționa de la 220 V și aparțin echipamentelor monofazate. Un exemplu de întrerupător de circuit cu gaz izolat este LF 10 Schneider Electric.

SF6 Controlul întrerupătorului

Echipamentul poate fi controlat în două moduri diferite: manual, atunci când reglarea și controlul sunt efectuate cu ajutorul dispozitivelor mecanice și de la distanță, automat

Aparatele pe gaz cu izolație gazoasă sunt mai mici și sunt echipate cu un dispozitiv multifazat. Această distribuție vă permite să controlați mai bine și să ajustați fără probleme parametrii de tensiune.

Rezervoare de rezervoare de gaz

Unul dintre avantajele rezervoarelor EV este capacitatea de a rezista sarcinilor crescute. Această calitate este asigurată de un transformator de curent încorporat în proiect.

Un exemplu de dispozitiv rezervor este instalația izolată cu gaz DT2-550 F3 Alstom Grid. Astfel de dispozitive s-au dovedit pozitiv în sistemele electrice cu o tensiune de 500 kV.

Proiectarea este asamblată și echipată în așa fel încât să funcționeze fără eșec la temperaturi scăzute. (critică), umiditate ridicată, precum și în regiuni cu activitate seismică și exces poluarea atmosferei.

Principiul de extincție a arcului

Modul în care funcționează dispozitivul, ia în considerare exemplul producătorului chinez LW36 CHINT.

Când este deconectat, arcul acționează asupra elementelor dinamice ale cilindrului și cade în jos. Toate contactele, cu excepția suprimării arcului, sunt deschise. Atunci când contactele de arc sunt deconectate, prin care curge curentul, apare un arc electric.

Gazul cald se deplasează în camera de încălzire, supapa de reținere este activată. Când gazul din camera de căldură este suflat în spațiu, arcul se stinge.

Dacă sunt deconectați curenții mici, atunci presiunea din camera de căldură este insuficientă, prin urmare presiunea din camera de compresie este atinsă (este întotdeauna mai mare). Supapa de reținere se deschide, gazul curge liber în spațiul gol și stinge arcul când trece prin zero.

Principiul de extincție a arcului

Diagrama aranjamentului intern și a funcționării robinetelor mobile, a ventilelor fixe, a decompresiei, a supapelor de reținere. Poziția 1 - includerea; poziția 2 - dezactivați curenții mari; poziția 3 - curenții mici; poziția 4 - opriți dispozitivul

Instalațiile moderne kolonkovy posedă caracteristicile îmbunătățite. Întreținerea este redusă la minim, resursa de comutare este mărită. Comutatoarele izolate cu gaz sunt notabile pentru un nivel scăzut de zgomot, mecanică fiabilă, ușurință în instalare și încercare.

Reglarea modelelor rezervoarelor se face cu ajutorul unui dispozitiv de acționare și al transformatoarelor. Transmisia arcului sau arcului hidraulic controlează procesele de pornire / oprire, nivelul de reținere a arcului electric.

Pentru ce este vorba?

Unitatea este proiectată să efectueze toate operațiile asociate cu pornirea / oprirea sau menținerea unității într-o anumită poziție. Diagrama arată exact unde poate fi localizată unitatea. De obicei, aceasta este suprafața solului sau un suport redus, oferind personalului de service acces ușor la dispozitivele de control.

Proiectarea comutatorului rezervorului

Proiectarea comutatorului rezervor: 1 - module din porțelan sau polimer; 2 - transformatoare; 3 - rezervor cu dispozitiv de stingere a gazelor; 4 camere cu gaz; 5 - unitate hidraulică; 6 - cadru metalic; 7 - conector pentru SF6 injecție de gaz

Unitatea constă din mecanismul de comutare, dispozitivul de blocare - zăvorul, mecanismul de declanșare. Procesul de pornire trebuie să aibă loc cât mai repede posibil pentru a evita sudarea contactelor.

În timpul demarării, se depun eforturi mari pentru a depăși forța de frecare a tuturor elementelor implicate. Deconectarea se face mai ușor și constă în mișcarea inversă a zăvorului, ceea ce asigură includerea și reținerea.

Există mai multe moduri de activare / dezactivare:

  • mecanice;
  • primăvară;
  • mărfuri;
  • pneumatice;
  • solenoid.

Pentru sistemele cu putere redusă, folosiți comanda manuală. În acest caz, puterea unui operator este suficientă. Oprirea mecanismelor manuale este efectuată de obicei în modul automat. De asemenea, mecanismul de acționare a arcului este acționat manual, dar motoare electrice cu putere redusă sunt uneori implicate.

Schimbați locația unității

Locul de amplasare tradițional al unității - despre cadrul metalic montat. Integritatea și funcționarea mecanismului asigură o carcasă metalică durabilă - o cutie cu ușă convenabilă pentru lucrul cu camera

Pentru a utiliza unitatea electromagnetică, este necesară o mai mare energie, de aceea este necesară o sursă de curent constant de aproximativ 58 A cu o tensiune de 220 V. Există o pârghie manuală ca mecanism de rezervă. Dispozitive electromagnetice sunt fiabile, prin urmare sunt exploatate cu succes în zone cu ierni grave. Minus - necesitatea unei baterii puternice.

Acționarea pneumatică este diferită prin aceea că, în locul unui electromagnet, elementul principal de lucru este o pereche cilindrică / piston. Datorită aerului comprimat, viteza de comutare este mult mai mare decât cea a modelelor anterioare.

Avantajele și dezavantajele utilizării EV

Întreruptoarele cu izolație cu gaz, ca și alte tipuri de aparate de distribuție electrice, au un număr de avantaje și dezavantaje. Atunci când alegeți o instalație, se fac calculele necesare și, pe lângă caracteristicile tehnice și caracteristicile de proiectare, luați în considerare avantajele și dezavantajele modelelor.

Galeria de imagini

fotografie din

Utilizare universală în sisteme de înaltă tensiune

Întrerupătoarele cu izolație cu gaz sunt versatile - ele sunt utilizate indiferent de tensiunea rețelei

Eficiența funcționării funcțiilor de lucru

Pentru a stinge arcul electric în caz de urgență, dispozitivul izolat cu gaz necesită o fracțiune de secundă

Fiabilitate și durabilitate

Toate componentele instalației pot funcționa fără reparații timp de decenii, iar gazul SF6 nu necesită înlocuirea regulată.

Lucrați cu curent de înaltă tensiune

Dispozitivele cu arc electric cu izolație gazoasă fac față cu ușurință deconectării sistemelor de înaltă tensiune. Pentru comparație - analogii de vid nu rezistă la tensiunea înaltă

Utilizare universală în sisteme de înaltă tensiune

Utilizare universală în sisteme de înaltă tensiune

Eficiența funcționării funcțiilor de lucru

Eficiența funcționării funcțiilor de lucru

Fiabilitate și durabilitate

Fiabilitate și durabilitate

Lucrați cu curent de înaltă tensiune

Lucrați cu curent de înaltă tensiune

Întrerupătoarele izolatoare cu gaz funcționează în condiții dificile, cu vibrații periodice, temperaturi scăzute (încălzite), în zone cu pericol de incendiu.

Dezavantajele includ costul ridicat al umpluturii - gaz SF6, specificitatea montajului pe un scut sau fundație, necesitatea unei anumite calificări a personalului de operare.

Reguli de conectare și întreținere a EV

Toate acțiunile legate de instalarea, pornirea / oprirea, repararea și întreținerea dispozitivelor cu izolație gazoasă fac obiectul unor reguli stricte care sunt reglementate de OLC 1.8.21.

Pentru a conecta instalația, este necesar să verificați prezența presiunii minime în camera umplută cu gaz, în caz contrar comutatorul va eșua. Pentru a preveni deteriorarea, a fost instalată o alarmă, care este declanșată în cazul unei scăderi critice a parametrilor de presiune. Nivelul de presiune poate fi monitorizat cu ajutorul unui manometru.

În cabina de acționare sunt instalate elemente de încălzire care împiedică formarea de condens pe elementele mecanismului. Operatorul trebuie să se asigure că încălzitoarele sunt întotdeauna pornite.

Inspectarea instalației cu izolație gazoasă

Inspectarea instalării se face zilnic în timpul zilei și de aproximativ 2 ori pe lună în întuneric. Dacă se produce o oprire de urgență datorită unuia dintre motive, este necesară o inspecție neprogramată.

În timpul inspecției întreruptorului, este necesar să se verifice protecția externă, să se elimine contaminarea, să se repare daunele. Dacă contactele se încălzesc, ar trebui să aflați motivul.

Dacă există cod, trebuie identificat zgomot suspect. Structura de montare din metal este, de asemenea, parte din bucla de bazăprin urmare, integritatea sa trebuie verificată.

Asigurați-vă că eliminați indicatorii indicatori ai ecartamentului. Presiunea ar trebui să fie în funcție de rata calculată de producător. Este necesar să verificați funcționalitatea dispozitivelor de reglare și de control și, dacă una sau mai multe elemente eșuează, luați măsuri pentru a efectua o înlocuire sau a le trimite în vederea reparării.

Dacă presiunea gazului a scăzut, reumpleți camera cu gaz SF6. Izolația nu are nevoie de curățare, deoarece designul este complet etanșat.

Concluzii și video util pe această temă

Cum sunt aranjate întreruptoarele cu izolație cu gaz, care este principiul extincției arcului și ce tipuri de dispozitive există, puteți învăța din videoclipul util și informativ.

Videoclipul # 1. Privire de ansamblu a întreruptoarelor cu izolație cu gaz, cu o descriere a dispozitivului și principiul funcționării:

Video # 2. Caracteristici de proiectare a instalațiilor:

Video # 3. Cum se instalează comutatorul:

Întrerupătoarele cu izolație cu gaz opresc transportorul fabricant în stare de funcționare completă și sunt proiectate să lucreze diferite zone climatice, de la tropic la rece, prin urmare, acestea sunt utilizate în mod activ de către companiile industriale de diverse țări.

Packet Switch: ce este și de ce există o diagramă de conexiune +

Packet Switch: ce este și de ce există o diagramă de conexiune +Ouzo și Automate

Nu este greu un om matur, care nu a văzut comutatorul de pachete în viața mea, chiar dacă nu toți știu cum se numește. Cu câteva decenii în urmă astfel de dispozitive au fost instalate la fiecare i...

Citeste Mai Mult
Ce este un RCD: principiul de funcționare, tipuri de dispozitive și marcare + care aveți nevoie RCD

Ce este un RCD: principiul de funcționare, tipuri de dispozitive și marcare + care aveți nevoie RCDOuzo și Automate

Orice rețea electrică trebuie să aibă un dispozitiv de siguranță, dar că este RCD și un principiu de funcționare nu știe toată lumea. Descifrarea abrevieri este după cum urmează - dispozitiv de cur...

Citeste Mai Mult
Selectarea disjunctorului: tipurile și caracteristicile mașinilor

Selectarea disjunctorului: tipurile și caracteristicile mașinilorOuzo și Automate

Sunt sigur că mulți dintre noi au întrebat de ce întrerupătoarelor împins atât de repede de siguranțe învechite circuit electric? Activitatea justifică introducerea lor unele argumente foarte convi...

Citeste Mai Mult