SF6-katkaisijat: valinta- ja liitäntäsäännöt

Suurjännitesähköverkkojen toiminta virtaominaisuuksien suhteen ei ole verrattavissa kotitalouksien analogien toimintaan.Näin ollen hätätilanteessa tarvitaan tavallisia automaattilaitteita tehokkaampia laitteita laitteiden sammuttamiseen ja sähkökaaren sammuttamiseen.

Suojarakenteina käytetään SF6-katkaisijoita (EGS), joita voidaan ohjata sekä manuaalisesti että automaattisesti. Olemme kuvanneet yksityiskohtaisesti laitteiden suunnitteluominaisuudet ja toimintaperiaatteet. Annettiin suosituksia asennuksesta, kytkennästä ja huollosta.

SF6-kaasun määritelmä ja soveltaminen

SF6-kaasu on rikkiheksafluoridia, joka luokitellaan sähkökaasuksi. Eristysominaisuuksiensa ansiosta sitä käytetään aktiivisesti sähkölaitteiden valmistuksessa.

Neutraalissa tilassaan SF6-kaasu on syttymätön, väritön ja hajuton kaasu. Jos vertaamme sitä ilmaan, voimme huomata sen suuren tiheyden (6,7) ja molekyylipainon, joka on 5 kertaa ilmaa suurempi.

Yksi SF6-kaasun eduista on sen kestävyys ulkoisia ilmentymiä vastaan. Se ei muuta ominaisuuksia missään olosuhteissa. Jos hajoaminen tapahtuu sähköpurkauksen aikana, niin toiminnan kannalta välttämätön täydellinen palautus tapahtuu pian.

Salaisuus on, että SF6-molekyylit sitovat elektroneja ja muodostavat negatiivisia ioneja. "Elektroneegoinnin" laatu antoi 6-rikkifluoridille sellaisen ominaisuuden kuin sähköinen lujuus.

Käytännössä ilman sähkölujuus on 2-3 kertaa heikompi kuin SF6-kaasun sama ominaisuus.Se on muun muassa tulenkestävä, koska se on syttymätön aine, ja sillä on jäähdyttäviä ominaisuuksia.

Kun tuli tarve löytää kaasua sähkökaaren sammuttamiseen, alettiin tutkia SF6:n (rikkiheksafluoridin), hiili-4-kloridin ja freonin ominaisuuksia. SF6 voitti testit

Luetellut ominaisuudet tekivät SF6-kaasusta sopivimman käytettäväksi sähkökentässä, erityisesti seuraavissa laitteissa:

• magneettisen induktion periaatteella toimivat tehomuuntajat;
• täydellinen tyyppi kytkinlaitteet;
• suurjännitejohdot, jotka yhdistävät etäasennuksia;
• korkeajännitekytkimet.

Mutta jotkut SF6-kaasun ominaisuudet johtivat tarpeeseen parantaa kytkimen suunnittelua. Suurin haitta koskee kaasufaasin siirtymistä nestefaasiin, ja tämä on mahdollista tietyissä paine- ja lämpötilaparametrien suhteissa.

Jotta laite toimisi keskeytyksettä, on tarpeen tarjota mukavat olosuhteet. Oletetaan, että SF6-laitteiden toimintaan -40º:ssa vaaditaan enintään 0,4 MPa:n painetta ja alle 0,03 g/cm³:n tiheyttä. Käytännössä kaasua lämmitetään tarvittaessa, mikä estää siirtymisen nestefaasiin.

SF6-katkaisijan suunnittelu

Jos vertaamme SF6-laitteita muun tyyppisiin analogeihin, ne ovat suunnittelussa lähinnä öljylaitteita. Erona on kammioiden täyttö kaaren sammuttamiseksi.

Täyteaineena öljykytkimet öljyseosta käytetään, kun taas SF6:issa käytetään 6-rikkifluoridia. Toisen vaihtoehdon etuna on kestävyys ja vähäinen huolto.

Pylvästyyppisen SF6-kaasulaitteen kaavio.Valokaarimoduulit, jotka on asennettu korkealle jalustalle, sijaitsevat yläosassa, ohjauskaappi on alaosassa

Sähkökaaren sammutusmenetelmät riippuvat monista tekijöistä, joista nimellisvirta ja -jännite sekä laitteen käyttöolosuhteet ovat ratkaisevia.

Sähköautoja on kaikkiaan neljää tyyppiä:

• sähkömagneettisella räjähdyksellä;
• SF6-kaasupuhalluksella – 1 paineasteella;
• pitkittäispuhalluksella – 2 painetasolla;
• itsestään generoivalla räjähdyksellä.

Jos ilmalaitteissa kaasu pääsee ilmakehään valokaaren sammutusprosessin aikana, niin SF6-laitteissa se jää suljettuun tilaan, joka on täytetty kaasuseoksella. Samaan aikaan jää pieni ylipaine.

Kolonni- ja säiliölaitteet

Käytännössä käytetään kahdenlaisia ​​SF6-kaasulaitoksia:

• säiliö;
• ydin.

Erot liittyvät sekä suunnitteluominaisuuksiin että valokaaren sammutusperiaatteeseen. Ulkoisen rakenteensa suhteen ydinsauvat muistuttavat vähän öljyä sisältäviä analogeja: ne koostuvat kahdesta toiminnallisesta osasta - kaarisammutus ja kosketus, ja niillä on samat tilavuusmitat.

Erotuslaitteet on suunniteltu toimimaan 220 V verkosta ja kuuluvat yksivaiheisiin laitteisiin. Esimerkki kolonnityyppisestä SF6-kaasukytkimestä on LF 10 Schneider Electric.

Laitteita voidaan ohjata kahdella eri tavalla: manuaalisesti, kun säätö ja ohjaus suoritetaan mekaanisilla laitteilla, ja etänä, automaattisesti

Säiliöpohjaiset SF6-laitteet ovat kooltaan pienempiä ja niissä on monivaiheinen käyttö. Tämä jakautuminen mahdollistaa paremman ohjauksen ja jänniteparametrien tasaisen säätämisen.

Yksi säiliöajoneuvojen eduista on kyky kestää kasvanutta kuormitusta. Tämän laadun takaa suunnitteluun integroitu virtamuuntaja.

Esimerkki säiliölaitteesta on DT2-550 F3 Alstom Grid -kaasuasennus. Tällaiset laitteet ovat osoittautuneet sähköjärjestelmissä, joiden jännite on 500 kV.

Rakenne on koottu ja varustettu siten, että se toimii virheettömästi matalissa lämpötiloissa (kriittinen), korkeassa kosteudessa sekä alueilla, joilla on seisminen aktiivisuus ja liiallinen ilmansaaste.

Kaaren sammumisen periaate

Katsotaanpa kuinka laite toimii esimerkkinä kiinalaisen valmistajan CHINT LW36-kytkimestä.

Irrotettuna jousi vaikuttaa sylinterin dynaamisiin elementteihin ja ne putoavat alas. Kaikki koskettimet valokaaren sammutuskoskettimia lukuun ottamatta ovat auki. Kun virtaa kuljettavat valokaarikoskettimet irrotetaan, syntyy sähkökaari.

Kuuma kaasu siirtyy lämpökammioon ja takaiskuventtiili aktivoituu. Kun kaasua lämpökammiosta puhalletaan rakoon, kaari sammuu.

Jos pienet virrat kytketään pois päältä, lämpökammion paine ei riitä, joten puristuskammion paine houkuttelee (se on aina korkeampi). Takaiskuventtiili avautuu, kaasu virtaa vapaasti rakoon ja sammuttaa valokaaren nollan ylittäessä.

Kaavio liikkuvien, kiinteiden venttiilien, dekompression, takaiskuventtiilien sisäisestä sijainnista ja toiminnasta. Asento 1 – päällekytkentä; asento 2 – suurten virtojen sammutus; asento 3 – pienten virtojen katkaisu; asento 4 – sammuta laite

Nykyaikaisilla ydinasennuksilla on paremmat ominaisuudet. Huolto vähenee minimiin, kytkentäikä pitenee. SF6-katkaisimille on ominaista alhainen melutaso, luotettava mekaniikka sekä helppo asennus ja testaus.

Säiliömallit säädetään taajuusmuuttajalla ja muuntajilla. Jousi tai jousi-hydraulinen käyttö ohjaa päälle/pois-prosesseja ja valokaaren säilytystasoa.

Mihin asema on tarkoitettu?

Taajuusmuuttaja on suunniteltu suorittamaan kaikki toiminnot, jotka liittyvät päälle/pois tai asennuksen pitämiseen tietyssä asennossa. Kaavio näyttää tarkalleen missä asema voidaan sijoittaa. Tämä on yleensä maanpinta tai matala tuki, joka tarjoaa huoltohenkilöstölle helpon pääsyn ohjauslaitteisiin.

Säiliön kytkimen suunnittelukaavio: 1 – posliini- tai polymeerimoduulit; 2 – muuntajat; 3 – säiliö kaasusammutuslaitteella; 4 – kammio kaasulla; 5 – hydraulinen käyttö; 6 – metallirunko; 7 – liitin SF6-kaasun syöttämiseen

Käyttölaite koostuu aktivointimekanismista, lukituslaitteesta - salvasta ja vapautusmekanismista. Kytkentäprosessin tulisi tapahtua mahdollisimman nopeasti, jotta vältetään koskettimien hitsaus.

Päällekytkennän aikana pyritään voittamaan kaikkien mukana olevien elementtien kitkavoima. Käytöstä poistaminen on yksinkertaisempaa ja siihen liittyy salpaa taaksepäin, mikä varmistaa aktivoinnin ja pysymisen.

On olemassa useita tapoja ottaa käyttöön / poistaa käytöstä:

• mekaaninen;
• kevät;
• rahti;
• pneumaattinen;
• sähkömagneettinen.

Pienitehoisissa järjestelmissä käytetään manuaalista ohjausta. Tässä tapauksessa yhden operaattorin vahvuus riittää. Manuaaliset mekanismit kytkeytyvät yleensä automaattisesti pois päältä. Jousikäyttö on myös käsikäyttöinen, mutta joskus käytetään pienitehoisia sähkömoottoreita.

Taajuusmuuttajan perinteinen sijainti on lähellä kiinnitysmetallirunkoa.Mekanismin eheyden ja toiminnan takaa kestävä metallikotelo - laatikko, jossa on kätevä ovi kuljettajan työhön

Magneettisen toimilaitteen toiminta vaatii enemmän tehoa ja vaatii noin 58 A:n vakiovirtalähteen 220 V:lla. Varalaukaisumekanismina on manuaalinen vipu. Sähkömagneettiset laitteet Ne ovat luotettavia, joten niitä käytetään menestyksekkäästi alueilla, joilla on ankarat talvet. Huono puoli on tehokkaan akun tarve.

Pneumaattinen käyttö eroaa siinä, että sähkömagneetin sijasta päätyöelementti on sylinteri/mäntä-pari. Paineilman ansiosta aktivointinopeus on paljon nopeampi kuin aikaisemmissa malleissa.

Sähköautojen käytön edut ja haitat

SF6-katkaisimilla, kuten muillakin sähkönjakelulaitteilla, on useita etuja ja haittoja. Asennusta valittaessa tehdään tarvittavat laskelmat ja teknisten ominaisuuksien ja suunnitteluominaisuuksien lisäksi otetaan huomioon mallien edut ja haitat.

SF6-tyyppiset kytkimet toimivat vaikeissa olosuhteissa, joissa esiintyy ajoittain tärinää, alhaisia ​​lämpötiloja (lämmityksen kanssa) ja palovaarallisissa tiloissa.

Haittoja ovat täyteaineen - SF6 - korkeat kustannukset, paneelin tai perustan asennuksen erityispiirteet ja käyttöhenkilöstön tiettyjen pätevyysvaatimusten tarve.

Sähköautojen liittämistä ja huoltoa koskevat säännöt

Kaikki SF6-laitteiden asennukseen, päälle/poiskytkentään, korjaukseen ja huoltoon liittyvät toimet ovat tiukkojen sääntöjen alaisia, joita säätelee PUE 1.8.21.

Asennuksen kytkemiseksi on tarpeen tarkistaa vähimmäispaineen olemassaolo kaasulla täytetyssä kammiossa, muuten kytkin epäonnistuu. Vaurioiden estämiseksi asennetaan hälytys, joka laukeaa, kun paineparametrit laskevat kriittisesti. Painetasoa voidaan seurata painemittarilla.

Käyttökaappi on varustettu lämmityselementeillä, jotka estävät tehokkaasti kondenssiveden muodostumisen mekanismielementteihin. Käyttäjän on varmistettava, että lämmittimet ovat aina päällä.

Asennus tarkastetaan päivittäin valoisina aikoina ja noin 2 kertaa kuukaudessa pimeinä aikoina. Jos hätäpysäytys tapahtuu jostain syystä, vaaditaan suunnittelematon tarkastus

Katkaisijan tarkastuksen aikana on tarpeen tarkistaa ulkoinen suojaus, poistaa lika ja korjata vauriot. Jos koskettimet kuumenevat, sinun pitäisi selvittää syy.

Jos kuuluu rätisevää tai epäilyttävää ääntä, sinun on tunnistettava lähde. Metallinen asennusrakenne on myös osa maasilmukka, joten sen eheys on tarkistettava.

Painemittarin lukemat on otettava. Paineen tulee vastata valmistajan laskemaa normia.Säätö- ja valvontalaitteiden käytettävyys on tarkistettava, ja jos yksi tai useampi elementti epäonnistuu, ryhdy toimenpiteisiin - vaihda se tai lähetä se korjattavaksi.

Jos kaasun paine on laskenut, kammio tulee täyttää uudelleen SF6-kaasulla. Eristystä ei tarvitse puhdistaa, koska rakenne on täysin tiivis.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Voit oppia hyödyllisestä ja informatiivisesta videosta, miten SF6-kytkimet on suunniteltu, millä periaatteella valokaari sammutetaan ja minkä tyyppisiä laitteita on olemassa.

Video #1. Katsaus SF6-kytkimiin laitteen kuvauksella ja toimintaperiaatteella:

Video #2. Asennussuunnittelun ominaisuudet:

Video #3. Kuinka asentaa kytkin:

SF6-katkaisijat lähtevät tehtaan kokoonpanolinjalta täydessä toimintavalmiudessa ja ne on suunniteltu toimimaan useilla ilmastovyöhykkeillä, trooppisesta kylmään, ja siksi niitä käyttävät aktiivisesti teollisuusyritykset eri maissa.