Funksjonen til høyspenningselektriske nettverk etter gjeldende egenskaper er ikke sammenlignbar med arbeidet med husholdningsanaloger. Følgelig, i tilfelle en nødsituasjon, trengs kraftigere enheter enn standard automatiske enheter for å slå av utstyr og slukke den elektriske lysbuen.
Som beskyttelsesstrukturer brukes SF6 effektbrytere (EM), som kan styres både i manuell modus og ved bruk av automatisering. Vi har beskrevet detaljert designfunksjonene og prinsippet om betjening av enhetene. De ga anbefalinger for installasjon, tilkobling og vedlikehold.
Definisjon og bruk av SF6-gass
SF6 er svovelheksafluorid, som er klassifisert som elektrisk gass. På grunn av de isolerende egenskapene, brukes den aktivt i produksjonen av elektriske apparater.
I nøytral tilstand er SF6-gass en ikke-brennbar gass uten farge og lukt. Hvis vi sammenligner det med luft, kan vi merke en høy tetthet (6,7) og en molekylmasse som overskrider luftmassen med 5 ganger.
En av fordelene med SF6-gass er dens motstand mot ytre manifestasjoner. Det endrer ikke egenskaper under noen forhold. Hvis det forekommer forfall under en elektrisk utladning, er snart en fullverdig utvinning nødvendig for arbeidet.
Hemmeligheten er at SF6-molekyler binder elektroner og danner negative ioner. Kvaliteten på "elektronegativ" ga 6-fluorid-svovel en egenskap som elektrisk styrke.
I praksis er den elektriske styrken til luft 2-3 ganger svakere enn den samme egenskapen til SF6. Blant annet er den brannsikker, da den forholder seg til ikke-brennbare stoffer, og har kjøleevne.
Da det ble nødvendig å finne gass for å slukke den elektriske lysbuen, begynte de å studere egenskapene til SF6 (svovelheksafluorid), 4-karbonklorid og freon. I forsøk vant SF6
De listede egenskapene gjorde SF6-gass mest egnet for bruk i elektrisk industri, spesielt på følgende enheter:
- krafttransformatorer som opererer etter prinsippet om magnetisk induksjon;
- bryterutstyr av komplett type;
- høyspenningslinjer som kobler til eksterne installasjoner;
- høyspenningsbrytere.
Men noen av egenskapene til SF6 førte til at det var nødvendig å forbedre utformingen av effektbryteren. Den største ulempen er knyttet til overgangen av gassfasen til væsken, og dette er mulig med visse forhold mellom trykk og temperatur.
For at utstyret skal fungere uten avbrudd, er det nødvendig å sikre komfortable forhold. Anta at for drift av SF6-enheter ved -40º, er et trykk på ikke mer enn 0,4 MPa og en tetthet på mindre enn 0,03 g / cm³ nødvendig. I praksis blir om nødvendig gassen oppvarmet, noe som forhindrer overgangen til væskefasen.
SF6 effektbryter design
Hvis vi sammenligner de gassisolerte enhetene med analoger av andre typer, er de ved design nærmest oljeenheter. Forskjellen er i å fylle kamrene for lysbueutryddelse.
En oljeblanding brukes som fyllstoff for oljebrytere, og 6-fluorid svovel for SF6 effektbrytere. Fordelen med det andre alternativet er holdbarhet og minimum vedlikehold.
Skjema for en gassisolert innretning av kolonnetypen. Buesmoduler montert på et høyt stativ er plassert i den øvre delen, kontrollskapet - i den nedre
Metodene for å slukke en elektrisk lysbue avhenger av mange faktorer, derav avgjørende er nominell strøm og spenning, samt betingelsene for bruk av enheten.
Totalt skilles fire typer EV:
- med elektromagnetisk eksplosjon;
- med eksplosjon i SF6-gass - med 1 trykktrinn;
- med langsgående eksplosjon - med 2 trykknivåer;
- med auto-generert eksplosjon.
Hvis det i luftutstyr i ferd med å slukke lysbuen kommer inn i atmosfæren, forblir det i SF6-gass i et trangt rom fylt med en gassblanding. Samtidig gjenstår et svakt overtrykk.
Kolonne- og tankenheter
I praksis brukes to typer SF6-planter:
- tank;
- kjerne.
Forskjellene knytter seg til både strukturelle trekk og prinsippet om utryddelse av en elektrisk bue. Når det gjelder det ytre arrangementet, minner kjernene om analoger med lite olje: de består av to funksjonelle deler - lysbue og kontakt, de har de samme volumetriske dimensjonene.
Frakoblingsenhetene er designet for å fungere i et 220 V nettverk og tilhører enfaseutstyr. Et eksempel på en kolonnebryter av typen SF6 er LF 10 Schneider Electric.
Utstyr kan styres på to forskjellige måter: manuelt, når justering og kontroll utføres ved hjelp av mekaniske enheter, og eksternt, automatisk
Tank SF6 gassapparater er mindre og utstyrt med en flerfaset stasjon. Denne distribusjonen lar deg bedre kontrollere og jevn justere spenningsparameterne.
En av fordelene med tank EV er evnen til å motstå økte belastninger. Denne kvaliteten sikres av den nåværende transformatoren som er introdusert i designen.
Et eksempel på en tankenhet er gassinstallasjonen DT2-550 F3 Alstom Grid. Slike enheter har vist seg i elektriske systemer med en spenning på 500 kV.
Utformingen er montert og utstyrt på en slik måte at den fungerer uten feil ved lave temperaturer (kritisk), høy luftfuktighet, så vel som i områder med seismisk aktivitet og overdreven luftforurensning.
Bueutryddelsesprinsipp
Hvordan enheten fungerer, kan du vurdere eksemplet med LW36-bryteren til den kinesiske produsenten CHINT.
Når den er koblet fra, virker fjæren på de dynamiske elementene i sylinderen, og de faller ned. Alle kontakter, bortsett fra avbryterkontakter, er åpne. Når buekontaktene, som strømmen går gjennom, kobles fra, oppstår en elektrisk lysbue.
Varm gass beveger seg inn i varmekammeret, tilbakeslagsventilen aktiveres. Når gass fra varmekammeret blåses inn i gapet, oppstår lysbueutryddelse.
Hvis små strømmer er slått av, er ikke trykket i varmekammeret, derfor trekkes trykket fra kompresjonskammeret (det er alltid høyere). Tilbakeslagsventilen åpnes, gass strømmer uhindret inn i gapet og slukker lysbuen når den passerer gjennom null.
Ordning med intern plassering og drift av bevegelige, faste ventiler, dekompresjon, tilbakeslagsventiler. Posisjon 1 - inkludering; stilling 2 - frakobling av store strømmer; stilling 3 - frakobling av lave strømmer; stilling 4 - slå av enheten
Moderne kjernenheter har forbedret ytelse. Vedlikehold reduseres til et minimum, koblingsressurs økes. SF6 effektbrytere kjennetegnes ved lavt støynivå, pålitelig mekanikk, enkel installasjon og testing.
Tankmodeller justeres ved hjelp av en drivenhet og transformatorer. Fjæren eller den fjærhydrauliske stasjonen styrer av / på-prosessene, nivået på retningen til den elektriske lysbuen.
Hva er en stasjon for?
Stasjonen er designet for å utføre alle operasjoner relatert til å slå av / på eller holde enheten i en viss stilling. Diagrammet viser hvor nøyaktig stasjonen kan befinne seg. Vanligvis er dette jordoverflaten eller en lav støtte, noe som gir vedlikeholdspersonell lett tilgang til kontrollenheter.
Tankbryterutforming: 1 - porselen eller polymermoduler; 2 - transformatorer; 3 - tank med gassslokkeanordning; 4 - et kammer med gass; 5 - hydraulisk stasjon; 6 - metallramme; 7 - kontakt for innføring av gass
Stasjonen består av en koblingsmekanisme, en låseanordning - en sperre, en trippmekanisme. Inkluderingsprosessen skal skje så raskt som mulig for å unngå sveisekontakter.
Under oppstarten gjør de store anstrengelser for å overvinne friksjonskreftene til alle involverte elementer. Frakobling er enklere og består i omvendt bevegelse av sperren, som sikrer inkludering og dens fastholdelse.
Det er flere måter å aktivere / deaktivere:
- mekanisk;
- vår;
- last;
- pneumatisk;
- elektromagnetisk.
For systemer med lav effekt bruker manuell kontroll. I dette tilfellet er styrken til en operatør nok. Manuelle gir slås vanligvis av automatisk. Fjærstasjonen er også manuelt aktivert, men motorer med lav effekt er noen ganger involvert.
Det tradisjonelle arrangementet av stasjonen er nær monteringsrammen på metall. Mekanismenes integritet og funksjon sikres ved et sterkt metallhus - en kasse med en praktisk dør for operatørarbeid
Bruken av en elektromagnetisk stasjon krever mer energi, derfor er det nødvendig med en konstant strømkilde på omtrent 58 A. med en spenning på 220 V. En manuell spak er utstyrt som en avstengningsmekanisme. Elektromagnetiske enheter er pålitelige, så de drives med suksess i områder med tøffe vintre. Minus - behovet for et kraftig batteri.
Det pneumatiske drevet er kjennetegnet ved at i stedet for en elektromagnet er hovedarbeidselementet et sylinder / stempelpar. Takket være trykkluft er koblingshastigheten mye høyere enn for tidligere modeller.
Fordeler og ulemper ved bruk av EV
SF6 effektbrytere, som andre typer bryterutstyr, har flere fordeler og ulemper. Når du velger installasjon, blir de nødvendige beregningene foretatt, og i tillegg til de tekniske egenskapene og designfunksjonene, må du ta hensyn til fordeler og ulemper ved modellene.
bildegalleri
Foto fra
Universell anvendelse i høyspenningssystemer
Effektivitet av ytelse av arbeidsfunksjoner
Pålitelighet og holdbarhet av et design
Arbeid med høyspentstrøm
SF6 effektbrytere fungerer under vanskelige forhold med periodiske vibrasjoner, lave temperaturer (med oppvarming), i brannfarlige områder.
Ulempene inkluderer de høye kostnadene for fyllstoff - SF6-gass, spesifikasjonene ved montering på et skjold eller fundament, behovet for en viss kvalifisering av operatørpersonalet.
Regler for tilkobling og vedlikehold av EV
Alle handlinger relatert til installasjon, av / på, reparasjon og vedlikehold av gassisolerte enheter er underlagt strenge regler som er regulert av PUE 1.8.21.
For å koble til installasjonen er det nødvendig å kontrollere minimumstrykket i det gassfylte kammeret, ellers bryteren bryter. For å forhindre skade settes en alarm, som utløses når en kritisk reduksjon i trykkparametere. Trykknivået kan overvåkes ved hjelp av en trykkmåler.
Varmeelementer er installert i drivskapet, som effektivt forhindrer at det oppstår kondens på mekanismeelementene. Operatøren må sørge for at varmeovnene stadig er på.
Inspeksjon av installasjonen utføres hver dag på dagtid og omtrent 2 ganger i måneden i mørket. Hvis det oppstår en nødsituasjon av en av grunnene, er det nødvendig med en ikke-planlagt inspeksjon.
Under inspeksjonen av effektbryteren er det nødvendig å kontrollere den ytre beskyttelsen, fjerne skitt og reparere skader. Hvis kontaktene blir varme, bør du finne ut årsaken.
I nærvær av torsk, mistenkelig støy, må du identifisere kilden. Metallmonteringsstrukturen er også en del av jordingskretsen, så dens integritet bør sjekkes.
Sørg for å fjerne manometeret. Trykket må være i samsvar med normen beregnet av produsenten. Det er nødvendig å kontrollere brukbarheten til regulerings- og kontrollenheter, og i tilfelle svikt i ett eller flere elementer, treff tiltak - foreta en erstatning eller send den for reparasjon.
Hvis gasstrykket har sunket, fyll kammeret på med SF6-gass. Isolasjonen trenger ikke rengjøres, da strukturen er fullstendig forseglet.
Hvordan gassisolerte brytere er ordnet, etter hvilket prinsipp lysbueutryddelse oppstår, og hvilke typer enheter det er, kan du lære av en nyttig og informativ video.
Video nr. 1. Oversikt over SF6 effektbrytere med beskrivelse av enheten og driftsprinsippet:
Video nr. 2. Designfunksjoner:
Video nr. 3. Slik installerer du bryteren:
SF6 effektbrytere forlater fabrikktransportøren i full operativ beredskap og er designet for å operere i en rekke klimasoner, fra tropisk til kald, og det er derfor de brukes aktivt av industribedrifter i forskjellige land.