Het functioneren van hoogspanningsnetwerken voor stroomkarakteristieken is niet vergelijkbaar met het werk van huishoudelijke tegenhangers. Daarom zijn in geval van nood krachtiger apparaten nodig om apparatuur uit te schakelen en elektrische bogen te doven dan standaard automatische apparaten.
Als beschermende constructies worden gasgeïsoleerde brekers (EF) gebruikt, die zowel in handmatige modus als door middel van automatisering kunnen worden geregeld. We beschreven in detail de ontwerpkenmerken en het principe van de werking van de apparaten. Gaf aanbevelingen voor installatie, aansluiting en onderhoud.
Inhoud van het artikel:
- Bepaling en toepassing van SF6-gas
-
SF6 stroomonderbreker ontwerp
- Kolonkovye en tank apparaten
- Arc extinctie principe
- Waar is de drive voor?
- Voor- en nadelen van het gebruik van EV
- Regels voor aansluiting en onderhoud van EV
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Bepaling en toepassing van SF6-gas
Zwavelhexafluoride is zwavelhexafluoride, dat is geclassificeerd als een elektrisch gas. Vanwege zijn isolerende eigenschappen wordt het actief gebruikt bij de fabricage van elektrische apparaten.
In de neutrale staat is SF6-gas een niet-brandbaar gas zonder kleur of geur. Als we het vergelijken met lucht, kunnen we een hoge dichtheid (6.7) en een moleculair gewicht van 5 keer de luchtmassa vaststellen.
Een van de voordelen van SF6-gas is de weerstand tegen externe manifestaties. Het verandert de kenmerken onder geen enkele omstandigheid. Als er een verval optreedt tijdens een elektrische ontlading, is een volledige restauratie noodzakelijk.
Het geheim is dat de SF6-moleculen elektronen binden en negatieve ionen vormen. De kwaliteit van "electronegatives" gaf 6-fluoride zwavel een kenmerk zoals diëlektrische sterkte.
In de praktijk is de elektrische sterkte van lucht 2-3 keer zwakker dan dezelfde eigenschap van het gas. Het is onder meer brandveilig, omdat het verwijst naar niet-brandbare stoffen en een koelcapaciteit heeft.
Toen het noodzakelijk werd om een gas te vinden voor het blussen van elektrische bogen, begonnen ze de eigenschappen van SF6 (zwavelhexafluoride), 4-chloridekoolstof en freon te bestuderen. SF6 won in proeven
De genoemde kenmerken hebben SF6 het meest geschikt gemaakt voor gebruik op elektrotechnisch gebied, met name in de volgende apparaten:
- vermogenstransformatoren die werken volgens het principe van magnetische inductie;
- schakeltoestellen van het complete type;
- hoogspanningslijnen die installaties op afstand verbinden;
- hoogspanningsschakelaars.
Maar sommige eigenschappen van het SF6-gas leidden tot de noodzaak om het ontwerp van de schakelaar te verbeteren. Het belangrijkste nadeel betreft de overgang van de gasfase naar de vloeistof, en dit is mogelijk met bepaalde verhoudingen van de parameters van druk en temperatuur.
Dat de apparatuur zonder onderbrekingen werkte, is het noodzakelijk om comfortabele omstandigheden te bieden. Stel dat voor de werking van gasgeïsoleerde apparaten bij -40 º een druk van niet meer dan 0,4 MPa en een dichtheid van minder dan 0,03 g / cm ³ nodig zijn. In de praktijk wordt het gas indien nodig verwarmd, waardoor de overgang naar de vloeibare fase wordt voorkomen.
SF6 stroomonderbreker ontwerp
Als u gasgeïsoleerde apparaten met analogen van andere typen wilt vergelijken, dan zijn ze qua ontwerp het dichtst bij olie-apparaten. Het verschil zit in het vullen van de vlamboogbluskamers.
Als vuller voor olie schakelaars een oliemengsel wordt gebruikt en in gasgeïsoleerde mengsels - 6-fluorische zwavel. Het voordeel van de tweede optie in duurzaamheid en minimaal onderhoud.
Diagram van het gasgeïsoleerde type kernapparaat. De boogmodules op een hoog rek bevinden zich in het bovenste gedeelte, de regelkast bevindt zich lager
De manieren om de elektrische boog te doven zijn afhankelijk van vele factoren, waaronder de nominale stroom en spanning, evenals de voorwaarden voor het gebruik van het apparaat, zijn doorslaggevend.
In totaal zijn er vier soorten EV:
- met elektromagnetische ontploffing;
- met explosie in gas - met 1 drukpunt;
- met longitudinaal blazen - met 2 drukniveaus;
- met autogenerated ontploffing.
Als in luchttoestellen in het proces van het doven van de boog het gas de atmosfeer binnenkomt, blijft het in gas geïsoleerd gas in een afgesloten ruimte gevuld met een gasmengsel. Dit handhaaft een lichte overdruk.
Kolonkovye en tank apparaten
In de praktijk zijn er twee soorten gasgeïsoleerde installaties:
- de tank;
- wezel.
De verschillen hebben betrekking op zowel structurele kenmerken als het principe van vlambooguitdoving. Volgens het externe apparaat lijken de kern op analogieën van lage olie: ze bestaan uit twee functionele delen - boog- en contactdelen, ze hebben dezelfde volumetrische afmetingen.
Ontkoppelingsapparaten zijn ontworpen om te werken vanaf 220 V en behoren tot de enkelfasige apparatuur. Een voorbeeld van een geïsoleerde gasstroomonderbreker is LF 10 Schneider Electric.
De apparatuur kan op twee verschillende manieren worden bestuurd: handmatig, wanneer de regeling en regeling worden uitgevoerd met mechanische apparaten en op afstand, automatisch
Gasgeïsoleerde gastoestellen zijn kleiner en uitgerust met een meerfasige aandrijving. Met deze verdeling kunt u de spanningsparameters beter regelen en vloeiend instellen.
Een van de voordelen van tank-EV's is het vermogen om hogere belastingen te weerstaan. Deze kwaliteit wordt verzekerd door een stroomtransformator ingebed in het ontwerp.
Een voorbeeld van een tankapparaat is de DT2-550 F3 Alstom Grid gasgeïsoleerde installatie. Dergelijke apparaten hebben zich positief bewezen in elektrische systemen met een spanning van 500 kV.
Het ontwerp is zodanig samengesteld en uitgerust dat het bij lage temperaturen zonder storingen functioneert. (kritisch), hoge luchtvochtigheid, evenals in gebieden met seismische activiteit en overmaat vervuiling van de atmosfeer.
Arc extinctie principe
Hoe het apparaat werkt, beschouw het voorbeeld van de schakelaar LW36 Chinese fabrikant CHINT.
Bij ontkoppeling werkt de veer op de dynamische elementen van de cilinder en vallen ze naar beneden. Alle contacten, behalve voor boogonderdrukking, openen. Wanneer de boogcontacten worden losgemaakt, waardoor de stroom vloeit, ontstaat er een vlamboog.
Heet gas beweegt naar de verwarmingskamer, de terugslagklep is geactiveerd. Wanneer gas uit de warmtekamer in de opening wordt geblazen, dooft de boog.
Als kleine stromen worden losgekoppeld, is de druk in de verwarmingskamer onvoldoende, waardoor de druk van de compressiekamer wordt aangetrokken (deze is altijd hoger). De terugslagklep gaat open, het gas stroomt vrij in de opening en dooft de boog bij het passeren door nul.
Diagram van de interne opstelling en bediening van mobiele, vaste kleppen, decompressie, terugslagkleppen. Positie 1 - opname; positie 2 - schakel grote stromen uit; positie 3 - uit kleine stromen; positie 4 - schakel het apparaat uit
Moderne kolonkovy-installaties bezitten de verbeterde eigenschappen. Onderhoud wordt tot een minimum beperkt, de schakelhulpmiddelen worden verhoogd. Gasgeïsoleerde schakelaars zijn opmerkelijk voor een laag geluidsniveau, betrouwbare mechanica, eenvoudige installatie en testwerkzaamheden.
Aanpassing van tankmodellen wordt gedaan met behulp van een aandrijving en transformatoren. De veer- of veer-hydraulische aandrijving regelt de aan / uit-processen, het niveau van het behoud van de elektrische boog.
Waar is de drive voor?
De omvormer is ontworpen om alle handelingen uit te voeren die gepaard gaan met het in- en uitschakelen of het vasthouden van het apparaat in een bepaalde positie. Het diagram laat precies zien waar de aandrijving zich kan bevinden. Meestal is dit het grondoppervlak of een lage ondersteuning, waardoor onderhoudspersoneel gemakkelijk toegang heeft tot bedieningsapparatuur.
Het ontwerp van de tankschakelaar: 1 - porseleinen of polymeermodules; 2 - transformatoren; 3 - tank met gasblusapparaat; 4 - kamer met gas; 5 - aandrijving van het hydraulische type; 6 - metalen frame; 7 - connector voor SF6 gasinjectie
De aandrijving bestaat uit het schakelmechanisme, de vergrendeling - de grendel, het uitschakelmechanisme. Het inschakelproces moet zo snel mogelijk plaatsvinden om het lassen van contacten te voorkomen.
Tijdens het opstarten worden grote inspanningen geleverd om de wrijvingskracht van alle betrokken elementen te overwinnen. Ontkoppeling wordt gemakkelijker gemaakt en bestaat uit de omgekeerde beweging van de grendel, die zorgt voor de opname en retentie.
Er zijn verschillende manieren om in / uit te schakelen:
- mechanische;
- veer;
- vracht;
- pneumatische;
- elektromagnetische.
Gebruik voor low-power systemen handmatige bediening. In dit geval is de sterkte van één operator voldoende. Handmatige mechanismen uitschakelen wordt meestal uitgevoerd in de automatische modus. De veeraandrijving wordt ook handmatig bediend, maar elektromotoren met laag vermogen zijn soms betrokken.
De traditionele locatie van de schijf - ongeveer het montagekader van metaal. De integriteit en de werking van het mechanisme zorgen voor een duurzame metalen behuizing - een doos met een handige deur voor camerawerk
Om een elektromagnetische schijf te gebruiken, is meer energie nodig, daarom is een constante stroombron van ongeveer 58 A met een spanning van 220 V nodig. Er is een handmatige hendel als back-upmechanisme. Elektromagnetische apparaten zijn betrouwbaar, daarom worden ze met succes uitgebuit in gebieden met strenge winters. Minus - de behoefte aan een krachtige batterij.
Pneumatische aandrijving is anders doordat in plaats van een elektromagneet, het hoofdwerkelement een cilinder / zuigerpaar is. Dankzij de perslucht is de schakelsnelheid veel hoger dan bij eerdere modellen.
Voor- en nadelen van het gebruik van EV
Gasgeïsoleerde stroomonderbrekers hebben, net als andere soorten elektrische schakelinstallaties, een aantal voor- en nadelen. Bij het kiezen van een installatie worden de nodige berekeningen gemaakt en, naast technische kenmerken en ontwerpkenmerken, rekening gehouden met de voor- en nadelen van de modellen.
Afbeeldingengalerij
foto van de
Gasgeïsoleerde stroomonderbrekers zijn veelzijdig - ze worden gebruikt ongeacht de netspanning
Om de elektrische boog te doven in geval van een noodgeval, vereist de gasgeïsoleerde inrichting een fractie van een seconde
Alle delen van de installatie kunnen decennialang zonder reparatie werken en SF6-gas hoeft niet regelmatig te worden vervangen.
Gasgeïsoleerde boogapparaten kunnen gemakkelijk de ontkoppeling van hoogspanningssystemen aan. Ter vergelijking: vacuümanalogen zijn niet bestand tegen hoge spanning
Universele toepassing in hoogspanningssystemen
Efficiëntie van prestaties van werkende functies
Betrouwbaarheid en duurzaamheid
Werk met een hoge spanning
Gasgeïsoleerde schakelaars werken in moeilijke omstandigheden met periodieke trillingen, lage temperaturen (verwarmd), in brandgevaarlijke gebieden.
De nadelen zijn de hoge kosten van het vulmiddel - SF6-gas, de specificiteit van de montage op een schild of fundering, de behoefte aan een zekere kwalificatie van het bedienend personeel.
Regels voor aansluiting en onderhoud van EV
Alle handelingen met betrekking tot de installatie, aan / uit, reparatie en onderhoud van gasgeïsoleerde apparaten zijn onderworpen aan strikte regels die worden geregeld door de OLC 1.8.21.
Om de installatie aan te sluiten, moet de aanwezigheid van de minimale druk in de met gas gevulde kamer worden gecontroleerd, anders zal de schakelaar uitvallen. Om schade te voorkomen, is een alarm ingesteld dat wordt geactiveerd bij een kritieke verlaging van de drukparameters. Het drukniveau kan worden gecontroleerd met behulp van een manometer.
In de aandrijfkast zijn verwarmingselementen geïnstalleerd die effectief de vorming van condensaat op de elementen van het mechanisme voorkomen. De exploitant moet ervoor zorgen dat de verwarmingen altijd aan staan.
Inspectie van de installatie gebeurt elke dag overdag en ongeveer 2 keer per maand in het donker. Als een noodstop plaatsvindt vanwege een van de redenen, is een ongeplande inspectie vereist.
Tijdens de inspectie van de stroomonderbreker, is het noodzakelijk om de externe bescherming te controleren, vervuiling te verwijderen, schade te herstellen. Als de contacten warm worden, moet je de reden achterhalen.
Als er kabeljauw is, moet verdacht geluid worden geïdentificeerd. De metalen montagestructuur maakt er ook deel van uit aardlusdaarom moet de integriteit ervan worden gecontroleerd.
Zorg ervoor dat u de indicatoren van de meter verwijdert. De druk moet overeenkomen met de snelheid die door de fabrikant is berekend. Het is noodzakelijk om de bruikbaarheid van de regel- en regelapparatuur te controleren en als een of meerdere elementen defect raken, moet u stappen ondernemen om een vervanging te maken of deze ter reparatie in te dienen.
Als de gasdruk is afgenomen, vult u de kamer opnieuw met SF6-gas. Isolatie hoeft niet te worden gereinigd, omdat het ontwerp volledig is afgedicht.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Hoe de gasgeïsoleerde stroomonderbrekers zijn gerangschikt, wat het principe is van booguitdoving en welke soorten apparaten er zijn, kunt u leren van nuttige en informatieve video.
Video # 1. Overzicht van gasgeïsoleerde stroomonderbrekers met een beschrijving van het apparaat en het werkingsprincipe:
Video # 2. Ontwerpkenmerken van installaties:
Video # 3. Hoe de schakelaar te installeren:
Gasgeïsoleerde schakelaars verlaten de fabriekstransportband in volledige operationele paraatheid en zijn ontworpen om in te werken verschillende klimaatzones, van tropisch tot koud, daarom worden ze actief gebruikt door industriële bedrijven van verschillende landen.
