Întrerupătoare SF6: linii directoare pentru regulile de selecție și conectare

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

Întreruptoarele SF6 (EGS) sunt utilizate ca structuri de protecție, care pot fi controlate atât manual, cât și automat. Am descris în detaliu caracteristicile de proiectare și principiul de funcționare al dispozitivelor. Au oferit recomandări pentru instalare, conectare și întreținere.

Definirea și aplicarea gazului SF6

Gazul SF6 este hexafluorura de sulf, care este clasificat ca gaz electric. Datorită proprietăților sale izolante, este utilizat în mod activ în producția de dispozitive electrice.

În stare neutră, gazul SF6 este un gaz neinflamabil, incolor și inodor. Dacă îl comparăm cu aerul, putem observa densitatea sa mare (6,7) și greutatea moleculară, care este de 5 ori mai mare decât aerul.

Unul dintre avantajele gazului SF6 este rezistența acestuia la manifestările externe. Nu schimbă caracteristicile în nicio condiție. Dacă dezintegrarea are loc în timpul unei descărcări electrice, atunci are loc în curând o restaurare completă necesară funcționării.

Secretul este că moleculele de SF6 leagă electronii și formează ioni negativi. Calitatea „electronegării” a înzestrat fluorura de 6 sulf cu o caracteristică precum rezistența electrică.

În practică, puterea electrică a aerului este de 2-3 ori mai slabă decât aceeași proprietate a gazului SF6.Printre altele, este ignifug, deoarece este o substanță neinflamabilă și are proprietăți de răcire.

Când a apărut nevoia de a găsi un gaz care să stingă arcul electric, au început să studieze proprietățile SF6 (hexafluorura de sulf), 4-clorura de carbon și freonul. SF6 a câștigat testele

Caracteristicile enumerate au făcut ca gazul SF6 să fie cel mai potrivit pentru utilizare în domeniul electric, în special în următoarele dispozitive:

• transformatoare de putere care funcționează pe principiul inducției magnetice;
• aparate de comutare de tip complet;
• linii de înaltă tensiune care conectează instalațiile la distanță;
• întrerupătoare de înaltă tensiune.

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

Pentru ca echipamentul să funcționeze fără întrerupere, este necesar să se asigure condiții confortabile. Să presupunem că pentru funcționarea dispozitivelor SF6 la -40º 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.

Design întrerupător SF6

Dacă comparăm dispozitivele SF6 cu analogi de alte tipuri, atunci în design sunt cele mai apropiate de dispozitivele cu ulei. Diferența constă în umplerea camerelor pentru stingerea arcului.

Ca umplutură comutatoare de ulei se folosește un amestec de ulei, în timp ce cele SF6 folosesc fluorură de 6 sulf. Avantajul celei de-a doua opțiuni este durabilitatea și întreținerea minimă.

Schema unui dispozitiv cu gaz SF6 de tip coloană.Modulele de arc, montate pe un suport înalt, sunt amplasate în partea superioară, dulapul de control este în partea inferioară

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

Există patru tipuri de vehicule electrice în total:

• cu explozie electromagnetică;
• cu explozie de gaz SF6 – cu 1 treaptă de presiune;
• cu suflare longitudinală – cu 2 nivele de presiune;
• cu explozie autogeneratoare.

Dacă în dispozitivele cu aer gazul intră în atmosferă în timpul procesului de stingere a arcului, atunci în dispozitivele SF6 rămâne într-un spațiu închis umplut cu un amestec de gaze. În același timp, rămâne o ușoară presiune în exces.

Dispozitive de coloană și rezervor

În practică, sunt utilizate două tipuri de instalații de gaz SF6:

• rezervor;
• miez.

Diferențele se referă atât la caracteristicile de proiectare, cât și la principiul stingerii arcului electric. În ceea ce privește structura lor externă, tijele de miez seamănă cu analogii cu conținut scăzut de ulei: sunt formate din două părți funcționale - stingerea arcului și contactul și au aceleași dimensiuni volumetrice.

Dispozitivele de deconectare sunt proiectate pentru a funcționa dintr-o rețea de 220 V și aparțin echipamentelor monofazate. Un exemplu de comutator de gaz SF6 de tip coloană este LF 10 Schneider Electric.

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

Aparatele SF6 bazate pe rezervor au dimensiuni mai mici și sunt echipate cu un sistem de acţionare cu mai multe faze. Această distribuție permite un control mai bun și o ajustare lină a parametrilor de tensiune.

Unul dintre avantajele EV-urilor tancului este capacitatea de a rezista la sarcini crescute. Această calitate este asigurată de un transformator de curent integrat în design.

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

Structura este asamblată și echipată în așa fel încât să funcționeze fără defecțiuni la temperaturi scăzute (critice), umiditate ridicată, precum și în regiunile cu activitate seismică și poluare atmosferică excesivă.

Principiul stingerii arcului

Să ne uităm la modul în care funcționează dispozitivul folosind exemplul comutatorului LW36 de la producătorul chinez CHINT.

Când este deconectat, arcul acționează asupra elementelor dinamice ale cilindrului și acestea cad. Toate contactele, cu excepția contactelor de stingere a arcului, sunt deschise. Când contactele arcului electric care transportă curent sunt deconectate, are loc un arc electric.

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

Dacă curenții mici sunt opriți, atunci presiunea în camera termică nu este suficientă, astfel încât presiunea din camera de compresie este atrasă (este întotdeauna mai mare). Supapa de reținere se deschide, gazul curge liber în gol și, la trecerea zero, stinge arcul.

Diagrama locației interne și funcționării supapelor mobile, fixe, de decompresie, supapelor de reținere. Poziția 1 – pornire; pozitia 2 – oprirea curenților mari; poziția 3 – oprirea curenților scăzuti; pozitia 4 – opriti aparatul

Instalațiile centrale moderne au caracteristici îmbunătățite. Întreținerea este redusă la minimum, durata de viață de comutare este mărită. Întreruptoarele SF6 se caracterizează prin niveluri scăzute de zgomot, mecanică fiabilă și ușurință în instalare și testare.

Modelele de rezervoare sunt reglate folosind un drive și transformatoare. Un arc sau un arc hidraulic controlează procesele de pornire/oprire și nivelul de retenție a arcului.

Pentru ce este unitatea?

Unitatea este proiectată pentru a efectua toate operațiunile legate de pornirea/oprirea sau menținerea instalației într-o anumită poziție. Diagrama arată exact unde poate fi amplasată unitatea. Aceasta este de obicei suprafața solului sau un suport scăzut care oferă personalului de întreținere acces ușor la dispozitivele de control.

Schema proiectare comutator rezervor: 1 – module din porțelan sau polimer; 2 – transformatoare; 3 – rezervor cu dispozitiv de stingere cu gaz; 4 – camera cu gaz; 5 – actionare hidraulica; 6 – cadru metalic; 7 – conector pentru introducerea gazului SF6

Unitatea constă dintr-un mecanism de activare, un dispozitiv de blocare - un zăvor și un mecanism de eliberare. Procesul de comutare trebuie să aibă loc cât mai repede posibil pentru a evita sudarea contactelor.

În timpul pornirii, se fac eforturi mari pentru a depăși forța de frecare a tuturor elementelor implicate. Dezactivarea este mai simplă și implică mișcarea inversă a zăvorului, ceea ce asigură activarea și reținerea.

Există mai multe moduri de a activa/dezactiva:

• mecanic;
• arc;
• marfă;
• pneumatic;
• electromagnetic.

Pentru sistemele de putere redusă se utilizează controlul manual. În acest caz, puterea unui operator este suficientă. Mecanismele manuale sunt de obicei oprite automat. De asemenea, acţionarea cu arc este acţionată manual, dar uneori se folosesc motoare electrice de putere redusă.

Locația tradițională a unității este lângă cadrul metalic de montare.Integritatea și funcționarea mecanismului este asigurată de o carcasă metalică durabilă - o cutie cu o ușă convenabilă pentru munca operatorului

Funcționarea actuatorului magnetic necesită mai multă putere și necesită o sursă de curent constant de aproximativ 58 A la 220 V. Este prevăzută o pârghie manuală ca mecanism de declanșare de rezervă. Dispozitive electromagnetice Sunt de încredere, așa că sunt folosite cu succes în zonele cu ierni aspre. Dezavantajul este necesitatea unei baterii puternice.

Acționarea pneumatică diferă prin aceea că, în loc de un electromagnet, elementul principal de lucru este o pereche cilindru/piston. Datorită aerului comprimat, viteza de activare este mult mai mare decât modelele anterioare.

Avantajele și dezavantajele utilizării vehiculelor electrice

Întreruptoarele SF6, ca și alte tipuri de dispozitive de distribuție electrică, au o serie de avantaje și dezavantaje. La alegerea unei instalații se fac calculele necesare și, pe lângă caracteristicile tehnice și caracteristicile de proiectare, se ține cont de avantajele și dezavantajele modelelor.

Comutatoarele de tip SF6 funcționează în condiții dificile cu vibrații periodice, temperaturi scăzute (cu încălzire) și în zone cu pericol de incendiu.

Dezavantajele includ costul ridicat al umpluturii - SF6, specificul instalării pe un panou sau fundație și necesitatea anumitor calificări a personalului operator.

Reguli pentru conectarea și întreținerea vehiculelor electrice

Toate acțiunile legate de instalarea, pornirea/oprirea, repararea și întreținerea dispozitivelor SF6 sunt supuse unor reguli stricte care sunt reglementate de PUE 1.8.21.

Pentru a conecta instalația, este necesar să se verifice prezența presiunii minime în camera umplută cu gaz, altfel comutatorul va eșua. Pentru a preveni deteriorarea, este instalată o alarmă care se declanșează atunci când parametrii de presiune scad critic. Nivelul de presiune poate fi monitorizat folosind un manometru.

Dulapul de antrenare este echipat cu elemente de încălzire care previn eficient formarea condensului pe elementele mecanismului. Operatorul trebuie să se asigure că încălzitoarele sunt mereu pornite.

Instalația este inspectată în fiecare zi în timpul zilei și de aproximativ 2 ori pe lună în perioadele întunecate. Dacă are loc o oprire de urgență din unul dintre motive, este necesară o inspecție neprogramată

În timpul inspecției întreruptorului, este necesar să se verifice protecția externă, să se îndepărteze murdăria și să se corecteze deteriorarea. Dacă contactele se încălzesc, ar trebui să aflați motivul.

Dacă există un trosnet sau un zgomot suspect, trebuie să identificați sursa. Structura de montare metalică face, de asemenea, parte buclă de masă, prin urmare integritatea acestuia ar trebui verificată.

Citirile manometrelor trebuie luate. Presiunea trebuie să corespundă cu norma calculată de producător.Este necesar să verificați funcționalitatea dispozitivelor de reglare și monitorizare și, dacă unul sau mai multe elemente eșuează, luați măsuri - înlocuiți-l sau trimiteți-l pentru reparație.

Dacă presiunea gazului a scăzut, camera trebuie reumplută cu gaz SF6. Izolația nu trebuie curățată, deoarece structura este complet etanșată.

Concluzii și video util pe această temă

Puteți afla cum sunt proiectate comutatoarele SF6, pe ce principiu se stinge arcul și ce tipuri de dispozitive există dintr-un videoclip util și informativ.

Videoclipul #1. Revizuirea comutatoarelor SF6 cu o descriere a dispozitivului și a principiului de funcționare:

Videoclipul #2. Caracteristici ale designului instalației:

Videoclipul #3. Cum se instalează comutatorul:

Întreruptoarele SF6 părăsesc linia de asamblare din fabrică în deplină pregătire operațională și sunt proiectate să funcționeze într-o varietate de zone climatice, de la tropicale la reci și, prin urmare, sunt utilizate în mod activ de companiile industriale din diferite țări.