SF6 megszakítók: útmutató a kiválasztáshoz és a csatlakozási szabályokhoz

A nagyfeszültségű elektromos hálózatok működése az áramjellemzők szempontjából nem hasonlítható össze a háztartási analógok működésével.Ennek megfelelően vészhelyzet esetén a szabványos automatáknál nagyobb teljesítményű eszközökre van szükség a berendezés kikapcsolásához és az elektromos ív eloltásához.

Védőszerkezetként az SF6 megszakítókat (EGS) használják, amelyek manuálisan és automatikusan is vezérelhetők. Részletesen ismertettük a készülékek tervezési jellemzőit és működési elvét. Javaslatokat adott a telepítéshez, csatlakoztatáshoz és karbantartáshoz.

Az SF6 gáz meghatározása és alkalmazása

Az SF6 gáz kén-hexafluorid, amely elektromos gáznak minősül. Szigetelő tulajdonságai miatt aktívan használják elektromos készülékek gyártásában.

Semleges állapotában az SF6 gáz nem gyúlékony, színtelen és szagtalan gáz. Ha összehasonlítjuk a levegővel, akkor nagy sűrűsége (6,7) és molekulatömege, amely 5-ször nagyobb, mint a levegő.

Az SF6 gáz egyik előnye, hogy ellenáll a külső megnyilvánulásoknak. Semmilyen körülmények között nem változtatja meg a jellemzőit. Ha az elektromos kisülés során szétesik, akkor hamarosan megtörténik a működéshez szükséges teljes helyreállítás.

A titok az, hogy az SF6 molekulák elektronokat kötnek és negatív ionokat képeznek. Az „elektronegáció” minősége a 6-kén-fluoridot olyan tulajdonsággal ruházta fel, mint az elektromos szilárdság.

A gyakorlatban a levegő elektromos szilárdsága 2-3-szor gyengébb, mint az SF6 gáz azonos tulajdonsága.Többek között tűzálló, mivel nem gyúlékony anyag, és hűsítő tulajdonságokkal rendelkezik.

Amikor felmerült az igény, hogy gázt találjanak az elektromos ív eloltásához, elkezdték tanulmányozni az SF6 (kén-hexafluorid), a szén-4-klorid és a freon tulajdonságait. Az SF6 nyerte a teszteket

A felsorolt ​​jellemzők miatt az SF6 gáz a legalkalmasabb az elektromos térben történő felhasználásra, különösen a következő eszközökben:

• mágneses indukció elvén működő teljesítménytranszformátorok;
• komplett típusú kapcsolóberendezések;
• távoli berendezéseket összekötő nagyfeszültségű vezetékek;
• nagyfeszültségű kapcsolók.

Az SF6 gáz egyes tulajdonságai azonban a kapcsoló kialakításának javításához vezettek. A fő hátrány a gázfázis folyékony fázisba való átmenete, és ez bizonyos nyomás- és hőmérsékleti paraméterek mellett lehetséges.

Annak érdekében, hogy a berendezés megszakítás nélkül működjön, kényelmes körülményeket kell biztosítani. Tegyük fel, hogy az SF6 eszközök -40º-os működéséhez legfeljebb 0,4 MPa nyomásra és 0,03 g/cm³-nél kisebb sűrűségre van szükség. A gyakorlatban szükség esetén a gázt felmelegítik, ami megakadályozza a folyékony fázisba való átmenetet.

SF6 megszakító kialakítás

Ha összehasonlítjuk az SF6 eszközöket más típusú analógokkal, akkor tervezésükben ezek állnak a legközelebb az olajos eszközökhöz. A különbség a kamrák kitöltésében rejlik az ív eloltásához.

Töltőanyagként olajkapcsolók olajkeveréket, míg az SF6-osoknál 6-kén-fluoridot használnak. A második lehetőség előnye a tartósság és a minimális karbantartás.

Egy oszlopos típusú SF6 gázkészülék vázlata.Az íves modulok magas állványra szerelve a felső részben, a kapcsolószekrény az alsó részben találhatók

Az elektromos ív oltásának módjai számos tényezőtől függenek, amelyek között a névleges áram és feszültség, valamint a készülék használati feltételei a meghatározóak.

Összesen négyféle elektromos jármű létezik:

• elektromágneses robbanással;
• SF6 gázfúvással – 1 nyomásfokozattal;
• hosszanti fúvással – 2 nyomásfokozattal;
• öngeneráló robbanással.

Ha a levegős készülékekben az ívoltási folyamat során a gáz a légkörbe kerül, akkor az SF6 készülékekben gázkeverékkel töltött zárt térben marad. Ugyanakkor enyhe túlnyomás marad.

Oszlopos és tartályos eszközök

A gyakorlatban kétféle SF6 gázüzemet használnak:

• tartály;
• mag.

A különbségek mind a tervezési jellemzőkre, mind az elektromos ív kioltásának elvére vonatkoznak. Külső szerkezetüket tekintve a magrudak az alacsony olajtartalmú analógokhoz hasonlítanak: két funkcionális részből állnak - ívoltásból és érintkezésből -, és azonos térfogatúak.

A leválasztó eszközöket 220 V-os hálózatról történő működésre tervezték, és az egyfázisú berendezésekhez tartoznak. Az oszlop típusú SF6 gázkapcsolóra példa az LF 10 Schneider Electric.

A berendezés kétféle módon vezérelhető: manuálisan, amikor a beállítás és vezérlés mechanikus eszközökkel történik, és távolról, automatikusan

A tartály alapú SF6 készülékek kisebb méretűek és többfázisú meghajtóval vannak felszerelve. Ez az elosztás lehetővé teszi a feszültségparaméterek jobb szabályozását és zökkenőmentes beállítását.

A tank EV-k egyik előnye, hogy képesek ellenállni a megnövekedett terhelésnek. Ezt a minőséget a kialakításba integrált áramváltó biztosítja.

Tartályos eszközre példa a DT2-550 F3 Alstom Grid gázberendezés. Az ilyen eszközök 500 kV feszültségű elektromos rendszerekben bizonyultak.

A szerkezet úgy van összeszerelve és felszerelve, hogy alacsony hőmérsékleten (kritikus), magas páratartalom mellett, valamint szeizmikus aktivitású és túlzott légköri szennyezettségű területeken hibamentesen működjön.

Az ívkioltás elve

Nézzük meg a készülék működését a kínai CHINT gyártó LW36 kapcsolójának példáján.

Lekapcsoláskor a rugó a henger dinamikus elemeire hat, és azok leesnek. Minden érintkező nyitva van, kivéve az ívoltó érintkezőket. Amikor az áramot vezető íves érintkezőket leválasztják, elektromos ív keletkezik.

A forró gáz bejut a termikus kamrába, és a visszacsapó szelep aktiválódik. Amikor a hőkamrából gázt fújnak a résbe, az ív kialszik.

Ha kis áramokat kapcsolunk ki, akkor a termikus kamrában a nyomás nem elegendő, így a kompressziós kamrából érkező nyomás vonzza (mindig nagyobb). A visszacsapó szelep kinyílik, a gáz szabadon áramlik a résbe, és a nullát átlépve kioltja az ívet.

Mozgatható, rögzített szelepek, dekompressziós, visszacsapó szelepek belső elhelyezkedésének és működésének diagramja. 1. pozíció – bekapcsolás; 2. pozíció – nagy áramok leállítása; 3. pozíció – alacsony áramok kikapcsolása; 4. pozíció – kapcsolja ki a készüléket

A modern törzsberendezések jobb jellemzőkkel rendelkeznek. A karbantartás minimálisra csökken, a kapcsolási élettartam megnő. Az SF6 megszakítókat alacsony zajszint, megbízható mechanika, valamint egyszerű telepítés és tesztelés jellemzi.

A tartálymodelleket meghajtó és transzformátorok segítségével állítják be. A rugós vagy rugós-hidraulikus hajtás szabályozza a be- és kikapcsolási folyamatokat és az ívvisszatartás szintjét.

Mire való a meghajtó?

A meghajtót úgy tervezték, hogy végrehajtson minden műveletet, amely a be-/kikapcsoláshoz vagy a berendezés adott helyzetben tartásához kapcsolódik. A diagram pontosan megmutatja, hol lehet a meghajtót elhelyezni. Ez általában a talajfelület vagy egy alacsony támaszték, amely a karbantartó személyzet számára könnyű hozzáférést biztosít a vezérlőeszközökhöz.

Tartálykapcsoló tervezési diagramja: 1 – porcelán vagy polimer modulok; 2 – transzformátorok; 3 – tartály gázzal oltó berendezéssel; 4 – gázkamra; 5 – hidraulikus hajtás; 6 – fém keret; 7 – csatlakozó az SF6 gáz bevezetéséhez

A meghajtó egy aktiváló mechanizmusból, egy zárószerkezetből - egy reteszből és egy kioldó mechanizmusból áll. A kapcsolási folyamatnak a lehető leggyorsabban meg kell történnie, hogy elkerülje az érintkezők hegesztését.

Bekapcsoláskor nagy erőfeszítéseket tesznek az összes érintett elem súrlódási erejének leküzdésére. A letiltás egyszerűbb, és magában foglalja a retesz fordított mozgását, amely biztosítja az aktiválást és a visszatartást.

Számos módja van az engedélyezésnek/letiltásra:

• mechanikai;
• tavaszi;
• szállítmány;
• pneumatikus;
• elektromágneses.

Kis teljesítményű rendszerek esetén kézi vezérlést használnak. Ebben az esetben egy operátor ereje elegendő. A kézi mechanizmusok általában automatikusan kikapcsolnak. A rugóhajtás is kézi működtetésű, de néha kis teljesítményű villanymotorokat is használnak.

A meghajtó hagyományos helye a rögzítő fémkeret közelében van.A mechanizmus integritását és működését egy tartós fémház biztosítja - egy doboz kényelmes ajtóval a kezelői munkához

A mágneses működtető működése nagyobb teljesítményt igényel, és körülbelül 58 A állandó áramforrást igényel 220 V-on. A kézi kar tartalék kioldó mechanizmusként szolgál. Elektromágneses eszközök Megbízhatóak, ezért sikeresen használják kemény télű területeken. Hátránya, hogy erős akkumulátorra van szükség.

A pneumatikus hajtás abban különbözik, hogy az elektromágnes helyett a fő munkaelem egy henger/dugattyú pár. A sűrített levegőnek köszönhetően az aktiválási sebesség sokkal gyorsabb, mint a korábbi modelleknél.

Az elektromos járművek használatának előnyei és hátrányai

Az SF6 megszakítóknak, mint más típusú elektromos elosztó eszközöknek, számos előnye és hátránya van. A telepítés kiválasztásakor elvégzik a szükséges számításokat, és a műszaki jellemzők és tervezési jellemzők mellett figyelembe veszik a modellek előnyeit és hátrányait.

Az SF6 típusú kapcsolók nehéz körülmények között, időszakos rezgéssel, alacsony hőmérsékleten (fűtéssel) és tűzveszélyes helyeken működnek.

A hátrányok közé tartozik az SF6 töltőanyag magas költsége, a panelre vagy alapra történő telepítés sajátosságai, valamint az üzemeltető személyzet bizonyos képesítéseinek szükségessége.

Az elektromos járművek csatlakoztatásának és szervizelésének szabályai

Az SF6-eszközök telepítésével, be-/kikapcsolásával, javításával és karbantartásával kapcsolatos minden műveletre szigorú szabályok vonatkoznak, amelyeket a PUE 1.8.21 szabályoz.

A telepítés csatlakoztatásához ellenőrizni kell a minimális nyomás jelenlétét a gázzal töltött kamrában, különben a kapcsoló meghibásodik. A sérülések elkerülése érdekében riasztót szereltek fel, amely akkor lép működésbe, ha a nyomásparaméterek kritikusan csökkennek. A nyomásszint nyomásmérővel ellenőrizhető.

A meghajtószekrény fűtőelemekkel van felszerelve, amelyek hatékonyan megakadályozzák a páralecsapódás kialakulását a mechanizmus elemein. A kezelőnek gondoskodnia kell arról, hogy a fűtőberendezések mindig bekapcsolva legyenek.

A berendezést minden nap, világos időben, sötétben havonta 2 alkalommal ellenőrzik. Ha valamelyik ok miatt vészleállítás történik, előre nem tervezett ellenőrzésre van szükség

A megszakító ellenőrzése során ellenőrizni kell a külső védelmet, eltávolítani a szennyeződéseket és ki kell javítani a sérüléseket. Ha az érintkezők felmelegednek, meg kell találnia az okot.

Ha recsegés vagy gyanús zaj hallható, meg kell határoznia a forrást. A fém tartószerkezet is része földhurokezért ellenőrizni kell annak integritását.

A nyomásmérő leolvasásait le kell venni. A nyomásnak meg kell felelnie a gyártó által kiszámított normának.Ellenőrizni kell a szabályozó és felügyeleti eszközök működőképességét, és ha egy vagy több elem meghibásodik, intézkedjen - cserélje ki vagy küldje el javításra.

Ha a gáznyomás csökkent, a kamrát fel kell tölteni SF6 gázzal. A szigetelést nem kell tisztítani, mivel a szerkezet teljesen tömített.

Következtetések és hasznos videó a témában

Egy hasznos és informatív videóból megtudhatja, hogyan készülnek az SF6 kapcsolók, milyen elven oltják ki az ívet, és milyen típusú eszközök vannak.

Videó #1. Az SF6 kapcsolók áttekintése az eszköz és a működési elv leírásával:

2. videó. A telepítési terv jellemzői:

3. videó. A kapcsoló felszerelése:

Az SF6 megszakítók teljes üzemkész állapotban hagyják el a gyári összeszerelősort, és különféle éghajlati övezetekben való működésre tervezték, a trópusitól a hidegig, ezért a különböző országok ipari vállalatai aktívan használják őket.