Ističe SF6: pokyny pre výber a pravidlá pripojenia

Fungovanie vysokonapäťových elektrických sietí z hľadiska prúdových charakteristík nie je porovnateľné s prevádzkou analógov pre domácnosť.V dôsledku toho sú v prípade núdze potrebné výkonnejšie zariadenia ako štandardné automatické zariadenia na vypnutie zariadenia a uhasenie elektrického oblúka.

Ako ochranné konštrukcie sa používajú ističe SF6 (EGS), ktoré je možné ovládať manuálne aj automaticky. Podrobne sme opísali konštrukčné vlastnosti a princíp fungovania zariadení. Poskytnuté odporúčania pre inštaláciu, pripojenie a údržbu.

Definícia a aplikácia plynu SF6

Plyn SF6 je fluorid sírový, ktorý je klasifikovaný ako elektrický plyn. Vďaka svojim izolačným vlastnostiam sa aktívne používa pri výrobe elektrických zariadení.

Vo svojom neutrálnom stave je plyn SF6 nehorľavý, bezfarebný a bez zápachu. Ak ho porovnáme so vzduchom, môžeme si všimnúť jeho vysokú hustotu (6,7) a molekulovú hmotnosť, ktorá je 5-krát vyššia ako u vzduchu.

Jednou z výhod plynu SF6 je jeho odolnosť voči vonkajším prejavom. Za žiadnych podmienok nemení vlastnosti. Ak dôjde k rozpadu počas elektrického výboja, čoskoro nastane úplná obnova potrebná na prevádzku.

Tajomstvo je v tom, že molekuly SF6 viažu elektróny a vytvárajú záporné ióny. Kvalita „elektronegácie“ obdarila 6-fluorid sírový takou charakteristikou, ako je elektrická pevnosť.

V praxi je elektrická sila vzduchu 2-3 krát slabšia ako rovnaká vlastnosť plynu SF6.Okrem iného je ohňovzdorná, keďže ide o nehorľavú látku a má chladiace vlastnosti.

Keď vznikla potreba nájsť plyn na uhasenie elektrického oblúka, začali študovať vlastnosti SF6 (sulfur hexafluorid), 4-chloridu uhlíka a freónu. SF6 vyhral testy

Vďaka uvedeným vlastnostiam je plyn SF6 najvhodnejší na použitie v elektrickom poli, najmä v nasledujúcich zariadeniach:

• výkonové transformátory pracujúce na princípe magnetickej indukcie;
• kompletné rozvádzače;
• vysokonapäťové vedenia spájajúce vzdialené inštalácie;
• vysokonapäťové spínače.

Niektoré vlastnosti plynu SF6 však viedli k potrebe zlepšiť konštrukciu spínača. Hlavná nevýhoda sa týka prechodu plynnej fázy do kvapalnej fázy, a to je možné pri určitých pomeroch tlakových a teplotných parametrov.

Aby zariadenie fungovalo bez prerušenia, je potrebné zabezpečiť pohodlné podmienky. Predpokladajme, že na prevádzku zariadení SF6 pri -40º je potrebný tlak maximálne 0,4 MPa a hustota menšia ako 0,03 g/cm³. V praxi sa v prípade potreby plyn zahrieva, čo zabraňuje prechodu do kvapalnej fázy.

Konštrukcia ističa SF6

Ak porovnáme zariadenia SF6 s analógmi iných typov, potom sú v dizajne najbližšie k ropným zariadeniam. Rozdiel spočíva v plnení komôr na uhasenie oblúka.

Ako výplň olejové spínače používa sa olejová zmes, kým SF6 používajú 6-fluorid sírový. Výhodou druhej možnosti je odolnosť a minimálna údržba.

Schéma stĺpového plynového zariadenia SF6.Zhášacie moduly, namontované na vysokom stojane, sú umiestnené v hornej časti, rozvádzač je v spodnej časti

Spôsoby hasenia elektrického oblúka závisia od mnohých faktorov, medzi ktorými je rozhodujúci menovitý prúd a napätie, ako aj podmienky používania zariadenia.

Celkovo existujú štyri typy EV:

• s elektromagnetickým výbuchom;
• s fúkaním plynu SF6 – s 1 tlakovým stupňom;
• s pozdĺžnym výbuchom – s 2 úrovňami tlaku;
• so samogenerujúcim sa výbuchom.

Ak vo vzduchových zariadeniach plyn vstupuje do atmosféry počas procesu zhášania oblúka, potom v zariadeniach SF6 zostáva v uzavretom priestore naplnenom zmesou plynov. Súčasne zostáva mierny pretlak.

Zariadenia na kolóny a nádrže

V praxi sa používajú dva typy zariadení na plyn SF6:

• nádrž;
• jadro.

Rozdiely sa týkajú konštrukčných prvkov a princípu hasenia elektrického oblúka. Pokiaľ ide o ich vonkajšiu štruktúru, jadrové tyče pripomínajú nízkoolejové analógy: pozostávajú z dvoch funkčných častí - zhášania oblúka a kontaktu a majú rovnaké objemové rozmery.

Odpojovacie zariadenia sú určené na prevádzku zo siete 220 V a patria medzi jednofázové zariadenia. Príkladom stĺpového plynového spínača SF6 je LF 10 Schneider Electric.

Zariadenie je možné ovládať dvoma rôznymi spôsobmi: manuálne, keď sa nastavenie a ovládanie vykonáva pomocou mechanických zariadení, a na diaľku, automaticky

Spotrebiče SF6 na báze nádrže sú menšie a sú vybavené viacfázovým pohonom. Toto rozdelenie umožňuje lepšiu kontrolu a plynulé nastavenie parametrov napätia.

Jednou z výhod tankových EV je schopnosť vydržať zvýšené zaťaženie. Túto kvalitu zabezpečuje prúdový transformátor integrovaný do konštrukcie.

Príkladom zásobníkového zariadenia je plynová inštalácia DT2-550 F3 Alstom Grid. Takéto zariadenia sa osvedčili v elektrických systémoch s napätím 500 kV.

Konštrukcia je zostavená a vybavená tak, aby bezchybne fungovala pri nízkych teplotách (kritických), vysokej vlhkosti, ako aj v oblastiach so seizmickou aktivitou a nadmerným znečistením ovzdušia.

Princíp zhášania oblúka

Pozrime sa, ako zariadenie funguje na príklade spínača LW36 od čínskeho výrobcu CHINT.

Pri odpojení pružina pôsobí na dynamické prvky valca a tie spadnú. Všetky kontakty, okrem kontaktov na zhášanie oblúka, sú otvorené. Keď sú kontakty elektrického oblúka, ktoré vedú prúd, odpojené, vznikne elektrický oblúk.

Horúci plyn prúdi do tepelnej komory a aktivuje sa spätný ventil. Keď sa plyn z tepelnej komory vháňa do medzery, oblúk zhasne.

Ak sú vypnuté malé prúdy, potom tlak v tepelnej komore nestačí, takže sa priťahuje tlak z kompresnej komory (je vždy vyšší). Spätný ventil sa otvorí, plyn voľne prúdi do medzery a pri prekročení nuly zhasne oblúk.

Schéma vnútorného umiestnenia a činnosti pohyblivých, pevných ventilov, dekompresných, spätných ventilov. Poloha 1 – zapnutie; poloha 2 – vypnutie vysokých prúdov; poloha 3 – vypnutie nízkych prúdov; poloha 4 – vypnite zariadenie

Moderné jadrové inštalácie majú vylepšené vlastnosti. Údržba je znížená na minimum, životnosť spínania je zvýšená. Ističe SF6 sa vyznačujú nízkou hladinou hluku, spoľahlivou mechanikou a jednoduchou inštaláciou a testovaním.

Modely nádrží sa nastavujú pomocou pohonu a transformátorov. Pružinový alebo pružinovo-hydraulický pohon riadi procesy zapnutia/vypnutia a úroveň zadržania oblúka.

Na čo slúži pohon?

Pohon je navrhnutý tak, aby vykonával všetky operácie súvisiace so zapínaním/vypínaním alebo držaním inštalácie v určitej polohe. Diagram presne ukazuje, kde môže byť jednotka umiestnená. Zvyčajne je to povrch zeme alebo nízka podpera, ktorá poskytuje personálu údržby ľahký prístup k ovládacím zariadeniam.

Schéma konštrukcie spínača nádrže: 1 – porcelánové alebo polymérové ​​moduly; 2 – transformátory; 3 – nádrž s plynovým hasiacim zariadením; 4 – komora s plynom; 5 – hydraulický pohon; 6 – kovový rám; 7 – konektor pre prívod plynu SF6

Pohon pozostáva z aktivačného mechanizmu, blokovacieho zariadenia - západky a uvoľňovacieho mechanizmu. Proces spínania by sa mal uskutočniť čo najrýchlejšie, aby sa zabránilo zváraniu kontaktov.

Počas zapínania sa vynakladá veľké úsilie na prekonanie trecej sily všetkých zúčastnených prvkov. Deaktivácia je jednoduchšia a zahŕňa spätný pohyb západky, čo zaisťuje aktiváciu a zadržanie.

Existuje niekoľko spôsobov, ako povoliť/zakázať:

• mechanický;
• jar;
• náklad;
• pneumatické;
• elektromagnetické.

Pre nízkoenergetické systémy sa používa manuálne ovládanie. V tomto prípade stačí sila jedného operátora. Manuálne mechanizmy sa zvyčajne vypínajú automaticky. Pružinový pohon je tiež ovládaný ručne, ale niekedy sa používajú elektromotory s nízkym výkonom.

Tradičné umiestnenie pohonu je v blízkosti montážneho kovového rámu.Celistvosť a funkčnosť mechanizmu je zabezpečená odolným kovovým puzdrom - boxom s pohodlnými dvierkami pre prácu operátora

Prevádzka magnetického pohonu vyžaduje viac energie a vyžaduje zdroj konštantného prúdu približne 58 A pri 220 V. Ručná páka je k dispozícii ako záložný spúšťací mechanizmus. Elektromagnetické zariadenia Sú spoľahlivé, takže sa úspešne používajú v oblastiach s tuhými zimami. Nevýhodou je potreba výkonnej batérie.

Pneumatický pohon sa líši tým, že namiesto elektromagnetu je hlavným pracovným prvkom dvojica valec/piest. Vďaka stlačenému vzduchu je rýchlosť aktivácie oveľa vyššia ako u predchádzajúcich modelov.

Výhody a nevýhody používania EV

Ističe SF6, podobne ako iné typy elektrických rozvodných zariadení, majú množstvo výhod a nevýhod. Pri výbere inštalácie sa vykonajú potrebné výpočty a okrem technických charakteristík a konštrukčných prvkov sa zohľadnia aj výhody a nevýhody modelov.

Spínače typu SF6 pracujú v náročných podmienkach s periodickými vibráciami, nízkymi teplotami (s ohrevom) a v priestoroch s nebezpečenstvom požiaru.

Nevýhody zahŕňajú vysoké náklady na plnivo - SF6, špecifiká inštalácie na panel alebo základ a potrebu určitej kvalifikácie personálu obsluhy.

Pravidlá pre pripojenie a servis EV

Všetky úkony súvisiace s inštaláciou, zapínaním/vypínaním, opravou a údržbou zariadení SF6 podliehajú prísnym pravidlám, ktoré upravuje PUE 1.8.21.

Na pripojenie inštalácie je potrebné skontrolovať prítomnosť minimálneho tlaku v komore naplnenej plynom, inak spínač zlyhá. Aby sa predišlo poškodeniu, je nainštalovaný alarm, ktorý sa spustí pri kritickom poklese parametrov tlaku. Úroveň tlaku je možné sledovať pomocou manometra.

Skriňa pohonu je vybavená vyhrievacími prvkami, ktoré účinne zabraňujú tvorbe kondenzácie na prvkoch mechanizmu. Prevádzkovateľ musí zabezpečiť, aby boli ohrievače stále zapnuté.

Inštalácia sa kontroluje každý deň počas denného svetla a približne 2-krát mesačne počas tmy. Ak dôjde k núdzovému vypnutiu z jedného z dôvodov, je potrebná neplánovaná kontrola

Pri prehliadke ističa je potrebné skontrolovať vonkajšiu ochranu, odstrániť nečistoty, opraviť poškodenie. Ak sa kontakty zahrejú, mali by ste zistiť dôvod.

Ak sa ozve praskanie alebo podozrivý zvuk, musíte identifikovať zdroj. Súčasťou je aj kovová montážna konštrukcia pozemná slučka, preto by sa mala skontrolovať jeho integrita.

Je potrebné odčítať údaje tlakomeru. Tlak musí zodpovedať norme vypočítanej výrobcom.Je potrebné skontrolovať prevádzkyschopnosť regulačných a monitorovacích zariadení a ak jeden alebo viac prvkov zlyhá, konať - vymeniť alebo poslať na opravu.

Ak sa tlak plynu zníži, komora by sa mala znovu naplniť plynom SF6. Izoláciu nie je potrebné čistiť, pretože konštrukcia je úplne utesnená.

Závery a užitočné video na túto tému

Ako sú navrhnuté spínače SF6, na akom princípe sa zháša oblúk a aké typy zariadení existujú, sa dozviete z užitočného a informatívneho videa.

Video #1. Recenzia spínačov SF6 s popisom zariadenia a princípu fungovania:

Video č. 2. Vlastnosti dizajnu inštalácie:

Video č. 3. Ako nainštalovať prepínač:

Ističe SF6 opúšťajú výrobnú montážnu linku v plnej prevádzkovej pripravenosti a sú navrhnuté tak, aby fungovali v rôznych klimatických zónach, od tropických po studené, a preto ich aktívne využívajú priemyselné spoločnosti v rôznych krajinách.