Устройство и виды элегазовых выключателей
Эти системы предназначены для оперативного контроля состояния высоковольтных линий электропередач. Они очень похожи на масляные, но имеют иную рабочую среду — принцип действия основан на свойствах соединения газов вместо масла. В качестве среды используется SF6 (шестифтористая сера).
Преимущество элегаза — неприхотливость. Если масляным моделям требуется особый уход, периодическая замена масла и очистка, то элегазовые с такой проблемой не сталкиваются. Кроме того, газ долговечен: он не деградирует со временем и почти не вредит механическим элементам выключателя.
Элегазовые выключателя (далее ЭВ) бывают двух видов:
- баковый;
- колонковый ЭВ.
Колонковые ЭВ применяют в сетях 220 В, это стандартные однофазные выключатели. Они состоят из двух связанных между собой частей:
- дугогасительная;
- контактная часть.
Обе имеют одинаковые размеры и объем.
Баковые ЭВ меньше. В их состав входит один из видов, рассмотренных ниже приводов. Распределение привода идет на несколько фаз, благодаря чему устройство мягко изменяет уровень напряжения. Еще одно достоинство баковых — большая допустимая нагрузка, что достигается наличием встроенного трансформатора.
Привод здесь — одновременно и регулятор: он обеспечивает включение/разрыв потока электричества и поддержания электродуги. Выделяют следующие типы приводов ЭВ:
- пружинно-гидравлические (ППРГ);
- более простые пружинные (ППРМ).
Обычно привод монтируется на низкой опоре или у земли, чтобы обслуживающий персонал мог легко до него добраться и отрегулировать. Деталь состоит из:
- включающего механизма;
- устройства расцепления;
- фиксирующей защелки.
Пружинные надежны и устроены весьма просто, в них используется лишь несложная механика. При вводе в эксплуатацию устанавливается определенное сжатие пружины, а после смещения контрольного рычага происходит ее распрямление с дальнейшим размыканием контактов. Этот тип ЭВ часто служит стендом для презентаций поведения шестифтористой серы под действием электрического поля.
Пружинно-гидравлическое элегазовое оборудование имеет гидравлическое управление. Оно дороже, но эффективнее, поскольку способно самостоятельно менять позицию фиксатора.
Помимо конструкции, различают виды ЭВ по принципу прерывания электрической дуги:
- вращающие;
- воздушные (автокомпрессионные) ЭВ;
- продольного дутья;
- аналогичные предыдущему пункту, с разогревом газа.
Все внутренние компоненты ЭВ размещены в заполненной элегазом емкости. Контроль работы осуществляется дистанционно, с помощью электроники, или механическим способом вручную. Схема расположения всех компонентов типичного ЭВ:
Такие особенности приводят к довольно крупным габаритам приборов. Отметим, что сугубо ручное управление актуально для маломощных образцов, в других случаях прибегают к:
- механическому контролю;
- грузовому управлению;
- пружинному;
- электромагнитному способу;
- пневматическому.
Но практически везде предусмотрен аварийный ручной рычаг.
Электромагнитный привод нуждается во внешнем питании, поэтому такой ЭВ подключают к источнику тока на 220 В и 58 А. Система весьма надежна и успешно эксплуатируется в неблагоприятных условиях. У пневматического, рабочим узлом выступает цилиндр с поршнем. Действие сжатого воздуха обеспечивает высокую скорость срабатывания.
Панели
• местный переключатель «Включить/Отключить»;
• 3-х позиционный переключатель режима управления «Местное/Дистанционное/ Отключено»;
• несбрасываемый электромеханический счетчик числа срабатываний выключателя;
• механический индикатор взвода пружины, видимый через прозрачную шторку.
• стандартные клеммные колодки зажимного типа, в которых оголенный провод зажимается в клемме между двумя металлическими пластинами;
• блокировка для ручного взвода пружин;
• аппаратура управления — реле, автоматические микровыключатели, контакторы и т.д.;
На внутренней стороне задней дверцы находится отсек для документов с инструкциями по эксплуатации и окончательными вариантами чертежей. Там же закреплена и рукоятка для взвода.
Технические характеристики
Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.
МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4
| Напряжение, кВ | 12 … 40,5 |
| Ток, А | 630 … 3 600 |
| Аварийный ток, кА | 16 … 50 |
Элегазовый выключатель LTB 145D1/B:
| Напряжение, кВ | 145 |
| Ток (номинальный/отключения), А/кА | 3150/40 |
| Время выключения, мс | 25 |
| Бестоковая пауза, мс | 300 |
| Привод | Пружинно-моторного типа |
ВГБУ-220:
| Номинально/наибольшее напряжение, кВ | 220/252 |
| Аварийный ток, кА | 40/50 |
| Рабочий ток, А | 2000 |
ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):
| Отключаемый ток, А | 630 |
| Содержание элегаза, % | 32 |
| Бестоковая пауза, с | 0,3 |
| Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2) | 0.55 (5.5) |
| Напряжение постоянного тока и переменного, В | 220/110-220 |
ВГТ-35 (ВМТ-35):
| Ток, А | 630 |
| Климатическое исполнение | УХЛ |
| Напряжение в трехфазной сети переменного тока, В | От 35 до 1000 |
| Частота, Гц | 50 |
ВЭБ-220:
| Номинальный ток, А | 220 |
| Ток отключения, кА | 2500 |
| Напряжение, кВ | 250 |
| Число приводов | 1 |
Колонковый ВГТ-110:
| Ток, А | 3150 |
| Отключение при, кА | 40 |
| Напряжение, кВ | 110 |
| Привод | 1 |
| Время отключения, мс | 62 |
ВГУ-110 (газовый силовой):
| Напряжение, В | 110 |
| Ток, А | 3150 |
| Отключение, кА | 40 |
| Климатическое исполнение | У1 |
| Условия хранения | 25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 % |
Колонковый выключатель GL314 Alstom:
| Напряжение, кВ | 220 |
| Максимальное напряжение, кВ | 240 |
| Рабочий ток, А | 4000 |
| Отключение, кА | 50 |
| Износостойкость | М2 |
Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:
| Номинальный ток, А | 9000 |
| Номинальное напряжение, кВ | 24 |
| Отключение, кА | 63 |
| Время выключения, мс | 60 |
| Управление | Пружинный привод, трехполюсное |
Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):
| Рабочее напряжение, кВ | 220 |
| Отключение | В три периода |
| Привод | Пружинного типа |
| Ток, А | 4000 |
| Выключение сети при, кА | 40 |
Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.
Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв
Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.
Конструкция и виды
Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.
Фото – высоковольтное оборудование
- Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
- Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).
Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.
Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.
Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:
- Автокомпрессионные или воздушные;
- Вращающие;
- Продольного дутья;
- Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.
Принцип работы и назначение
Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование.
Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:
Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.
Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.
Достоинства элегазовых выключателей:
- Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
- Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
- Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
- Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
- Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.
Виды трансформаторов напряжения
Заземляемый
трансформатор напряжения — однофазный
трансформатор напряжения, один конец
первичной обмотки которого должен быть
наглухо заземлён,
или трёхфазный трансформатор напряжения,
нейтраль первичной обмотки которого
должна быть наглухо заземлена
(трансформатор с ослабленной изоляцией
одного из выводов — однофазный ТН
типа ЗНОМ или трёхфазные ТН типа НТМИ
и НАМИ).Незаземляемый
трансформатор напряжения —
трансформатор напряжения, у которого
все части первичной обмотки, включая
зажимы, изолированы от земли до уровня,
соответствующего классу напряжения.Каскадный
трансформатор напряжения —
трансформатор напряжения, первичная
обмотка которого разделена на несколько
последовательно соединённых секций,
передача мощности от которых к вторичным
обмоткам осуществляется при помощи
связующих и выравнивающих обмоток.Ёмкостный
трансформатор напряжения —
трансформатор напряжения,
содержащий ёмкостный
делитель.Двухобмоточный
трансформатор — трансформатор
напряжения, имеющий одну вторичную
обмотку напряжения.Трёхобмоточный
трансформатор напряжения —
трансформатор напряжения, имеющий две
вторичные обмотки: основную и
дополнительную.
Мощность, | Напряжение, |
До | 6,3; |
100-150 | 10,5; |
200-500 | 15,75; |
https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru
Гидрогенераторы
(ГГ) – тихоходные электрические машины.
ГГ
небольшой мощности – горизонтального
исполнения;
ГГ
средней и большой мощности – вертикального
исполнения (подвесного или зонтичного
типа).
Частота
вращения составляет 60-600 об/мин.
Для
мощных гидрогенераторов диаметр ротора
достигает значения
;
а
для статора
.
.
Cинхронные
компенсаторы
Синхронный
компенсатор (СК) представляет собой
синхронную электрическую машину,
работающую в режиме холостого хода.
Изменением тока возбуждения регулируется
выработка или потребление реактивной
мощности. Особенностью СК является
возможность работы с отрицательным
возбуждением. При этом реактивная
мощность потребляется. Номинальная
мощность синхронных компенсаторов
находится в диапазоне 10
160 МВар.
Ток
потребляемый СК:
.
https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru
Для
СК применяют воздушную и водородную
системы охлаждения: КС-10000-6 (воздушное
охлаждение); КСВ-160000-11 (водородное
охлаждение).
Для
СК применяют реакторный пуск для
уменьшения пусковых токов ().
Без
возбуждения генератор разгоняется до
скорости близкой к синхронной. Разворот
осуществляется за счет асинхронного
момента. После этого подается возбуждение
и генератор втягивается в синхронизм.
К
достоинствам СК является возможность
плавного регулирования выработки или
потребления реактивной мощности в
широких пределах. К основным недостаткам
СК относятся повышенные затраты на
ремонт и обслуживание присущие вращающимся
электрическим машинам.
Альтернативные
регуляторы реактивной мощности:
Статические регулируемые источники
реактивной мощности (ИРМ) и конденсаторные
батареи. Принципиальная схема статического
регулируемого ИРМ приведена на рис. 1.16.
Регулирование потребления реактивной
мощности выполняется изменением
индуктивности реактора. Для этого может
применяться реактор с подмагничиванием.
Преимущества и минусы элегазовых выключателей
Приборы обладают несомненными плюсами:
- универсальность. Их можно ставить в сетях с практически любым напряжением;
- неприхотливость — ЭВ работают даже в пожароопасных местах и сейсмоопасных зонах;
- скорость срабатывания. Элегаз реагирует на возникновение дуги за доли секунды, благодаря чему происходит почти моментальное обесточивание защищаемых устройств;
- долговечность. Газ не изнашивает соприкасающиеся с ним элементы, газовая смесь не деградирует и не нуждается в регулярной замене, а внешняя оболочка ЭВ прочна и хорошо защищает от неблагоприятных воздействий;
- работают и с переменным, и с постоянным высоким напряжением. Это выгодно отличает их от не способных функционировать в высоковольтных сетях вакуумных;
- взрыво- и пожаробезопасность;
- замкнутая рабочая среда — при срабатывании не происходит выхлопа вовне.
Но есть и обусловленные конструкцией недостатки:
- высокая стоимость. Элегазовый выключатель просто устроен, но сложен в производстве, синтез газовой смеси также довольно трудоемок и затратен;
- нельзя поставить в произвольном месте. Выключатели монтируются только на особый электрический щит или специально подготовленных фундамент;
- требовательность к температурным условиям — при низких температурах ЭВ неэффективны (но элегаз можно подогревать);
- для обслуживания требуются специфические навыки и оборудование;
- система с электромагнитным приводом нуждается в емком аккумуляторе.
Основной недостаток смеси — наблюдающийся при определенных условиях ее переход в жидкую фазу. Это происходит при некоторых соотношениях температуры и давления. Например, в холодных условиях (минус 40 градусов Цельсия) требуется давление не выше 0.4 МПа с плотностью газа ниже 0.03 килограмма на кубический сантиметр — что не обеспечивает должных характеристик. Поэтому на практике во избежание перехода в состояние жидкости элегаз подогревают.
Принцип действия
В основу работы выключателя положен принцип гашения электродуги скоростным потоком сжатой воздушной смеси, подаваемого в дутьевые каналы. Под воздействием воздушного потока столб разряда растягивается и направляется в дутьевые каналы, где окончательно гасится.
Конструкции дугогасительных камер отличаются как взаимным расположением дутьевых каналов, так и размыкающихся контактов. По этому признаку следующие схемы дутья:
- Продольная продувка через металлический канал.
- Продольная продувка через изоляционный канал.
- Двухстороння симметричная продувка.
- Двухсторонняя ассиметричная.
Схемы дутья Из представленных вариантов наиболее эффективен последний.
Правила обслуживания элегазового выключателя
Обслуживание элегазовых выключателей регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) 1.8.21.
При подключении системы следует проверить присутствие в баке минимального давления — без этого прибор сломается. Во избежание предупреждений конструкцией предусмотрена сигнализация, предупреждающая о критическом значении давления. Имеется также манометр для визуального контроля.
Шкаф привода содержит не позволяющие возникнуть конденсату на ответственных механизмах нагревательные элементы. Оператор ЭВ обязан следить за постоянной работой нагревателей и не допускать их выключения.
При осмотре ЭВ следует:
- проконтролировать состояние внешней защиты;
- убрать загрязнения при их наличии;
- устранить повреждения;
- выяснить и устранить причину нагрева контактов при наличии такового;
- если обнаружены посторонние шумы и треск — выявить их источник;
- проверить целостность металлической опорной рамы, поскольку она одновременно и часть контура заземления;
- снять показания манометра и сверить их с указанными производителем паспортными данными;
- проверить, исправны ли приборы управления и контроля, отремонтировать или заменить вышедшее из строя
При падении давления газа его запасы в камере пополняется.
Элегазовые выключатели принцип действия
Метод гашения дуги разнообразными газовыми смесями давно известен как в научной физике, так и производственном процессе.
Современное оборудование, имеющее внутри себя подготовленный газ, широко используют в производственных целях для предотвращения аварийных ситуаций.
Но то, какие именно процессы в этот момент происходят в самом приборе, известно далеко не всем. Потому ниже мы рассмотрим принципы, на которых основан такой прибор как элегазовый выключатель.
Особенности конструкции
Элегазовый выключатель – прибор, предназначенный для контроля и осуществления надзора за высоковольтными электросетями. По своим конструкционным принципам он близок к масляному выключателю, но вместо масляной смеси внутри находится газ. Также подобное сравнение показывает, что элегазовый аппарат порядком долговечнее и требует меньшего ухода.
Обычно в качестве газа применяют серу, но существую и иные смеси.
Существуют следующие разновидности конструкции:
Также данный прибор классифицируют исходя из метода гашения:
- вращающий;
- воздушный;
- продольный.
Принцип работы и сфера применения
Работа устройства основана на изоляции фаз методом использования элегаза.
Детально принцип работы колонкового выключателя выглядит следующим образом:
- Поступление сигнала выключения заставляет сигналы камер разомкнуться.
- После этого встроенные контакты прибора создают дугу.
- Среда с активированной дугой заставляет газ активно делится на частицы.
- Вызванное этим процессом высокое давление, снижает саму качественную проводимость среды и дуга тухнет.
В некоторых конструкциях предусмотрен отдельный компрессор, который помогает нагнетать ситуацию в приборах работающих не низком давлении. Также, при газовом дутье применяется шунтирование, благодаря которому сила тока выравнивается и процесс стабилизируется.
Принципы работы колонковых устройств несколько отличаются:
- контроль прибора осуществляется трансформаторами и дополнительными приводами. Такой подход обеспечивает возможность удерживания дуги в рамках определенной мощности, а также контролируемое выключение и включение всей сети;
- сами приводы бывают гидравлическими и пружинными. Сугубо пружинные механизмы полностью построены на механических сочленениях, потому они конструктивно простые и надежные. Гидравлические приводы — являются дополненной гидравликой версией пружинного механизма.
Гидравлическая система более надежна благодаря гидравлической страховке, но при этом обременена рисками, связанными с ней же.
Достоинства и недостатки
Любой механизм или прибор обладает рядом преимуществ и недостатков.
В нашем случае к первым относят:
- Многофункциональность – напряжений, с которыми не мог бы справиться прибор, попросту не существует.
- Скорость – скорость реакции элегаза измеряется тысячными секунды, что позволяет произвести аварийное отключение в действительно короткие сроки.
- Пожаробезопасность и устойчивость к вибрации.
- Срок эксплуатации – корпус устройства надежно защищен, а контакты, защищаемые газовой средой, не подлежат износу в принципе.
- Работоспособность в сетях высокого напряжения – те же вакуумные приборы этого не могут.
На этом лучшие особенности такого выключателя заканчиваются, потому перейдем к недостаткам:
- Цена – сама элегазовая смесь стоит дорого, при этом и работы по созданию прибора являются достаточно затратными, потому этот выключатель достаточно дорогой.
- Низкие температуры – самый большой минус этого аппарата. Прибор в принципе не способен работать при маленьких температурах, ведь они сильно влияют на физические свойства содержимого, нарушая работоспособность всей системы.
- Дорогое обслуживание – работы по ремонту устройств данного типа достаточно редкое явление. Его конструктивные особенности помогают ему оставаться надежным почти всегда, но если ремонт необходим – он будет стоить очень дорого. Во-первых, производить такой ремонт можно только высокоточной техникой, которая сама по себе редкость, во-вторых, специалисты, умеющие обращаться с этой техникой, также просят высокую плату.
- Дорогой монтаж – ситуация полностью аналогична обслуживанию. Монтаж крайне сложен в исполнении, потому работы по подготовке специальной платформы может производить только профессионал.
Подробнее ознакомиться с устройством и принципом действия элегазового выключателя вы можете на видео ниже:
Напоследок
Надеемся, что теперь для вас не осталось пробелов в теоретических принципах работы элегазовых выключателей высокого напряжения.
Классификация высоковольтных выключателей
- По способу гашения дуги
- Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
- Вакуумные выключатели;
- Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
- Воздушные выключатели;
- Автогазовые выключатели;
- Электромагнитные выключатели;
- Автопневматические выключатели.
- По назначению
- Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротермических установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких как условия короткого замыкания
- Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях. Отличаются, как правило, большими значениями номинального тока (до 10000 А) и тока отключения.
- Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.
- Выключатели нагрузки — выключатели, предназначенные для коммутаций под номинальным током, но не рассчитанные на разрыв сверхтоков. Применяются в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью для коммутации небольших нагрузок — до нескольких мегавольт-ампер.
- Реклоузеры — подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП
- Выключатели специального назначения.
- По виду установки
- Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.
- Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.
- Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распредустройств.
- Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).
- Встраиваемые в комплектные распределительные устройства.
- По категориям размещения и климатическому исполнению
- пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);
- десять климатических исполнений (У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О) в зависимости от географического места установки.
Назначение и принцип работы
Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз в качестве среды гашения электронной дуги; предназначенный для оперативных подключений и отключений индивидуальных цепей или электрооборудования в энергосистеме.
Рисунок 1 – Схема элегазового выключателя
Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов.
Элегазовые выключатели высокого напряжения выполняют работу за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает уведомление о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты некоторых камер (если аппарат колонковый) размыкаются. Таким способом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на разные компоненты, но при этом и сама уменьшается из-за высокого давления в емкости.
В процессе использования элегазового выключателя выполняются циклы подключения и отключения коммутационного аппарата. При различных дейсвий с выключателем в режимных целях, в большинстве случаев, ток отключения располагается в границах обозначенных значений. Количество потенциально возможных операций зависимо от тока отключения устанавливает изготовитель. Для того, найти суммарное число операций отключения, существенно нужно пользоваться особой диаграммой взаимосвязи, которую можно найти в паспорте выключателя. Чем больше ток, тем меньшее количество возможных циклов включения/отключения элегазового выключателя. Выключатель специализирован для установки в ОРУ 110кВ, так как его номинальное рабочее напряжение – 126кВ. Выключатель делает работу в согласовании с заявленными производственным изготовителем при условиях:
- установки на возвышенности над ярусом морского побережья не больше тысячи м-ов;
- температуры окружающей среды от -350 С до +400 С;
- установки в согласовании с необходимыми условиями завода-изготовителя;
Элегазовые выключатели различают
- колонковые
- баковые
Классификация по способу гашения электрической дуги
Дугогасящие устройства различаются по способу воздействия на электрическую дугу с целью ее охлаждения: • Автопневматический (компрессионный) обдув происходит при переходе газа в момент разрыва контакта из емкости с давлением 1,5 — 2 МПа в емкость с более низким давлением. За счет обдува дуга охлаждается и гаснет.
• Магнитное (вращающее) воздействие возникает при разрыве контактов, оснащенных постоянными магнитами или последовательно подключенной катушкой. Магнитное (электромагнитное) поле, возникающее между ними, создает завихрение электрической дуги, ее охлаждение и постепенное гашение.
• Продольное дутье провоцируется при перемещении подвижного контакта оснащенного перегородкой в сторону поршня. Элегаз под действием давления, возникающего между поршнем и перегородкой, выдувается через предусмотренные отверстия и формируется в газовую струю специальным соплом.
Особенностью шестифтористой серы является ее способность сжижаться при довольно высоких температурах, что делает затруднительным использования выключателей в холодный период. Для решения этой проблемы применяется нагреватель, работающий на схеме автоматики, который обеспечивает постоянную температуру SF6.
Таким образом, некоторые модели ЭВ способны работать при температурах от -35°С до +45°С и на высоте более 1000 м над уровнем моря.
Выводы и полезное видео по теме
Элегазовые выключатели выходят с заводского конвейера в полной эксплуатационной готовности и предназначены для работы в разнообразных климатических зонах, от тропической до холодной, поэтому активно применяются промышленными компаниями различных стран.
Как устроены элегазовые выключатели, по какому принципу происходит гашение дуги и какие бывают виды устройств, вы можете узнать из полезного и информативного видео.
Видео #1. Обзор элегазовых выключателей с описанием устройства и принципа работы:
Видео #2. Особенности конструкции установок:
Видео #3. Как производится монтаж выключателя:
Элегазовые выключатели
Высоковольтные выключатели
Диммер — что это, принцип действия светорегулятора, преимущества и недостатки, область применения, схема подключения устройства
Проходной выключатель: схема подключения устройства из разных мест – Советы, схемы и ошибки
Выключатель нагрузки: виды и применение
