- Zmiana specyfiki
- Co to jest „przełącznik powietrza”?
- Struktura symbolu
- Klasyfikacja i typy przełączników powietrza
- Urządzenie i konstrukcja wyłącznika powietrznego
- Zasada działania
- Zakres i proces działania
- Zalety i wady
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Funkcjonowanie dowolnego systemu zasilania jest bezpośrednio zależne od niezawodności urządzeń przełączających, zapewniając (w zależności od stanu) niezakłócony przepływ prądów obciążenia i odpowiedni poziom izolacji segmentów obwodu otwartego. W systemach z klasą wysokiego napięcia, wraz z innymi przełącznikami wysokiego napięcia, szeroko stosowane są wyłączniki powietrzne. Fakt, że te urządzenia są dostępne, można znaleźć w materiałach naszego artykułu.
Zmiana specyfiki
Procesowi „łamania” obwodów elektrycznych wysokiego napięcia towarzyszy tworzenie silnego wyładowania łukowego. W niektórych przypadkach, na przykład, gdy linia 100 kV z prądem o dużym obciążeniu jest odłączona, temperatura plazmy wewnątrz łuku może osiągnąć 15 000 ° C, co jest wystarczające do wyłączenia nie tylko grupy kontaktowej, ale całej struktury nośnej przełącznika.
Aby zapobiec takiemu rozwojowi zdarzeń, przełączniki wysokiego napięcia muszą mieć zdolność gaszenia wyładowania łukowego, w przeciwnym razie zostaną one wyzwolone jeden raz. Z tego powodu komory łukowe są uważane za najważniejszy element wyłączników. Ich projekt stał się kryterium przy dzieleniu przełączników na następujące typy:
- Izolowane gazem, w takich przełącznikach stosowane są specjalne komory wypełnione składem gazu na bazie fluorku siarki.
- Aparat próżniowy. Zgasić łuk elektryczny w komorach zużytym powietrzem.
- Przełączniki olejowe i niskiego poziomu oleju, w których olej transformatorowy jest używany jako środek do gaszenia łuku.
- Airy Zrzut jest wygaszany przez przepływ powietrza.
Ponieważ nasz temat jest poświęcony temu ostatniemu, rozważamy szczegółowo, czym one są.
Co to jest „przełącznik powietrza”?
Termin ten dotyczy urządzeń przełączających wysokiego napięcia, które wykorzystują prądy powietrzne do tłumienia rozładowania, które występuje podczas reakcji operacyjnej lub awaryjnej.
Do normalnego funkcjonowania takich urządzeń potrzebny jest dodatkowy sprzęt, który obejmuje:
- Instalacje sprężarkowe do wymuszania niezbędnego ciśnienia powietrza.
- Odbiorniki (zbiorniki do przechowywania mieszanki powietrza pod ciśnieniem).
- Linie pneumatyczne, które dostarczają sprężone powietrze do modułów łukowych i napędu pneumatycznego (jeśli są używane do zerwania łańcucha).
Szczegóły konstrukcji wyłącznika powietrznego będą rozpatrywane oddzielnie.
Struktura symbolu
Poniższy rysunek przedstawia strukturę oznaczeń elektrycznych urządzeń przełączających zgodnie ze specyfikacją GOST 687 78.
Legenda:
- Może to być od dwóch do pięciu liter. Pierwszy wskazuje typ produktu, dla przełączników „B”. Reszta charakteryzuje cechy konstrukcyjne i inne istotne cechy, takie jak projekt, typ instalacji itp. Na przykład, przełączniki serii VVB: pierwsza litera mówi, że jest to przełącznik (C), druga oznacza kategorię - powietrze (C), trzecia - typ wykonania - zbiornik (B). Można również wprowadzić szereg VVS, gdzie „Ш” wskazuje użycie rezystorów bocznikujących na schemacie obwodu przełącznika.
- Wyświetlanie napięcia znamionowego urządzenia (kV).
- W przypadku przełączników z kategorią pierwszego umieszczenia wskazana jest grupa przecieków izolacji (litery „A”, „B”, „C”).
- Prąd znamionowy wyłączenia (kA).
- Wyświetla prąd znamionowy przełącznika (A).
- Wariant wydajności klimatycznej.
- Oznaczenie kategorii zakwaterowania.
Na przykład rozszyfrujmy oznaczenie przełącznika VVBK-110-35 / 2000 U2. Na podstawie oznakowania jest to przełącznik typu zbiornika w wersji wielomodułowej (litera „K” w oznaczeniu modelu). Urządzenie jest przeznaczone do przełączania obwodów 110, 0 kV z prądem rozłączającym 35, 0 kA i roboczym 2000, 0 A. Może być ono używane w warunkach klimatycznych bliskich umiarkowanym.
Klasyfikacja i typy przełączników powietrza
Wyłączniki mocy, w tym wyłączniki powietrzne, są przede wszystkim klasyfikowane zgodnie z rodzajem konstrukcji i przeznaczeniem, po czym parametry techniczne są już uwzględniane. Zacznijmy od kryterium klasyfikacji o wyższym priorytecie.
Do miejsca przeznaczenia
W zależności od przeznaczenia przełączniki powietrza są podzielone na następujące typy:
- Grupa sieci, obejmuje urządzenia elektromechaniczne o napięciu nominalnym od 6, 0 kV. Mogą być używane zarówno do operacyjnego przełączania obwodów, jak i wyłączania awaryjnego, na przykład przy zwarciu.
- Grupa generatorów. Obejmuje urządzenia elektryczne zaprojektowane dla 6, 0-20, 0 kV. Urządzenia te mogą przełączać obwód, zarówno w normalnych warunkach, jak iw przypadku zwarć lub obecności prądów rozruchowych.
- Kategoria do pracy z odbiorcami energochłonnymi (łuk, wytop rudy, piece do wytopu stali itp.).
- Grupa specjalnego przeznaczenia. Obejmuje następujące podgatunki:
- Przełączniki powietrzne kategorii ultrawysokiego napięcia, używane do łączenia dławików bocznikowych z liniami przesyłowymi, jeśli w linii wystąpiło przepięcie.
- Wyłączniki z generatorami udarowymi (używane do testowania na stanowisku badawczym), przeznaczone do przełączania podczas normalnej pracy iw sytuacjach awaryjnych.
- Urządzenia w obwodach 110.0-500.0 kV zapewniające przejście, zarówno w normalnych warunkach pracy, jak i przez pewien czas przy zwarciu.
- Przełączniki powietrza w zestawie z rozdzielnicą.
Według projektu
Cechy projektowe przełączników określają ich rodzaj instalacji. W zależności od tego rozróżnia się następujące typy urządzeń:
- Dołączone do RU (wpuszczone).
- Vykatki wyposażone w specjalne urządzenia z komórek RU należą do typu roll-out.
Wysuwany wyłącznik powietrza Metasol - Wykonanie ściany. Urządzenia montowane na ścianach w rozdzielnicy zamkniętej.
- Zawieszone i podporowe (różnią się rodzajem izolacji na „podłożu”).
Urządzenie i konstrukcja wyłącznika powietrznego
Zastanów się, w jaki sposób przełącznik powietrza jest umieszczony na przykładzie wyłącznika zasilania VVB, jego uproszczony schemat strukturalny jest przedstawiony poniżej.
Legenda:
- A - Odbiornik, zbiornik, w którym pompowane jest powietrze, aż zostanie wytworzony poziom ciśnienia odpowiadający poziomowi nominalnemu.
- B - Zbiornik metalowy komory łuku.
- C - Kołnierz końcowy.
- D - Kondensator dzielnika napięcia (w nowoczesnych konstrukcjach przełączników nie ma zastosowania).
- E - Szyna montażowa ruchomej grupy kontaktowej.
- F - Izolator porcelanowy.
- G - Dodatkowy kontakt łukowy do manewrowania.
- H - Rezystor bocznikowy.
- I - Zawór przepływu powietrza.
- J - Rura kanału impulsowego.
- K - Główna dostawa mieszanki powietrza.
- L - Valve Group.
Jak widzimy, w tej serii grupa styków (E, G), mechanizm połączenia / rozłączenia i zawór nadmuchowy (I) są zamknięte w metalowym zbiorniku (B). Sam zbiornik jest wypełniony mieszaniną sprężonego powietrza. Bieguny przełącznika oddzielają izolator pośredni. Ponieważ na kondensatorze występuje wysokie napięcie, podkreśla się ochronę kolumny nośnej. Wykonana jest z izolacyjnych „koszulek” porcelanowych.
Mieszanka powietrza jest dostarczana przez dwa kanały powietrzne K i J. Pierwszy służy do wtłaczania powietrza do zbiornika, drugi działa w trybie impulsowym (dostarcza mieszaninę powietrza, gdy styki przełącznika są wyłączone i resetuje się po zamknięciu).
Zasada działania
Zasada działania przełącznika opiera się na zasadzie gaszenia łuku elektrycznego strumieniem sprężonego powietrza o dużej prędkości dostarczanym do kanałów nadmuchowych. Pod wpływem przepływu powietrza kolumna tłoczna jest rozciągana i kierowana do kanałów nadmuchowych, gdzie jest ostatecznie wygaszana.
Konstrukcje komór tłumiących łuk różnią się zarówno wzajemnym rozmieszczeniem kanałów strumieniowych, jak i stykami otwierającymi. Na tej podstawie następujące programy wybuchają:
- Płukanie wzdłużne przez kanał metalowy.
- Płukanie wzdłużne przez kanał izolacyjny.
- Dwustronne oczyszczanie symetryczne.
- Dwukierunkowa asymetryczna.
Spośród przedstawionych opcji najskuteczniejszych ostatnio.
Zakres i proces działania
Zakres zastosowania przełączników tego typu jest dość obszerny. W przyszłości, ze względu na zastosowanie nowych technologii, sytuacja może się nieco zmienić, ale teraz przełączniki powietrza pozostają w zapotrzebowaniu na następujące zadania:
- Obwody przełączające od 35, 0 kV i prądy przełączające do 100, 0 kA.
- Szybkie odłączenie obwodu, na przykład podczas testowania urządzeń elektrycznych za pomocą generatora uderzeń. Prędkość działania niektórych modeli przełączników powietrza może osiągnąć jeden okres (w oparciu o częstotliwość roboczą prądu przemiennego - 50 Hz).
- Praca w trudnych warunkach klimatycznych. W przypadku mrozu analogi zasilane gazem mają problemy z ogrzewaniem, podczas gdy wyłączniki próżniowe są trudne do utrzymania szczelności.
- Odłączenie silnego źródła o wysokiej aperiodycznej składowej prądu zwarciowego może być wykonane tylko przez przełącznik powietrza.
Podczas pracy należy zwrócić szczególną uwagę na konserwację przełączników powietrza, która obejmuje następujące regularne procedury:
- Wentylacja wewnętrznej powierzchni izolatorów porcelanowych, w tym celu przewidziany jest specjalny zawór do uwalniania sprężonego powietrza.
- Testowanie układu pneumatycznego jest sprawdzane przez obniżenie ciśnienia podczas oddzielnej operacji. Odczyty są porównywane z tabelami normalizacji.
- Test napędu tłokowego jest przeprowadzany. Procedura zależy od rodzaju mechanizmu.
- Sprawdzana jest szczelność komory łuku.
- Kontakty są testowane (pierwsze główne przenoszenie prądu, następnie dodatkowe) poprzez pomiar rezystancji
- Izolacja jest mierzona, gdy separator jest otwarty.
- Testowany jest obwód sterujący i obwód przełączający.
Procedura konserwacji podczas pracy jest podana w dokumentacji technicznej.
Zalety i wady
Wyłączniki powietrzne mają wiele zalet w porównaniu z alternatywnymi urządzeniami o podobnych funkcjach. Dajemy niewątpliwe korzyści:
- Wysoka szybkość odpowiedzi.
- Dobra zdolność łamania.
- Długa żywotność.
- Wysoki poziom bezpieczeństwa pożarowego.
Teraz wymieniamy główne wady:
- Wysoki koszt sprzętu i kosztowna instalacja.
- Potrzeba wyposażenia do sprężarek i jego regularna konserwacja.