- Aplikacja
- Zalety i wady
- Urządzenie i zasada działania
- Gatunki
- Symbol i oznakowanie
- Różnica od wyłącznika
- Parametry techniczne
- Połączenie
- Przydatne wideo na ten temat
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Odłączenie obciążonych obwodów elektrycznych zawsze wiąże się z ryzykiem iskrzenia. Szczególne niebezpieczeństwo obarczone jest spadkiem obciążenia na liniach wysokiego napięcia. Silny łuk elektryczny generowany podczas przełączania niezabezpieczonych noży kontaktowych może doprowadzić do zniszczenia styków mocy i awarii urządzeń elektrycznych. Rozłącznik wyposażony w urządzenia do awaryjnego gaszenia łuku jest w stanie zabezpieczyć proces przełączania obwodów.
Przełączniki obciążenia (HV) należą do typów urządzeń przełączających, które zgodnie z poziomem dopuszczalnych prądów zajmują pośrednie położenie między konwencjonalnymi odłącznikami i specjalnymi przełącznikami prądów znamionowych zdolnymi do odcięcia przetężeń w sytuacjach awaryjnych. Chociaż dozwolone jest przełączanie prądu znamionowego przez przełącznik obciążenia, urządzenie nie jest przeznaczone do odłączania prądów przeciążeniowych w przypadku zwarcia. W tym celu należy użyć specjalnych bezpieczników wysokiego napięcia.
Aplikacja
Przełączniki obciążenia są stosowane w sieciach rozdzielczych do przełączania linii, transformatorów mocy pracujących przy napięciach znamionowych. Urządzenia mogą być używane do włączania / wyłączania dodatkowych obciążeń, ale nie są przeznaczone do ochrony przed zwarciami, z wyjątkiem tych struktur, w których zainstalowane są bezpieczniki (patrz rys. 1).
Te odłączniki mocy są wyposażone w linie wysokiego napięcia 6–10 kV, dla prądów nieprzekraczających 400–600 A. Do przełączania i ochrony bardziej wydajnych linii energetycznych stosowane są urządzenia przekaźnikowe. W sieciach małej mocy dozwolone jest używanie HV bez bezpieczników.
Są kompaktowe przełączniki obciążenia do 100 A, które można łatwo zamontować w rozdzielnicach. Takie przełączniki wydają się przypominać konstrukcję wyłącznika (patrz rys. 2) i są instalowane przy wejściach do sieci mieszkań i domów prywatnych. Są one sterowane tylko ręcznie i nie wyłączają się, gdy osiągnięty zostanie prąd wyzwalający zabezpieczenie.
Obecność modułowego wyłącznika zasilania nie eliminuje potrzeby ochrony przewodów w trybie awaryjnym w inny sposób. W szczególności, awaryjne odłączenie domowej sieci elektrycznej jest zapewnione przez automatyczne przełączniki pakietów, ale nie zaleca się ich używania do częstego odłączania obciążenia z powodu szybkiego zużycia styków. W tym sensie przełącznik obciążenia jest bardziej niezawodny, ponieważ jego styki są przeznaczone do takich trybów pracy.
Zalety i wady
Omawiane urządzenia przełączające mają mocne i słabe strony.
Korzyści obejmują:
- niższy koszt w porównaniu z innymi typami przełączników;
- szybkie i niezawodne włączanie i wyłączanie znamionowych prądów obciążenia;
- możliwość korzystania z tanich bezpieczników w celu ochrony przed przeciążeniami;
- obecność wysokonapięciowych widocznych zestyków HV, co eliminuje potrzebę dodatkowego odłącznika.
Wady:
- ograniczona żywotność;
- otwarty obwód jest możliwy tylko dla prądów, w zakresie wartości mocy znamionowej;
- po wyłączeniu bezpiecznika konieczna jest jego wymiana.
Urządzenie i zasada działania
Konstrukcja wyłącznika wysokiego napięcia jest bardzo podobna do wyłączników trójbiegunowych urządzenia. Na ramie znajdują się ruchome noże o kształcie półksiężyca, które są obracane w płaszczyźnie pionowej. Wchodzą do komory, w której znajdują się stałe styki.
Noże są sterowane przez mechanizmy, napędy ręczne lub urządzenia półautomatyczne. Elektromagnetyczny siłownik wykorzystujący solenoid zapewnia zdalne odłączenie obciążenia urządzeń wysokiego napięcia, aw niektórych przypadkach działa w automatycznym sterowaniu.
Rysunek 3 przedstawia rysunek trójbiegunowego HV z napędem ręcznym.
Należy pamiętać (zdjęcie po lewej), że projekt przewiduje instalację bezpieczników, które nie są pokazane na rysunku. Wszystkie części przewodzące prąd są oddzielone od ramy potężnymi izolatorami (rysunek po prawej).
Aby zapewnić wymaganą prędkość separacji kontaktów, stosowane są mechanizmy sprężynowe. Gdy wał obraca się, sprężyna gromadzi energię potencjalną, która w pewnym momencie zostaje uwolniona, kierując zgromadzoną moc na ruch noży. Mechanizm sprężynowy jest wyraźnie widoczny na rysunku 4.
Wyłącznik obciążenia może zawierać stacjonarne noże uziemiające. Te elementy dodatkowej ochrony mają mechanizmy blokujące przeciwko błędnym działaniom personelu.
Główną różnicą między HV i odłącznikami jest obecność urządzeń łukowych zapewniających bezpieczeństwo stałych i ruchomych kontaktów podczas przełączania. Ekstynkcja łuku elektrycznego, która nieuchronnie zapala się, gdy obciążony obwód jest wyłączany lub włączany, występuje w komorach łukowych wyposażonych w wykładziny wykonane z polimerów. Łuki są hartowane przez przepływ produktów parowania z wykładzin utworzonych pod wpływem wysokich temperatur powstałego wyładowania.
W zależności od konstrukcji HV zasada hartowania może się różnić. Należy pamiętać, że komory wygaszania nie zapewniają absolutnego braku łuku, który, choć na bardzo krótki czas, powstaje. Zadaniem jest jak najszybsze stłumienie wzrostu wyładowania, eliminując warunki jego istnienia.
Efekt wygaszania osiąga się na różne sposoby: przez wydmuchiwanie zjonizowanego powietrza ze styków, napełnianie komór specjalnymi mieszaninami gazów lub tworzenie próżni. W zależności od zasady tłumienia łuku istnieją różne typy przełączników.
Gatunki
Dzięki metodzie gaszenia łuku w komorach VN dzieli się na następujące typy:
- autogaz;
- izolowany gazem;
- próżnia;
- powietrze;
- olej;
- elektromagnetyczny.
Przełącznik autogazu (generujący gaz)
Urządzenie przeznaczone jest do operacyjnego przełączania urządzeń elektrycznych mocy. Tłumienie łuku następuje pod wpływem gazów generowanych w komorze hartowniczej. Wkładka z żywicy mocznikowo-formaldehydowej lub z polimetakrylanu metylu, znajdująca się wewnątrz komory, ogrzewa ją w momencie uderzenia pioruna, gdy styki wyładowania łukowego są przełączane. Pod działaniem wysokiej temperatury górna warstwa polimeru odparowuje, a powstały strumień gazów intensywnie gasi łuk elektryczny.
Warunek odparowania wkładki tworzy styki łukowe, rozpoczynając proces „podmuchu wzdłużnego”. W stanie włączenia prąd znamionowy płynie przez główne styki.
Autogaz VN są szeroko stosowane w Rosji i krajach WNP. Stosowane są w podstacjach, instalowane w rozdzielnicach sieci elektroenergetycznych 6-10 kV z izolowanym przewodem neutralnym. Zasadniczo są one montowane tam, gdzie korzystanie z instalacji innego typu nie jest korzystne ekonomicznie, a stosowanie odłączników jest zabronione przez przepisy OLC.
Ten typ wyłącznika ma najniższy koszt i wysoką łatwość konserwacji. Te zalety przyczyniają się do rosnącej popularności przełączników generujących gaz.
Wyłącznik próżniowy wysokiego napięcia
Bardzo skuteczne, ale drogie urządzenie, które pozwala wyłączyć nie tylko znamionowe prądy obciążenia, ale także przetężenie przy zwarciu. Styki przełączników próżniowych znajdują się w komorze próżniowej o bardzo niskim ciśnieniu (około 10–6–10 -8 N / m). Brak gazu tworzy bardzo duży opór, który zapobiega spalaniu łuku.
Gdy styki są otwierane / zamykane, łuk wciąż powstaje (z powodu powstawania plazmy z metalowych par styków), ale prawie natychmiast gaśnie w momencie przejścia przez zero. W zakresie 7-10 mikronów na sekundę pary skraplają się na powierzchniach styku i na innych częściach komory.
Istnieją odmiany:
- przełączniki próżniowe do 35 000;
- urządzenia do napięć powyżej 35 kV;
- styczniki próżniowe dla sieci 1000 V i wyższych.
Główne zalety:
- przełączanie pracy w dowolnej pozycji;
- trwałość przełączania;
- stabilna praca;
- bezpieczeństwo pożarowe.
Wśród niedociągnięć można wyróżnić stosunkowo wysoki koszt ze względu na złożoność technologii produkcji kamer.
SF6 VN
W tego typu urządzeniach przełączających łuk służy do gaszenia łuku. Urządzenie działa zgodnie z zasadą przełączników autogazu, ale zamiast powietrza stosuje się łuk sześciofluorku (SF 6 ) z dodatkiem innych gazów do gaszenia łuku.
Komora gazowa z hermetycznego pojemnika wchodzi do gazu, który nie jest emitowany do atmosfery, ale ponownie wykorzystywany. Istnieją urządzenia kolonkovye i tank (patrz rys. 5).
W konstrukcji takich przełączników zastosowano wbudowane przekładniki prądowe. Nowoczesna rozdzielnica wysokiego napięcia w izolacji gazowej może pracować w rozdzielnicach o ultrawysokim napięciu sięgającym 1150 kV.
Symbol i oznakowanie
Do oznaczania przełączników obciążenia używane są znaki alfabetyczne i numeryczne, pogrupowane w grupy:
VN X-X-00 / 0-0 xx 0 X0.
Należy zauważyć, że struktura oznaczenia może się różnić oznaczeniami różnych typów struktur.
Rozważ jedną z opcji.
- Pierwsza grupa liter zawiera informacje o typie przełącznika. VN - przełącznik obciążenia. Czasami litera H jest nieobecna, ale na jej miejscu, a najczęściej X na drugim miejscu wskazuje rodzaj produktu lub wersji.
Oznaczenie literowe typów konstrukcji:
- M - olej;
- MM - niski poziom oleju
- A– autogaz.
(Wyłączniki SF6 mają własną strukturę oznaczenia).
Opcje oznaczania liter dla wydajności:
- M - zmodernizowany;
- P - napęd sprężynowy;
- P - napęd ręczny;
- E - elektromagnetyczne.
X w trzeciej pozycji może wskazywać lokalizację napędu:
- P - w prawo;
- L - w lewo.
Na czwartej pozycji (00) znajdują się liczby wskazujące napięcie znamionowe w kV.
5 pozycji (/ 0) - znamionowy prąd zrywający, w kA.
6-pozycyjny (0) - znamionowy (przelotowy) przełącznik prądu.
7 pozycja (xx) - położenie noży uziemiających (czasami wersja klimatyczna). p - dla bezpieczników, - od strony styków uziemiających.
8 pozycja (0) - wskazuje typ urządzenia, które daje polecenie wyłączenia (jeśli jest dostępne).
9 pozycja (X0) - modyfikacja klimatyczna i kategoria umiejscowienia.
Przykład: oznaczenie VVE - 15 - 25/680 - UZ oznacza: przełącznik próżniowy, z napędem elektromagnetycznym, przeznaczony do napięcia 15 kV, prąd stabilizacji termicznej - 25 kA, prąd znamionowy HV - 680 A, stosowany w klimacie umiarkowanym, jest przeznaczony do użytku wewnętrznego instalacja.
Rysunek 6 przedstawia przykład zapisu na diagramie.
Różnica od wyłącznika
Główną cechą różnicy w stosunku do wyłącznika jest to, że dane urządzenia nie mogą działać w trybie automatycznym. Interwencja operatora jest wymagana, aby wyłączyć HV, przy użyciu napędu ręcznego lub zdalnie (w zależności od projektu). Wyłącznik otwiera obwód po osiągnięciu prądu wyzwalającego zabezpieczenie.
Możesz odróżnić urządzenia od ich etykiet i wyglądu.
Parametry techniczne
Przełączniki obciążenia charakteryzują się trzema ważnymi parametrami:
- napięcie znamionowe;
- aktualna stabilność termiczna;
- prąd znamionowy HV.
Inne parametry są brane pod uwagę na podstawie warunków lokalizacji, żądanej metody przełączania i wyboru typu wykonania.
Na przykład, tutaj jest tabela parametrów dla HV:
| Wpisz produkty | U nom, kV | Wpisz bezpiecznik | I numer bezpiecznik, kA | maksymalny prąd, kA | Msza św (brak napędu) kg |
| GNP-3 | 3 | PC-3 | 80 | 31.5 | 50 |
| 200 | 31.5 | 55 | |||
| VN-16 | 6 | - | - | - | 36 |
| 10 | - | - | - | 36 | |
| GNP-16 | 6 | PC-6 | 50 | 20 | 62 |
| 80 | 20 | 64 | |||
| 160 | 20 | 78 | |||
| GNP-16 | 10 | PC-10 | 32 | 12.5 | 52 |
| 50 | 12.5 | 65 | |||
| 100 | 12.5 | 79 | |||
| GNP-17 | 6 | PC-6 | 50 | 20 | 62 |
| 80 | 20 | 64 | |||
| 160 | 20 | 78 | |||
| GNP-17 | 10 | PC-10 | 32 | 12.5 | 52 |
| 50 | 12.5 | 65 | |||
| 80 | 12.5 | 79 |
Parametry techniczne innych typów wyłączników ładunkowych można uzyskać od sprzedawcy lub z innych źródeł informacji.
Połączenie
Linie energetyczne VN są umieszczone przed transformatorami mocy. Jeśli dokumentacja techniczna przewiduje odłączniki - są one instalowane po HV.
W wielopokojowej sieci energetycznej HV instaluje się w panelach dystrybucyjnych (jeśli są dostępne) lub w innym dostępnym miejscu, oddzielnie dla każdego mieszkania.
W warsztatach produkcyjnych mini breaker wskazane jest zainstalowanie w pobliżu każdej maszyny, aby zapewnić możliwość wyłączenia awaryjnego.
W sieci elektrycznej gospodarstwa domowego przełączniki obciążenia są z reguły instalowane przed licznikiem, chociaż mogą być montowane za urządzeniem pomiarowym. Ale jest to konieczne przed urządzeniami ochronnymi - automatami, korkami itp. Jako przykład podajemy schemat połączenia WN w sieci jednofazowej.
