виды + правила и особенности эксплуатации
Функционирование высоковольтных электрических сетей по токовым характеристикам не сопоставимо с работой бытовых аналогов. Соответственно, при возникновении аварийной ситуации для отключения оборудования и гашения электродуги необходимы более мощные устройства, чем стандартные автоматические приборы.
В качестве защитных конструкций применяют элегазовые выключатели (ЭВ), которыми можно управлять как в ручном режиме, так и с помощью автоматики. Мы детально описали конструктивные особенности и принцип действия устройств. Привели рекомендации по установке, подключению и обслуживанию.
Содержание статьи:
Определение и применение элегаза
Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств.
В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.
Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.
Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность.
На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.
Когда возникла необходимость отыскать газ для гашения электродуги, стали изучать свойства SF6 (шестифтористой серы), 4-хлористого углерода и фреона. В испытаниях победила SF6
Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:
- силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
- распределительные устройства комплектного типа;
- линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
- высоковольтные выключатели.
Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.
Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.
Конструкция элегазового выключателя
Если сравнивать элегазовые устройства с аналогами других видов, то по конструкции они ближе всего к масляным приборам. Разница заключается в наполнении камер для гашения дуги.
В качестве наполнителя у используется масляная смесь, а у элегазовых – 6-фтористая сера. Преимущество второго варианта в долговечности и минимуме технического обслуживания.
Схема элегазового устройства колонкового типа. Дугогасительные модули, закрепленные на высокой стойке, находятся в верхней части, шкаф управления – в нижней
Способы гашения электродуги зависят от многих факторов, среди которых решающими являются номинальный ток и напряжение, а также условия использования устройства.
Всего выделяют четыре вида ЭВ:
- с электромагнитным дутьем;
- с дутьем в элегазе – с 1 ступенью давления;
- с продольным дутьем – с 2-мя ступенями давления;
- с автогенерирующим дутьем.
Если в воздушных приборах в процессе гашения дуги газ поступает в атмосферу, то в элегазовых он остается в замкнутом пространстве, наполненном газовой смесью. При этом сохраняется небольшое избыточное давление.
Колонковые и баковые устройства
На практике применяются два вида элегазовых установок:
- баковые;
- колонковые.
Отличия касаются как конструкционных особенностей, так и принципа гашения электродуги. По внешнему устройству колонковые напоминают маломасляные аналоги: состоят из двух функциональных частей – дугогасительной и контактной, имеют одинаково объемные размеры.
Отключающие устройства рассчитаны на работу от сети 220 В и относятся к однофазному оборудованию. Пример элегазового выключателя колонкового типа – LF 10 Schneider Electric.
Управление оборудованием может производиться двумя различными способами: вручную, когда регулировка и контроль осуществляются с помощью механических устройств, и дистанционно, автоматически
Баковые элегазовые приборы меньше по размерам и оснащены приводом с несколькими фазами. Такое распределение позволяет лучше контролировать и плавно регулировать параметры напряжения.
Одно из преимуществ баковых ЭВ – способность выдерживать увеличенные нагрузки. Такое качество обеспечивает внедренный в конструкцию трансформатор тока
Образцом бакового устройства является элегазовая установка DT2-550 F3 Alstom Grid. Подобные устройства положительно зарекомендовали себя в электросистемах с напряжением 500 кВ.
Конструкция собрана и оснащена таким образом, что функционирует без сбоев при низких температурах (критических), повышенной влажности, а также в регионах с сейсмической активностью и превышенной загрязненностью атмосферы.
Принцип гашения дуги
Как срабатывает устройство, рассмотрим на примере выключателя LW36 китайского производителя CHINT.
При отключении пружина действует на динамические элементы цилиндра, и они опускаются вниз. Все контакты, кроме дугогасительных, размыкаются. Когда отсоединяются и дугогасительные контакты, по которым проходит ток, возникает электрическая дуга.
Горячий газ перемещается в тепловую камеру, срабатывает обратный клапан. Когда газ из тепловой камеры выдувается в промежуток, происходит гашение дуги.
Если происходит отключение небольших по величине токов, то давления в тепловой камере недостаточно, поэтому привлекается давление из компрессионной камеры (оно всегда выше). Открывается обратный клапан, газ беспрепятственно поступает в промежуток и при переходе через ноль гасит дугу.
Схема внутреннего расположения и работы подвижных, неподвижных клапанов, декомпрессионных, обратных клапанов. Позиция 1 – включение; позиция 2 – отключение больших токов; позиция 3 – отключение малых токов; позиция 4 – отключение прибора
Современные колонковые установки обладают улучшенными характеристиками. Техническое обслуживание снижено до минимума, коммутационный ресурс увеличен. Элегазовые выключатели отличаются низким уровнем шума, надежной механикой, простотой монтажных и испытательных работ.
Регулировка баковых моделей производится с помощью привода и трансформаторов. Пружинный или пружинно-гидравлический привод контролирует процессы включения/отключения, уровень удержания электродуги.
Для чего нужен привод?
Привод призван выполнять все операции, связанные с включением/выключением или удержанием установки в определенном положении. На схеме показано, где именно может располагаться привод. Обычно это поверхность земли или невысокая опора, обеспечивающая обслуживающему персоналу легкий доступ к регулирующим устройствам.
Схема конструкции бакового выключателя: 1 – фарфоровые или полимерные модули; 2 – трансформаторы; 3 – бак с газогасительным устройством; 4 – камера с газом; 5 – привод гидравлического типа; 6 – металлическая рама; 7 – разъем для введения элегаза
Привод состоит из механизма включения, фиксирующего устройства – защелки, расцепляющего механизма. Процесс включения должен происходить максимально быстро, что избежать приваривания контактов.
Во время включения прилагают большие усилия для преодоления силы трения всех задействованных элементов. Отключение производится проще и заключается в обратном движении защелки, которая обеспечивает включение и его удержание.
Способов включения/отключения несколько:
- механический;
- пружинный;
- грузовой;
- пневматический;
- электромагнитный.
Для маломощных систем используют ручное управление. В этом случае достаточно силы одного оператора. Выключение ручных механизмов обычно осуществляется в автоматическом режиме. Пружинный привод также приводится в действие вручную, но иногда привлекаются маломощные электродвигатели.
Традиционное расположение привода – около монтажной металлической рамы. Целостность и функционирование механизма обеспечивает прочный металлический кожух – ящик с удобной дверцей для операторской работы
Для применения электромагнитного привода требуется больше энергии, поэтому необходим постоянный источник тока примерно 58 А с напряжением 220 В. В качестве резервного механизма отключения имеется ручной рычаг. отличаются надежностью, поэтому их успешно эксплуатируют в зонах с суровыми зимами. Минус – потребность в мощном аккумуляторе.
Пневматический привод отличается тем, что вместо электромагнита главным рабочим элементом является пара цилиндр/поршень. Благодаря сжатому воздуху скорость включения намного выше, чем у предыдущих моделей.
Преимущества и недостатки использования ЭВ
Элегазовые выключатели, как и другие типы электрораспределительных устройств, имеют ряд преимуществ и недостатков. При выборе установки производят необходимые расчеты и, кроме технических характеристик и конструкционных особенностей, учитывают плюсы и минусы моделей.
Галерея изображений
Фото из
Универсальное применение в высоковольтных системах
Оперативность выполнения рабочих функций
Надежность и долговечность конструкции
Работают с током высокого напряжения
Выключатели элегазового типа функционируют в сложных условиях с периодическими вибрациями, низкими температурами (с подогревом), в пожароопасных зонах.
К недостаткам относят высокую стоимость наполнителя – элегаза, специфику монтажа на щит или фундамент, необходимость определенной квалификации операторского состава.
Правила подключения и обслуживания ЭВ
Все действия, касающиеся монтажа, включения/выключения, ремонта и обслуживания элегазовых устройств, подчиняются строгим правилам, которые регламентированы ПУЭ 1.8.21.
Для подключения установки необходимо проверить наличие минимального давления в газонаполненной камере, иначе выключатель выйдет из строя. Чтобы предотвратить повреждения, установлена сигнализация, которая срабатывает при критическом понижении параметров давления. Уровень давления можно отследить с помощью манометра.
В шкафу привода установлены нагревательные элементы, эффективно препятствующие возникновению конденсата на элементах механизма. Оператору необходимо следить, чтобы нагреватели постоянно находились во включенном состоянии.
Осмотр установки производится каждый день в светлое время суток и примерно 2 раза в месяц в темное время суток. Если произошло аварийное отключение по одной из причин, требуется внеплановый осмотр
В процессе осмотра выключателя необходимо проверить наружную защиту, удалить загрязнения, исправить повреждения. Если нагреваются контакты, следует выяснить причину.
При наличии треска, подозрительного шума нужно выявить источник. Металлическая монтажная конструкция одновременно является частью , поэтому следует проверять ее целостность.
Обязательно снимаются показатели манометра. Давление должно соответственно норме, рассчитанной производителем. Необходимо проверить исправность регулирующих и контролирующих приборов, а при выходе из строя одного или нескольких элементов принять меры – совершить замену или отправить в ремонт.
Если давление газа уменьшилось, следует пополнить камеру элегазом. Изоляция в чистке не нуждается, так как конструкция полностью герметична.
Выводы и полезное видео по теме
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:
гексафторид серы (SF6) отличный изолирующий газ и газ для гашения дуги
Краткий обзор основных свойств SF6
- Бесцветный и без запаха
- в 5 раз тяжелее воздуха
- Термостойкость до 500 ° C
- Химически стабильный
- Нетоксичный
- Отличные диэлектрические свойства
- Невоспламеняющийся
- Превосходные свойства гашения дуги
Преимущества SF6
SF6имеет ряд преимуществ при использовании в качестве изолятора.Диэлектрическая прочность SF6 увеличивается с увеличением давления, поэтому можно использовать выключатели меньшего размера при более высоких напряжениях. Выключатели имеют меньшую площадь основания, поэтому они используют меньше недвижимости, что может быть очень дорогим. Они очень надежны и требуют меньшего обслуживания, чем воздушные дробилки или масляные выключатели, и могут эффективно работать при более высоких напряжениях.
SF6 в холодном климате
Азот и фреон-14 добавляются для обеспечения газификации SF6 при более низких температурах. SF6 имеет тенденцию к сжижению и образованию скоплений при более низких температурах.Это снижает внутреннее давление, что снижает электрическую прочность.
Мертвые танки против живых танков
Мертвые танковые выключатели заземлили танки. В автоматических выключателях резервуаров под напряжением используется изолирующая колонна для размещения механизма и контактных узлов, поэтому они находятся под напряжением системы (под напряжением).
Влага в элегазе SF6
ANSI / NETA MTS определяет влажность элегаза SF6 во время эксплуатации не более 200 ppm. Ссылка ANSI / NETA MTS Таблица 100.13.
Опасные побочные продукты в газе SF6
Поскольку SF6 разлагается во время горения дуги, образуются фториды металлов, которые являются коррозионными.При обслуживании неисправных элегазовых выключателей может потребоваться полная защита тела и кислородные респираторы для предотвращения контакта фторидов с кожей или их вдыхания. Любая влага на теле или в нем образует плавиковую кислоту.
4 категории риска загрязнения элегазом
- Новый газ в баллонах от производителя газа.
- Использовалось или обрабатывалось без дуги, но не содержит побочных продуктов дуги
- Обычно образующиеся коррозионные побочные продукты менее 200 ppm
- Сильная дуга содержит побочные продукты дуги более одного процента по объему.
SF
6 Пределы испытаний газа
Техническое обслуживание выключателя SF6 | Статьи
T&D Guardian Технология двойного давления и нагнетания используется в конфигурациях силовых выключателей как с живым, так и с мертвым баком. Выключатель бака под напряжением относится к оборудованию, в котором блок прерывателя (включая корпус) всегда находится под напряжением сетевого потенциала.«Мертвые» выключатели резервуаров относятся к оборудованию, в котором прерыватель находится под линейным потенциалом, а резервуар (корпус) находится под потенциалом земли. Внутренние сходства и различия этих двух технологий будут рассмотрены ниже.
Экономика
За последние 10–15 лет многие коммунальные и промышленные пользователи силовых выключателей, заполненных элегазом, столкнулись с необходимостью снизить затраты при сохранении или даже повышении эксплуатационной надежности своей инфраструктуры T&D.Во многих случаях эти требования вынуждали менеджеров по техническому обслуживанию и организации по управлению активами сокращать общую частоту и объем технического обслуживания своих высоковольтных выключателей. В то же время повысилась доступность или «время безотказной работы» оборудования, а также повысились системные требования из-за роста нагрузки и увеличения ввода генерации в сеть T&D. Эти требования учитывают отложенное или даже реактивное обслуживание этого критически важного оборудования. Многие управляющие активами реализуют разнообразную комбинацию программ обслуживания по времени (TBM), обслуживания по состоянию (CBM) и обслуживания, ориентированного на надежность (RCM), чтобы обеспечить выполнение «правильного» обслуживания в «правильные» интервалы времени. правильное «оборудование».
Заявление и вопросы
Техническое обслуживание элегазового выключателя зависит от многих факторов, включая:
- Применение или режим работы — Автоматический выключатель может быть линейным, защитным выключателем генератора на стороне высокого напряжения, переключением группы или реактора и т.д. срок его службы.
- Окружающая среда — Окружающая среда, в которой расположен автоматический выключатель, может сильно повлиять на «требования» обслуживания этих выключателей. Например, в прибрежных районах может потребоваться более строгое внешнее обслуживание систем уплотнений, изоляторов проходных изоляторов и оборудования из-за коррозии в результате воздействия соленого воздуха.
- Предыдущие методы технического обслуживания — Какое техническое обслуживание, если таковое проводилось, было выполнено с выключателем (ами)? Доступны ли какие-либо записи за последний интервал технического обслуживания и / или пусконаладочные испытания для справки, сравнения и анализа тенденций?
- Знание — Обладает ли местный обслуживающий персонал опытом, чтобы надлежащим образом обслуживать выключатели? В отрасли продолжается «утечка» опыта из-за вывода из эксплуатации и консолидации коммунальных предприятий.
В большинстве случаев ответственность за большую и разнообразную группу выключателей может снизить эффективность обслуживающего персонала.
- Детали — Сокращение запасов на складе владельца, модернизация компонентов OEM и увеличение «срока годности» деталей.
- Критичность обслуживаемой нагрузки — Последствия незапланированного отключения могут привести к принятию различных стратегий обслуживания одной и той же модели выключателя, применяемой на разных участках сети.Например. TBM может быть подходящим для автоматического выключателя, защищающего биржу, в то время как RCM может быть подходящим подходом для того же выключателя, защищающего менее критическую нагрузку.
Рекомендации по техобслуживанию OEM
Требования к техническому обслуживанию автоматического выключателя
сильно различаются в зависимости от производителя и стиля, класса напряжения и типа механизма. Большинство OEM-производителей рекомендуют сочетание технического обслуживания по времени и по состоянию. TBM ежемесячных визуальных проверок для следующего: регистрация давления (плотности) SF6, отслеживание рабочего счетчика и общая проверка состояния выключателя.Ежегодно выполняется проверка состояния нагревателей шкафа, предотвращающего образование конденсата, общего состояния аппаратуры управления и компонентов механизма в шкафу выключателя. Следующие интервалы TBM (от пяти до семи лет) предназначены для следующих испытаний: синхронизация, контактное сопротивление, контрольная и вспомогательная сигнализация, сигнализация влажности SF6 и низкой плотности газа. В течение этого интервала также рекомендуется техническое обслуживание механизма. Следующий интервал от 10 до 12 лет предназначен для «капитального» обслуживания. Как правило, он включает более раннее (5-7 лет) обслуживание и визуальный осмотр контактов прерывателя, а также замену вышедших из строя уплотнений и осушителя.Рекомендации CBM «ласточкин хвост» в отношении методов TBM, указанных выше, но рассматривают механические операции на гидромолоте (2000-2500) для осмотра и обслуживания. В рекомендациях CBM также учитывается величина (кА) нагрузки при отказе и количество операций по устранению неисправности, которые выключатель должен был прервать, либо во время установки, либо после последнего капитального или капитального ремонта выключателя.
Что и когда делать?
Владельцы оборудования должны учитывать все эти вопросы и условия (и многое другое, конечно) при разработке своих методов и политики обслуживания выключателей.Эти методы могут варьироваться от базового обслуживания (когда оно выходит из строя), до превышения частоты и объема, рекомендованного производителем оборудования, и, очевидно, где-то посередине. Следует учитывать некоторые основные принципы обслуживания:
- Обязательны периодические внешние осмотры! Они могут варьироваться от ежемесячных визуальных проверок до многолетних испытаний. Мониторы выключателей могут только так много.
- Применение выключателя напрямую влияет на его требования к техническому обслуживанию.Нечасто используемый выключатель обычно имеет больше проблем, чем часто используемый выключатель. Обновления
- — у большинства OEM-производителей есть обновления компонентов или процессов выключателя, чтобы продлить срок службы или функциональность компонентов. Знает ли об этом владелец выключателя?
- Технология технического обслуживания — от интегрированного программного обеспечения для управления техническим обслуживанием до удаленного мониторинга выключателя.
- Действующие прерыватели цистерны по сравнению с выключателями глухой цистерны — Действующие выключатели цистерны обычно лучше работают при переключении и имеют более высокую устойчивость к побочным продуктам дуги и загрязнению, чем выключатели мертвой емкости.SF6-выключатели с мертвым баком более похожи на своих предшественников (масляные выключатели) и лучше подходят и работают с точки зрения защиты.
- Тип рабочего механизма — Ниже приведен список наиболее распространенных типов рабочего механизма.
Всем им присущи преимущества и недостатки, но большинство из них используются в промышленности в течение многих лет. Приводной механизм — это компонент выключателя, который требует наиболее частого технического обслуживания.
Пружина / Пружина (необходимо поддерживать надлежащую смазку)
Пружина / гидравлика
Гидравлическое (устранение течи, целостность гидроаккумулятора)
Пневматический
Пружина / пневматика (обслуживание пневмосистемы / компрессора)
7.Вспомогательные компоненты и элементы управления — эти компоненты (реле, таймеры, нагреватели и т. Д.) Следует периодически проверять, чтобы гарантировать правильную работу.
8. Утечка газа SF6 — выключатели SF6 (действующий и мертвый резервуары) обычно имеют комбинацию статических уплотнений (уплотнительных колец и прокладок), а также узлов динамического уплотнения, в которых энергия механизма передается через блок прерывателя. Со временем уплотнения ухудшаются из-за условий окружающей среды и воздействия, и их необходимо будет заменить.Недавние неоткрывающие технологии, такие как лазерное обнаружение утечек, улучшили способность точно определять источник утечек SF6, чтобы можно было планировать корректирующие действия.
Испытания и обслуживание выключателей SF6
Industrial Tests, Inc. предоставляет комплексные услуги по тестированию SF6 в рамках наших услуг по электрическому тестированию и техническому обслуживанию. Мы проводим тестирование Sf6 для промышленных предприятий, крупных коммерческих объектов и муниципальных электростанций. Мы доступны 24 часа в сутки, семь дней в неделю и являемся первым выбором менеджера по техническому обслуживанию для электрических испытаний, технического обслуживания и ремонта.
Масляные автоматические выключатели
OCB требуют регулярного визуального осмотра на предмет физических повреждений, слабого крепления, выравнивания и заземления. Все механические операции и испытания выравнивания контактов должны проводиться как на выключателе, так и на его приводном механизме. Следует проверить работу автобуса на предмет ослабленных соединений. Необходимо выполнить проверку на утечки масла и испытания состояния масла. Электрические испытания, такие как контактное сопротивление, испытания напряжения катушки отключения / замыкания, испытания сопротивления изоляции и другие, должны проводиться в плановом порядке и иметь тенденцию к правильной и безопасной эксплуатации.Кроме того, испытания масла используются для оценки состава масла с точки зрения его чистоты и количества загрязняющих веществ, фальсифицирующих масло. Такие вещи, как изоляция или проводка, могли порваться и загрязнить масло, что сделало масло менее эффективным.
включают:
- Оценка, очистка, обслуживание и тестирование
- Капитальный ремонт и доработка
- Мелкий ремонт и доработка
- Установка и снятие дополнительных принадлежностей
- Модернизация и модернизация
- Калибровка единиц
- Первичное и вторичное тестирование
Услуги по испытанию выключателей включают:
- Проверка сопротивления контакта выключателя
- Проверка сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли
- Испытания на превышение потенциала
SF6 и вакуумные автоматические выключатели
Эти блоки необходимо проверить на предмет физических повреждений и эрозии, вызванных загрязнением масла и изоляции.Таблички с именами следует сверять с файлами документов, чтобы гарантировать, что все соответствует производственным стандартам. Крепления, выравнивание и заземление, а также болтовые соединения шин необходимо тщательно проверить на предмет повреждений. Проверка на утечки элегаза или вакуума должна выполняться обученными техническими специалистами и инженерами ITI, которые предоставляют услуги в соответствии со стандартами NETA. Контактное сопротивление выключателя, сопротивление изоляции каждого полюса относительно земли, испытания на перенапряжение и другие операции должны выполняться через регулярные промежутки времени для обеспечения безопасной эксплуатации.
Эти автоматические выключатели обычно используются для напряжений от 33 кВ до 800 кВ. Существует три основных типа автоматических выключателей SF6, предназначенных для работы с различными напряжениями.
- SF6 с одиночным прерывателем для систем на 245 кВ
- Два элегазовых прерывателя для систем на 420 кВ
- SF6 с четырьмя прерывателями для систем на 800 кВ
Услуги по ремонту выключателя Включают:
- Оценка, очистка, обслуживание и тестирование
- Капитальный ремонт и доработка
- Мелкий ремонт и доработка
- Установка и снятие дополнительных принадлежностей
- Модернизация и модернизация
- Калибровка единиц
- Первичное и вторичное тестирование
Услуги по испытанию выключателей включают:
- Проверка сопротивления контакта выключателя
- Проверка сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли
- Испытание на превышение потенциала
Преимущества элегазовых и масляных автоматических выключателей
- Увеличение срока службы оборудования за счет строгих правил обслуживания
- Уменьшить стоимость ремонта за счет проведения профилактических мероприятий
- Предотвращает выход из строя элегазовых и масляных автоматических выключателей, что приведет к остановке завода.
- Душевное спокойствие благодаря членам NETA с 35-летним опытом работы над ремонтом
- Круглосуточное обслуживание клиентов в экстренных случаях
- Конкурентоспособные и честные котировки и ставки
- Безупречный рекорд безопасности для всех сотрудников
О элегазовых автоматических выключателях
Электрический автоматический выключатель SF6 — это устройство, в котором действует ток с SF6 или гексафторидом серы, проходящим по его контактам.Он отключает питание при чрезмерном подаче электроэнергии, превышающей допустимое напряжение, чтобы предотвратить перегрузку цепи. Уровень электроотрицательности в автоматическом выключателе высокий, поэтому он имеет аналогичную способность поглощения свободных электронов. Сразу после столкновения с молекулой газа SF6 происходит поглощение свободных электронов, и затем электрон превращается в отрицательный ион, который весит намного больше, чем свободный электрон. Это причина того, что подвижность заряженных частиц, которая несет единоличную ответственность за прохождение тока через газ SF6, требует лишь минимального количества газа SF6 по сравнению с тем, когда для этой цели используются другие газы.
Области применения элегазового выключателя
Низкая вязкость газообразного SF6, что в общих чертах переводится как меньшая молекулярная подвижность, привела к полезным свойствам, которые сделали этот тип автоматического выключателя более совершенным, чем другие, например следующие:
- Конвекционная теплопередача эффективна с элегазом SF6
- Высокая диэлектрическая проницаемость и охлаждающий эффект газа AF6 сделали его в сотни раз более мощным, чем воздух или другие газы
- SF6 совместим со всеми видами электроэнергии от среднего до высокого напряжения Автоматические выключатели
- SF6 в диапазоне от 33 кВ до более 800 кВ благодаря прочности и гибкости газа SF6
Нижняя сторона элегазового выключателя
Следующие недостатки элегазового выключателя не имеют ничего общего с характеристиками самого устройства, а связаны только с классификацией газа и типом устройства:
- SF6, классифицируемый как парниковый газ, строго регулируется в различных странах по предотвращению загрязнения воздуха.Правильная утилизация является обязательной.
- Для элегазового выключателя типа Puffer характерна высокая механическая энергия. Известно, что он требует в пять раз больше механической энергии, чем масляный выключатель.
Пуффер — это недавняя инновация в дизайне, упрощающая процедуру отключения выключателя. Здесь энергия дуги обрабатывается для создания давления в дугогасительной камере специально для гашения дуги. Газ SF6 под давлением загружается в прерыватель, определенные контактные зазоры вставляются в два фиксированных контакта, и оба соединены со скользящим цилиндром — где он соединен с одним неподвижным поршнем для предотвращения перемещений во время скольжения цилиндра для уменьшения или увеличения объема внутренне.
3 вида элегазовых выключателей в соответствии с уровнем напряжения
Группировка элегазовых выключателей зависит от уровня напряжения — основные области применения:
- Одиночный прерыватель, ограниченный до 245 кВ
- Два прерывателя с ограничением до 420 кВ
- Четыре прерывателя с ограничением до 800 кВ
Цикл генерации в элегазовом выключателе совсем не сложен — во-первых, должны проявиться сжатие и хранение газа в резервуаре с высоким давлением.Затем сжатый газ медленно выпускается и оседает в резервуаре низкого давления, а затем повторно используется, когда его перекачивают обратно в резервуар под давлением.
Расположение скользящего цилиндра в установке внутри автоматического выключателя имеет значение. Когда цилиндр направлен вниз напротив неподвижного поршня, объем внутри цилиндра уменьшается за счет сжатия газа SF6, образующегося внутри на этапе открытия. Однако, когда положение цилиндра смещено на другую сторону, направленную вверх, когда выключатель включен — с сохранением положения поршня, объем увеличивается, что приводит к относительно низкому давлению внутри по сравнению с внешней средой — запускает газ SF6 зайти внутрь цилиндра.Когда давление газа повышается, проходя через осевой канал, попадая через вентиляционное отверстие внутри цилиндра, происходит гашение дуги по мере возникновения потока.
Узнайте больше о нашей полной линейке испытаний выключателей для промышленных предприятий, крупных коммерческих объектов и муниципальных электростанций.
Проведение испытаний и обслуживания выключателя SF6 в Калифорнии и по всей стране
С офисами за пределами Сакраменто и Фресно, Калифорния, Industrial Tests, Inc. предоставляет услуги по тестированию и техническому обслуживанию выключателя Sf6 клиентам по всей территории , Калифорния, , включая Сан-Франциско, Лос-Анджелес и Сан-Диего, а также Аризону, Неваду, Орегон, Вашингтон, Техас и по всей стране. Мы обслуживаем промышленных, коммерческих и муниципальных клиентов в различных отраслях промышленности, включая электростанции, электростанции, ветряные и солнечные, нефтехимические, производственные, отели, больницы, муниципалитеты, оборонных подрядчиков, центры обработки данных и многие другие приложения, которые зависят от высокой мощности электрическое оборудование.Какими бы ни были ваши потребности в тестировании и обслуживании выключателя Sf6, свяжитесь с нами, и мы позаботимся о том, чтобы к вашему оборудованию обращались с соблюдением требований безопасности и ухода, которых оно заслуживает. Смотрите нашу полную линейку электрических испытаний.
Автоматический выключатель с гексафторидом серы — Типы, конструкция и принцип работы —
В элегазовом выключателе в качестве среды гашения дуги используется гексафторид серы.
Газообразный гексафторид серы (SF6) является электроотрицательным газом и обладает высокой способностью поглощать свободные электроны.Контакты выключателя размыкаются в потоке газа гексафторида серы (SF6) под высоким давлением, и между ними зажигается дуга. Газ захватывает проводящие свободные электроны в дуге с образованием относительно устаревших отрицательных ионов. Эта потеря проводящих электронов в дуге быстро создает достаточную прочность изоляции для гашения дуги.
По сравнению с другими типами выключателей, выключатели с гексафторидом серы оказались очень эффективными для работы с высокой мощностью и высоким напряжением.
Автоматический выключатель SF6 используется на подстанциях для всех напряжений от 144 до 765 кВ или даже выше. Длительные токи до 8000 А и симметричные отключающие характеристики до 63 кА при 765 кВ и 80 кА при 230 кВ.
Автоматический выключатель с гексафторидом серы (SF6)
Автоматический выключатель, в котором газ SF 6 под давлением используется для гашения дуги, называется автоматическим выключателем SF 6 . Газ SF 6 имеет отличные диэлектрические, дугогасительные, химические и различные физические вещества, которые доказали свою конкурентоспособность по сравнению с другими средствами гашения дуги, такими как масло или воздух.Конструкция элегазового выключателя
Автоматический выключатель SF6 состоит из двух (2) основных частей:
- Блок прерывателя
- Газовая система
Блок прерывателя
Блок прерывателя силового выключателя из гексафторида серы (SF6), состоящий из неподвижных и подвижных контактов, заключенных в камеру.
Камера называется камерой прерывания дуги, которая содержит газ SF6. Эта камера соединена с резервуаром для газа гексафторида серы (SF6).Клапанный механизм предназначен для подачи газа в камеру прерывания дуги.
Когда контакты прерывателя разблокированы, клапанный механизм дает возможность газу гексафторида серы под высоким давлением течь из резервуара в камеру прерывания дуги.
Неподвижный контакт представляет собой раздутый цилиндрический токоведущий контакт, снабженный дугогасителем. Подвижный контакт также представляет собой раздутый цилиндр с прямоугольными отверстиями по бокам.
Отверстия позволяют газу гексафторида серы (SF6) выходить через них после прохождения вдоль и поперек дуги.
Наконечники фиксированного контакта, подвижного контакта и дугогасительного устройства изготовлены из медно-вольфрамового материала, устойчивого к дуге.
Газовая система
Поскольку давление газа очень высокое, необходимо принять меры для предотвращения утечки газа в соединениях путем обеспечения идеального масштабирования.
Системы низкого и высокого давления оснащены сигнализаторами низкого давления и набором переключателей блокировки, которые выдают предупреждение в момент, когда давление газа падает ниже определенного значения, поскольку в противном случае произойдет снижение диэлектрической прочности и способности гасить дугу. прерыватель находится под угрозой.
При достижении предела опасности предохранительные устройства блокируют выключатель. Устройства безопасности путепровода следят за тем, чтобы неисправность в цепи управления не позволяла компрессору создавать избыточное давление в резервуаре высокого давления или продолжать перекачивать газ в атмосферу в случае серьезной утечки.
Газ удерживается внутри камеры с сильным ударом при 16 атмосфер, тогда как уровень давления в неагрессивном аспекте составляет три атмосферы.
Градус 20 ° C для предотвращения сжижения газа в камере высокого давления при низкой температуре; в камере высокого давления установлен нагреватель.Термостат устанавливается на включение, когда температура окружающей среды опускается ниже 16 ° C.
Работа элегазового выключателя
Работа элегазового выключателя первого поколения была довольно простой и в некоторой степени похожа на воздушный выключатель. Здесь газ SF6 был сжат и хранился в сосуде высокого давления. При срабатывании выключателя SF6 этот сильно сжатый газ высвобождается через дугу в выключателе и собирается в резервуар с относительно низким давлением, а затем перекачивается обратно в резервуар высокого давления для повторного использования.
Работа элегазового выключателя в наше время немного изменилась. Новизна конструкции пуфферского типа значительно упрощает работу с элегазовым выключателем. В конструкции буферного типа энергия дуги используется для определения давления в дугогасительной камере для гашения дуги. Здесь отбойный молоток загружается газом SF 6 при номинальном давлении. Есть два постоянных контакта с определенным контактным зазором. Скользящий цилиндр соединяет их с постоянными контактами. Цилиндр может скользить в осевом направлении вверх и вниз за счет контактов.Внутри цилиндра находится один неподвижный поршень, который является постоянным с другими неподвижными частями выключателя на основе гексафторида серы, так что он не может менять свое положение во время движения цилиндра. Поскольку поршень зафиксирован, а цилиндр подвижен или скользит, внутренний объем цилиндра изменяется при скольжении цилиндра.
Во время размыкания прерывателя цилиндр перемещается вниз против положения неподвижного поршня, поэтому объем внутри цилиндра уменьшается, что создает сжатый газ SF 6 внутри цилиндра.Цилиндр имеет несколько боковых отверстий, которые были заблокированы верхним корпусом постоянного контакта в закрытом положении.
По мере того, как цилиндр опускается намного ниже, эти вентиляционные отверстия проходят через более высокий постоянный контакт и разблокируются, а затем сжимаются SF 6 Газ внутри цилиндра будет выходить через эти вентиляционные отверстия с высокой скоростью в сторону дуги и проходит через осевые отверстие обоих постоянных контактов. Этим потоком элегаза SF6 дуга гасится.
Свойства автоматического выключателя на основе гексафторида серы
Гексафторид серы обладает очень хорошими изоляционными свойствами и гашением дуги.Эти особенности
- Это бесцветный, без запаха, нетоксичный и негорючий газ.
- SF 6 Газ чрезвычайно стабилен и инертен, а его плотность в пять раз больше плотности воздуха.
- Он имеет более высокую теплопроводность, чем у воздуха, и способствует лучшему охлаждению токоведущих частей.
- SF 6 Газ сильно электроотрицателен, что означает, что свободные электроны легко удаляются из разряда структурой отрицательных ионов.
- Он обладает уникальной особенностью быстрой рекомбинации после удаления искры, возбуждающей источник. Он в 100 раз более эффективен по сравнению со средой для гашения дуги.
- Его изоляционная прочность в два раза больше, чем у воздуха, и получасовая прочность изоляционного масла. При высоком увеличении прочности изолятора газа.
- Влага очень опасна для автоматического выключателя SF 6 .
Из-за комбинации холода и газа SF 6 образуется фтористый водород, который может разрушать части выключателей.
Преимущества элегазового выключателя
Важными преимуществами выключателя с гексафторидом серы являются:
- Превосходное гашение дуги газообразным гексафторидом серы (SF6). Благодаря этому автоматические выключатели с гексафторидом серы имеют очень короткое время горения дуги. Следовательно, газообразный гексафторид серы используется на газоизолированных подстанциях.
- Диэлектрическая прочность газообразного гексафторида серы в 2–3 раза по сравнению с воздухом. Таким образом, автоматические выключатели на основе гексафторида серы могут отключать гораздо большие токи.
- Автоматический выключатель на основе газа гексафторида серы (SF6) работает бесшумно благодаря замкнутому контуру газа и отсутствию выхлопа в атмосферу, что является неправильным автоматическим выключателем с воздушным дутьем.
- Плотная конструкция выключателей элегаза SF6 существенно снижает требования к размещению и затраты на установку в здании.
- Газовые выключатели SF6 могут управлять всеми известными явлениями переключения. Газовые выключатели
- SF6 отлично адаптируются к требованиям окружающей среды. Они имеют полностью закрытую газовую систему, исключающую выхлоп при переключении.
- Перерыв в контактах в автоматических выключателях, работающих на газе SF6, минимален благодаря диэлектрической прочности, обеспечиваемой элегазом под высоким давлением.
Недостатки элегазового выключателя
В целом, важным недостатком выключателя с гексафторидом серы по сравнению с другими автоматическими выключателями является их относительно высокая стоимость. Стоимость в последние годы несколько снизилась.
Некоторые другие недостатки выключателя на основе гексафторида серы:
- При переключении в тяжелых условиях могут образовываться вредные побочные продукты разложения.
При типичной герметичной работе эти побочные продукты рекомбинируют в гексафторид серы. Однако во время дуги или в случае отказа распределительного устройства гексафторид серы и его побочные продукты могут выделяться в окружающую среду.
- Неправильное соединение в выключателе Sf6 приводит к утечке газообразного гексафторида серы. Таким образом, требуются устройства непрерывного мониторинга.
- Газообразный гексафторид серы ядовит, поэтому его нельзя вдыхать.
- Хотя гексафторид серы в чистом виде нетоксичен, он не поддерживает жизнь и, следовательно, может стать опасным для дыхания в случае скопления.Поскольку он тяжелее воздуха, он обычно может собираться вблизи земли, например, в кабельных траншеях или дренажных системах. Поэтому персоналу на объекте рекомендуется позаботиться о таких средах.
- Воздействие твердых побочных продуктов при вдыхании включает раздражение кожи и глаз, носа, горла и легких; Дальнейший синдром может возникнуть, если в желудочно-кишечный тракт попадет достаточный объем.
- Особые сооружения необходимы для транспортировки газа, проходов газа и для поддержания качества газа.Коррозия качества газа влияет на производительность и, следовательно, на надежность элегазового выключателя.
Типы элегазовых выключателей
Автоматический выключатель с гексафторидом серы был разработан несколькими производителями, и появилось несколько конструкций. Типы элегазовых выключателей в целом можно обозначить как
.- Двойное давление Тип
- Пуффер одинарного давления Тип
Нравится:
Нравится Загрузка …
Краткое описание
Название изделия
SF6 Автоматический выключатель — типы, конструкция и принцип работы
Описание
Автоматический выключатель, в котором для гашения дуги используется элегаз под давлением, называется элегазовым выключателем. Газ SF6 (гексафторид серы) обладает отличными диэлектрическими, гашением дуги, химическими и другими физическими свойствами, которые доказали его превосходство над другими средами для гашения дуги, такими как масло или воздух.