Статьи

Параметри, типи і принцип роботи високовольтних вимикачів

Високовольтний вимикач - це комутаційний пристрій для оперативних включень і відключень електрообладнання в енергосистемі або її окремих ланцюгів при автоматичному або ручному управлінні в аварійних або нормальних режимах Високовольтний вимикач - це комутаційний пристрій для оперативних включень і відключень електрообладнання в енергосистемі або її окремих ланцюгів при автоматичному або ручному управлінні в аварійних або нормальних режимах. До складу високовольтного вимикача входить контактна система з корпусом, дугогасительного пристрою, струмоведучих частин, приводним механізмом і ізоляційною конструкцією.

Параметри, властивості і класифікація високовольтних вимикачів.

Вимикачі характеризуються по номінальному струму Iном; номінальному напруга Uном; номінального струму відключення Iо.ном; допустимого вмісту в струмі відключення апериодического струму.

Вимикачі з великим напруженням (від 6 до 1 150 кіловольт) і великим струмом відключення, що доходить до 50 кілоампер, застосовуються на електропідстанції. Такі вимикачі є складною конструкцією, яка управляється пружинними, електромагнітними, гідравлічними або пневматичними приводами.

Вимикачі, в яких дуга гаситься стисненим повітрям, називаються повітряними, а вимикачі, контакти яких поміщаються в спеціальну ємність з маслом - олійними. Вимикачі, в яких парами масла гаситься дуга і застосовується газ SF6 - «" елегаз "», називаються елегазові вимикачі, а в яких дугогашенія відбувається у вакуумній дугогасительной камері - вакуумні вимикачі.

Високовольтні вимикачі класифікуються по: застосовується способу гасіння дуги (вакуумні, елегазові, масляні і повітряні); призначенням (мережеві, генераторні, спеціального призначення); увазі установки (опорні, настінні, підвісні, викатні, що вбудовуються); по кліматичному виконанню і категоріям розміщення (У, ХЛ, ТВ, ТС, Т, О і всередині, поза приміщеннями, з різними умовами вентиляції і обігріву).

Пристрій і принцип роботи високовольтних вимикачів

Повітряні.

Енергія стисненого повітря в цих вимикачах використовується як рушійна сила і як дугогасним середу. Робота дугогасительного пристрою вимикача полягає в тому, що утворюється між контактами дуга піддається значному охолодженню стисненим повітрям, що випливають в атмосферу. Коли струм проходить через нуль, середня температура дуги знижується, але збільшується опір проміжку. У той же час відбувається руйнування дугового стовпа і заряджені частинки викидаються з проміжку.

Елегазові.

Гасить і ізолюючої середовищем вимикачів виступає гексофторид сірки SF6 - так званий елегаз. Елегазовий вимикач є апарат з трьома полюсами, які мають загальну раму і управляються загальним приводом. Як варіант, кожен з полюсів вимикача може мати свою раму і управлятися власним приводом.

полюс вимикача

У елегазових вимикачах колонкового виконання полюс є колону, яка складається з двох або більше ізоляторів. У верхньому ізоляторі розміщено дугогасительноє пристрій, а нижній ізолятор виступає в якості опори ДУ і забезпечує необхідне для ізоляції відстань від рами заземлення. Ізоляційна штанга розташовується всередині опорного ізолятора. Вона з'єднує контакт ДУ з системою приводу апарату.

У елегазових вимикачах бакового виконання, полюс є циліндричний бак, виконаний з металу, на якому розташовані два ізолятори, які утворюють високовольтні вводи пристрою. ДУ в цьому вимикачі розміщується в металевому корпусі із заземленням.

У вимикачах комбінованого пристрою, полюс є корпус з металу у вигляді сфери, з встановленими ізоляторами з порцеляни, які утворюють високовольтні вводи, в одному з яких вміщено дугогасительноє пристрій, а в іншому - трансформатори струму.

Дугогасительноє пристрій вимикача

Цей пристрій призначений здійснювати оперативне гасіння дуги, яка утворюється між контактами вимикача в момент їх розмикання. Новітні високовольтні вимикачі забезпечені дугогасительного пристрою автокомпрессіонного типу, що демонструє свої переваги при відключенні великих струмів.

ДУ містить рухливу і нерухому контактні системи, в яких є головні контакти і дугогасильні контакти, забезпечені елементами, що складаються з дугостійкості матеріалу. Рухома система містить пов'язану з висновком ДУ нерухому гільзу; поршневе пристрій, який створює при відключенні високий тиск в подпоршневую ємності, і два сопла з фторопласта, направляючі потоки газу з однієї зони (підвищеного тиску) в іншу (зону розбіжності дугогасильних контактів). Крім того, велике сопло перешкоджає зсуву контактів рухомий системи відносно нерухомої системи контактів, тому що не виходить з втулки головного нерухомого контакту.

Газова система апаратів

Газова система включає в себе наступні складові: клапани автономної герметизації;
колектор, який забезпечує зв'язок газових порожнин в колонах між собою і з пристроєм сигналізатора зміни щільності елегазу; безпосередньо сигналізатор, що складається з електроконтактного манометра з приладом температурної компенсації, який призводить показання до величини тиску при 20ºС; з'єднувальні трубки з ущільненнями і ніпелями.

привід вимикачів

Приводи забезпечують безпосереднє управління високовольтним вимикачем: включення, утримання і відключення. Вал приводу здійснює з'єднання з валом вимикача за допомогою системи тяг і важелів. Привід повинен забезпечувати надійність і швидкість роботи, а при управлінні електрикою ще й мінімальне енергоспоживання.

Вимоги, що пред'являються до високовольтних вимикачів

Оскільки вимикач є фактично найвідповідальнішим пристроєм у всій високовольтної системі, то при аваріях цей апарат повинен забезпечувати безперебійну і чітку роботу. У разі відмови вимикача розвивається аварійна ситуація, що веде до серйозних руйнувань і матеріальних втрат і припиненням роботи підприємств.

Висновок вимикача з робочою системи проведення профілактичних і ремонтних робіт пов'язаний з серйозними труднощами, оскільки при цьому доводиться переходити на іншу схему розподільного пристрою, або відключати споживачів. Тому вимикач повинен допускати максимально можливе число відключень коротких замикань без проведення ревізії і ремонту. Новітні моделі високовольтних вимикачів здатні відключати без проведення ревізії до 15 коротких замикань.

Виробники вимикачів

Число великих виробників високовольтних вимикачів невелика, що пояснюється злиттям, які були зроблені в період з 1980р. по теперішній час. Основними виробниками вимикачів сьогодні є комапнії ABB, Siemens, Areva T & D, Toshiba, HVB AE Power Systems і Mitsubishi. Три останні працюють в основному на ринках Америки, Південно-Східної Азії та Австралії. Вимикачі для розподільчих мереж випускають Eaton і Schneider Electric. Серед російських виробників можна відзначити завод ВАТ ВО «Електроапарат», «Енергомашкорпорація», а також ВАТ «Енергомеханічний завод».

Мітки: високовольтна техніка , високовольтні вимикачі , електрика

Новости