SF6 effektbrytere: retningslinjer for valg og tilkoblingsregler

Funksjonen til høyspente elektriske nettverk når det gjelder nåværende egenskaper er ikke sammenlignbar med driften av husholdningsanaloger.Følgelig, i tilfelle en nødsituasjon, er det nødvendig med kraftigere enheter enn standard automatiske enheter for å slå av utstyret og slukke lysbuen.

SF6 effektbrytere (EGS) brukes som beskyttelseskonstruksjoner, som kan styres både manuelt og automatisk. Vi har beskrevet i detalj designfunksjonene og driftsprinsippet til enhetene. Gir anbefalinger for installasjon, tilkobling og vedlikehold.

Definisjon og anvendelse av SF6-gass

SF6-gass er svovelheksafluorid, som er klassifisert som en elektrisk gass. På grunn av dens isolerende egenskaper brukes den aktivt i produksjon av elektriske enheter.

I nøytral tilstand er SF6-gass en ikke-brennbar, fargeløs og luktfri gass. Hvis vi sammenligner det med luft, kan vi merke dens høye tetthet (6,7) og molekylvekt, som er 5 ganger høyere enn luft.

En av fordelene med SF6-gass er dens motstand mot ytre manifestasjoner. Det endrer ikke egenskaper under noen forhold. Hvis desintegrasjon oppstår under en elektrisk utladning, skjer det snart en fullstendig restaurering som er nødvendig for drift.

Hemmeligheten er at SF6-molekyler binder elektroner og danner negative ioner. Kvaliteten på "elektronegering" ga 6-svovelfluorid en slik egenskap som elektrisk styrke.

I praksis er den elektriske styrken til luft 2-3 ganger svakere enn den samme egenskapen til SF6-gass.Det er blant annet brannsikkert, da det er et ikke-brennbart stoff, og har kjølende egenskaper.

Da behovet oppsto for å finne en gass for å slukke den elektriske lysbuen, begynte de å studere egenskapene til SF6 (svovelheksafluorid), karbon 4-klorid og freon. SF6 vant testene

De oppførte egenskapene gjorde SF6-gass mest egnet for bruk i det elektriske feltet, spesielt i følgende enheter:

• krafttransformatorer som opererer på prinsippet om magnetisk induksjon;
• komplett type koblingsutstyr;
• høyspentlinjer som forbinder eksterne installasjoner;
• høyspenningsbrytere.

Men noen egenskaper til SF6-gass førte til behovet for å forbedre utformingen av bryteren. Den største ulempen gjelder overgangen av gassfasen til væskefasen, og dette er mulig under visse forhold mellom trykk og temperaturparametere.

For at utstyret skal fungere uten avbrudd, er det nødvendig å sørge for komfortable forhold. La oss anta at for drift av SF6-enheter ved -40º kreves et trykk på ikke mer enn 0,4 MPa og en tetthet på mindre enn 0,03 g/cm³. I praksis, om nødvendig, varmes gassen opp, noe som forhindrer overgangen til væskefasen.

SF6 effektbryterdesign

Hvis vi sammenligner SF6-enheter med analoger av andre typer, er de i design nærmest oljeenheter. Forskjellen ligger i fyllingen av kamrene for å slukke lysbuen.

Som fyllstoff oljebrytere en oljeblanding brukes, mens SF6-er bruker 6-svovelfluorid. Fordelen med det andre alternativet er holdbarhet og minimalt vedlikehold.

Skjema av en SF6-gassenhet av kolonnetype.Lysbuemodulene, montert på et høyt stativ, er plassert i den øvre delen, kontrollskapet er i den nedre delen

Metoder for å slukke en elektrisk lysbue avhenger av mange faktorer, blant annet den nominelle strømmen og spenningen, samt bruksbetingelsene for enheten, er avgjørende.

Det er fire typer elbiler totalt:

• med elektromagnetisk eksplosjon;
• med SF6 gassblåsing – med 1 trykktrinn;
• med langsgående sprengning – med 2 trykknivåer;
• med selvgenererende eksplosjon.

Hvis gassen i luftinnretninger kommer inn i atmosfæren under lysbueslukkingsprosessen, forblir den i SF6-enheter i et lukket rom fylt med en gassblanding. Samtidig gjenstår et lite overtrykk.

Kolonne- og tankanordninger

I praksis brukes to typer SF6-gassanlegg:

• tank;
• kjerne.

Forskjellene gjelder både designfunksjoner og prinsippet om å slukke den elektriske lysbuen. Når det gjelder deres ytre struktur, ligner kjernestenger analoger med lavt oljeinnhold: de består av to funksjonelle deler - lysbueslukking og kontakt, og har samme volumetriske dimensjoner.

Frakoblingsenheter er designet for å fungere fra et 220 V-nettverk og tilhører enfaseutstyr. Et eksempel på en SF6-gassbryter av kolonnetype er LF 10 Schneider Electric.

Utstyr kan styres på to forskjellige måter: manuelt, når justering og kontroll utføres ved hjelp av mekaniske enheter, og eksternt, automatisk

Tankbaserte SF6-apparater er mindre i størrelse og er utstyrt med en flerfasedrift. Denne fordelingen gir bedre kontroll og jevn justering av spenningsparametere.

En av fordelene med tank elbiler er evnen til å tåle økt belastning. Denne kvaliteten sikres av en strømtransformator integrert i designet.

Et eksempel på en tankenhet er DT2-550 F3 Alstom Grid gassinstallasjon. Slike enheter har vist seg i elektriske systemer med en spenning på 500 kV.

Strukturen er montert og utstyrt på en slik måte at den fungerer uten svikt ved lave temperaturer (kritisk), høy luftfuktighet, samt i områder med seismisk aktivitet og overdreven atmosfærisk forurensning.

Prinsippet om bueslukking

La oss se på hvordan enheten fungerer ved å bruke eksemplet med LW36-bryteren fra den kinesiske produsenten CHINT.

Når den er frakoblet, virker fjæren på de dynamiske elementene i sylinderen, og de faller ned. Alle kontakter, unntatt lysbueslukkende kontakter, åpnes. Når lysbuekontaktene som fører strøm er frakoblet, oppstår det en elektrisk lysbue.

Varm gass beveger seg inn i det termiske kammeret, og tilbakeslagsventilen aktiveres. Når gass fra varmekammeret blåses inn i gapet, slukkes lysbuen.

Hvis små strømmer er slått av, er trykket i termokammeret ikke nok, så trykket fra kompresjonskammeret tiltrekkes (det er alltid høyere). Tilbakeslagsventilen åpner, gass strømmer fritt inn i gapet og, når du krysser null, slukker buen.

Diagram over intern plassering og drift av bevegelige, faste ventiler, dekompresjon, tilbakeslagsventiler. Posisjon 1 – slå på; posisjon 2 - avstenging av høye strømmer; posisjon 3 - slå av lavstrøm; posisjon 4 – slå av enheten

Moderne kjerneinstallasjoner har forbedrede egenskaper. Vedlikehold reduseres til et minimum, koblingslevetiden økes. SF6 effektbrytere er preget av lave støynivåer, pålitelig mekanikk og enkel installasjon og testing.

Tankmodeller justeres ved hjelp av en stasjon og transformatorer. En fjær- eller fjærhydraulisk drivenhet kontrollerer av/på-prosessene og nivået på lysbuen.

Hva er drivkraften til?

Omformeren er designet for å utføre alle operasjoner knyttet til å slå på/av eller holde installasjonen i en bestemt posisjon. Diagrammet viser nøyaktig hvor stasjonen kan plasseres. Dette er vanligvis bakkeoverflaten eller en lav støtte som gir vedlikeholdspersonell enkel tilgang til kontrollenheter.

Tankbryterdesigndiagram: 1 – porselens- eller polymermoduler; 2 - transformatorer; 3 - tank med gassslukningsanordning; 4 - kammer med gass; 5 - hydraulisk drift; 6 - metallramme; 7 – kobling for innføring av SF6-gass

Drivverket består av en aktiveringsmekanisme, en låseanordning - en lås og en utløsermekanisme. Bytteprosessen bør skje så raskt som mulig for å unngå sveising av kontakter.

Under innkobling gjøres det store anstrengelser for å overvinne friksjonskraften til alle involverte elementer. Deaktivering er enklere og innebærer omvendt bevegelse av låsen, som sikrer aktivering og oppbevaring.

Det er flere måter å aktivere/deaktivere:

• mekanisk;
• vår;
• last;
• pneumatisk;
• elektromagnetisk.

For systemer med lav effekt brukes manuell styring. I dette tilfellet er styrken til én operatør tilstrekkelig. Manuelle mekanismer slås vanligvis av automatisk. Fjærdrevet aktiveres også manuelt, men noen ganger brukes det elektriske motorer med lav effekt.

Den tradisjonelle plasseringen av stasjonen er nær monteringsmetallrammen.Mekanismens integritet og funksjon er sikret av et slitesterkt metallhus - en boks med en praktisk dør for operatørarbeid

Magnetisk aktuatordrift krever mer kraft og krever en konstant strømkilde på ca. 58 A ved 220 V. En manuell spak leveres som en reserveavstengningsmekanisme. Elektromagnetiske enheter De er pålitelige, så de brukes med hell i områder med harde vintre. Ulempen er behovet for et kraftig batteri.

Den pneumatiske driften skiller seg ut ved at i stedet for en elektromagnet er hovedarbeidselementet et sylinder/stempelpar. Takket være trykkluft er aktiveringshastigheten mye raskere enn tidligere modeller.

Fordeler og ulemper ved å bruke elbiler

SF6 effektbrytere, som andre typer elektriske distribusjonsenheter, har en rekke fordeler og ulemper. Når du velger en installasjon, gjøres de nødvendige beregningene, og i tillegg til tekniske egenskaper og designfunksjoner, tas fordeler og ulemper med modellene i betraktning.

Brytere av SF6-typen fungerer under vanskelige forhold med periodiske vibrasjoner, lave temperaturer (med oppvarming) og i brannfarlige områder.

Ulempene inkluderer de høye kostnadene for fyllstoffet - SF6, detaljene ved installasjon på et panel eller fundament, og behovet for visse kvalifikasjoner til operatørpersonalet.

Regler for tilkobling og service av elbiler

Alle handlinger knyttet til installasjon, på/av, reparasjon og vedlikehold av SF6-enheter er underlagt strenge regler som er regulert av PUE 1.8.21.

For å koble til installasjonen, er det nødvendig å kontrollere tilstedeværelsen av minimumstrykk i det gassfylte kammeret, ellers vil bryteren mislykkes. For å forhindre skade, installeres en alarm som utløses når trykkparametere faller kritisk. Trykknivået kan overvåkes ved hjelp av en trykkmåler.

Drivskapet er utstyrt med varmeelementer som effektivt forhindrer dannelse av kondens på mekanismeelementene. Operatøren må sørge for at varmeovnene alltid er på.

Installasjonen inspiseres hver dag i dagslys og ca. 2 ganger i måneden i mørke tider. Hvis en nødstans oppstår av en av årsakene, er det nødvendig med en uplanlagt inspeksjon

Under inspeksjonen av strømbryteren er det nødvendig å kontrollere den eksterne beskyttelsen, fjerne smuss og rette opp skader. Hvis kontaktene varmes opp, bør du finne ut årsaken.

Hvis det er en sprakende eller mistenkelig lyd, må du identifisere kilden. Metallfestestrukturen er også en del av jordsløyfe, derfor bør dens integritet kontrolleres.

Trykkmåleravlesningene må tas. Trykket må samsvare med normen beregnet av produsenten.Det er nødvendig å kontrollere brukbarheten til regulerings- og overvåkingsenheter, og hvis ett eller flere elementer svikter, iverksette tiltak - erstatte det eller sende det til reparasjon.

Hvis gasstrykket har sunket, bør kammeret fylles med SF6-gass. Isolasjonen trenger ikke å rengjøres, siden strukturen er fullstendig forseglet.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Du kan lære hvordan SF6-brytere er utformet, på hvilket prinsipp lysbuen er slukket, og hvilke typer enheter det er fra en nyttig og informativ video.

Video #1. Gjennomgang av SF6-brytere med en beskrivelse av enheten og driftsprinsippet:

Video #2. Funksjoner av installasjonsdesignet:

Video #3. Slik installerer du bryteren:

SF6 effektbrytere forlater fabrikkens samlebånd i full driftsberedskap og er designet for å operere i en rekke klimatiske soner, fra tropiske til kalde, og brukes derfor aktivt av industribedrifter i forskjellige land.