Выключатели 110 кв элегазовые колонковые inurl. Что такое элегазовый выключатель и для чего он нужен? Из чего состоит оборудование и какие бывают конструкции
Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.
Конструкция и виды
Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.
Фото — высоковольтное оборудованиеОни бывают:
- Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
- Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).
Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.
Фото — чертеж конструкции
Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.
Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:
- Автокомпрессионные или воздушные;
- Вращающие;
- Продольного дутья;
- Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.
Принцип работы и назначение
Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:
Фото — схема работы
Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:
- Пружинные;
- Пружинно-гидравлические.
Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.
Фото — ВГУ-35
Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.
Достоинства элегазовых выключателей :
- Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
- Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
- Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
- Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
- Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.
Но, такие приборы имеют определенные недостатки :
- Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
- Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
- Выключатели не работают при низких температурах;
- При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.
Фото — промышленный элегазовый выключатель нагрузки
Видео: особенности элегазовых выключателей
Технические характеристики
Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.
МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):
ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):
ВГТ-35 (ВМТ-35):
Колонковый ВГТ-110:
ВГУ-110 (газовый силовой):
Колонковый выключатель GL314 Alstom:
Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:
Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):
Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.
Общие сведения
Выключатели элегазовые серии ВГТ предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 и 220 кВ.
Структура условного обозначения
выключателя ВГТ-ХII * -40/2500У1:
ВГ - выключатель элегазовый;
Т - условное обозначение конструктивного исполнения;
Х - номинальное напряжение, кВ (110 или 220);
II * - категория по длине пути утечки по внешней изоляции
в соответствии с ГОСТ 9920-89;
40 - номинальный ток отключения, кА;
2500 - номинальный ток, А;
У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69 и ГОСТ 15543.1-89. привода ППрК-1800С:
П - привод;
Пр - пружинный;
К - кулачковый;
1800 - работа статического включения, Дж;
С - специальный.
Условия эксплуатации
Высота установки над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха от минус 45 до 40°С. Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 20°С. Верхнее значение 100% при температуре 25°С. Скорость ветра 15 м/с при гололеде с толщиной корки льда до 20 мм, а при отсутствии гололеда до 40 м/с. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионно-активных агентов по ГОСТ 15150-69 (для атмосферы типа II). Тяжение проводов, приложенное в горизонтальном направлении, не более 1000 Н. Длина пути утечки внешней изоляции соответствует нормам ГОСТ 9920-89 для подстанционной изоляции (степень загрязнения II * , категория исполнения Б) - на 110 кВ - не менее 280 см, на 220 кВ - не менее 570 см. Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 687-78 "Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия" и ТУ 2БП.029.001 ТУ, согласованным с РАО "ЕЭС России". ТУ 2БП.029.001 ТУ
Технические характеристики
Основные технические данные выключателей приведены в таблице.
| Наименование параметра | Значение параметров для типоисполнений | |
| ВГТ-110II*-40/2500У1 | ВГТ-220II*-40/2500У1 | |
| Номинальное напряжение, кВ | 110 | 220 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 126 | 252 |
| Номинальный ток, А | 2500 | |
| Номинальный ток отключения, кА | 40 | |
| Номинальное относительное содержание апериодической | 40 | |
| Параметры сквозного тока КЗ, кА: | 102 |
|
| Параметры тока включения, кА: | 102 | |
| Емкостный ток ненагруженных линий, отключаемый | 31,5 | 125 |
| Емкостный ток одиночной конденсаторной батареи с глухозаземленной нейтралью, отключаемый без повторных пробоев, А | 0–300 | – |
| Индуктивный ток шунтирующего реактора, А | 500 | – |
| Собственное время отключения, с | 0,035 -0,005 | |
| Полное время отключения, с | 0,055 -0,005 | |
| Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с | 0,3 | |
| Собственное время включения, с, не более | 0,1 | |
| Разновременность работы разных полюсов (дугогасительных устройств) при отключении и включении, с, не более | 0,002 | |
| Расход газа на утечки в год, % от массы элегаза, не более | 1 | |
| Избыточное давление элегаза, приведенное к 20 ° С, МПа: | 0,4 0,34 0,32 |
|
| Масса выключателя, кг | 1650 | 5600 |
| Масса элегаза, кг | 6,3 | 20 |
| Выдерживаемое одноминутное напряжение частоты 50 Гц, кВ | 230 | 460 |
| Выдерживаемое напряжение грозового импульса (1,2/50 мкс) | 450 | 950 |
| Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее | 280 | 570 |
| Тип привода | Пружинный | |
| Количество приводов | 1 | 3 |
| Номинальное напряжение постоянного тока электромагнитов управления привода, В | 110; 220 | |
| Количество электромагнитов управления в приводе: | 1 2 |
|
| Количество вспомогательных контактов | 7 Н.О.+7 Н.З. | |
| Диапазон рабочих напряжений, % | 80–110 70–110 |
|
| Номинальное значение установившегося постоянного тока, | 5 2,5 |
|
| Номинальный ток вспомогательных цепей, А | 10 | |
| Ток отключения коммутирующих контактов для внешних | 10/10 2/1 |
|
| Мощность электродвигателя завода включающих пружин, кВт | 0,75 | |
| Номинальное напряжение трехфазного переменного тока электродвигателя завода включающих пружин, В | 220/380 | |
| Время завода включающих пружин, с, не более | 15 | |
| Номинальная мощность подогревательных устройств одного привода, Вт: | 50 | |
| Напряжение подогревательных устройств, В | 220 | |
| Максимальное вертикальное усилие на фундаментные опоры (переднюю и заднюю), возникающее при срабатывании выключателя (длительность импульса – не более 0,02 с), кН: | 17,3 18,4 |
|
Выключатели выполняют следующие операции и циклы: 1) отключение (О);
2) включение (В);
3) включение - отключение (ВО), в том числе - без преднамеренной выдержки времени между операциями (В) и (О);
4) отключение - включение (ОВ) при любой бесконтактной паузе, начиная от t к, соответствующей t ;
5) отключение - включение - отключение (ОВО) с интервалами времени между операциями согласно п.п. 3 и 4;
6) коммутационные циклы: О-0,3 с - ВО-180 с - ВО;
О-0,3 с - ВО-20 с - ВО;
О-180 с - ВО-180 с - ВО. Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств число операций отключения (ресурс по коммутационной стойкости) составляет: при токах в диапазоне свыше 60 до 100% номинального тока отключения - 20 операций;
при токах в диапазоне свыше 30 до 60% номинального тока отключения - 34 операции;
при рабочих токах, равных номинальному току - 3000 операций В-t п -О. Допустимое число операций В для токов КЗ должно составлять не более 50% допустимого числа операций О; допустимое число операций В при нагрузочных токах равно допустимому числу операций О. Выключатели имеют следующие показатели надежности и долговечности: ресурс по механической стойкости до капитального ремонта - 5000 циклов В-t п -О;
срок службы до первого ремонта - 20 лет, если до этого срока не исчерпаны ресурсы по механической или коммутационной стойкости;
срок службы - 40 лет. Гарантийный срок эксплуатации - 5 лет при наработке, не превышающей значений ресурсов по механической или коммутационной стойкости, исчисляется со дня ввода выключателя в эксплуатацию, но не позднее 6 мес для действующих предприятий и 9 мес - для строящихся предприятий со дня поступления продукции на предприятие.
Выключатели серии ВГТ относятся к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей и изолирующей средой является элегаз (SF 6). Выключатель ВГТ-110II * (рис. 1) состоит из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и механически связанных друг с другом. Все три полюса выключателя управляются одним пружинным приводом типа ППрК-1800С.
Общий вид, габаритные, установочные и присоеденительные размеры выключателя ВГТ-110II * -40/2500У1: 1 - пружинный привод;
2 - полюс (колонна);
3 - вывод;
4 - отключающее устройство;
5 - трубка;
6 - сигнализатор;
7 - рама;
8 - указатель положения;
9 - кабельная муфта;
10 - болт М16;
11 - знак заземления;
12 - опора рамы Выключатель ВГТ-220II * (рис. 2) состоит из трех полюсов, каждый из которых имеет собственную раму и управляется своим приводом.
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры выключателя ВГТ-220II * -40/2500У1: 1 - пружинный привод;
2 - колонна (дугогасительное устройство);
3 - шина;
4 - вывод;
5 - рама;
6 - отключающее устройство;
7 - указатель положения;
8 - конденсатор;
9 - болт М16;
10 - знак заземления;
11 - опора рамы Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги потоком элегаза, который создается за счет перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счет тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счет энергии включающих пружин привода, а отключение - за счет энергии пружины отключающего устройства выключателя. Рама выключателя ВГТ-110 представляет собой сварную конструкцию, на которой установлены привод, отключающее устройство, колонны и электроконтактные сигнализаторы давления. В полости одного из опорных швеллеров рамы, закрытой крышками, размещены последовательно соединенные тяги, связывающие рычаг привода с рычагами полюсов (колонн). В крышке выполнено смотровое окно указателя положения выключателя. Рама имеет четыре отверстия диаметром 36 мм для крепления к фундаментным стойкам и снабжена специальным болтом для присоединения заземляющей шины. Рама полюса выключателя ВГТ-220II * имеет аналогичную конструкцию. Отключающее устройство установлено на противоположном от привода торце рамы и состоит из отключающей пружины, сжимаемой при включении выключателя тягой, соединенной с наружным рычагом крайней колонны. Пружина расположена в цилиндрическом корпусе, на наружном фланце которого находится буферное устройство, предназначенное для гашения кинетической энергии подвижных частей и служащее упором (ограничителем хода) при динамическом включении выключателя. Полюс выключателя ВГТ-110 представляет собой колонну, заполненную элегазом и состоящую из опорного изолятора, дугогасительного устройства с токовыми выводами, механизма управления с изоляционной тягой. Полюс выключателя ВГТ-220II * состоит из двух колонн, дугогасительные устройства которых установлены на опорных изоляторах и соединены последовательно двумя шинами. Для равномерного распределения напряжения по дугогасительным устройствам параллельно к ним подключены шунтирующие конденсаторы. Дугогасительное устройство содержит размыкаемые главные и снабженные дугостойкими наконечниками дугогасительные контакты, поршневое устройство для создания давления в его внутренней полости и фторопластовые сопла, в которых потоки элегаза приобретают направление, необходимое для эффективного гашения дуги. Надпоршневая полость высокого давления и подпоршневая полость снабжены системой клапанов, позволяющих обеспечить эффективное дутье в зоне горения дуги во всех коммутационных режимах. В верхней части дугогасительного устройства расположен контейнер, наполненный активированным адсорбентом, поглощающим из газовой области влагу и продукты разложения элегаза. Во включенном положении главные и дугогасительные контакты замкнуты. При отключении сначала размыкаются практически без дугового эффекта главные контакты при замкнутых дугогасительных, а затем размыкаются дугогасительные. Скользящий контакт между неподвижной гильзой поршневого устройства и корпусом подвижного контакта осуществляется уложенными в его углубления контактными элементами, имеющими форму замкнутых проволочных спиралей. Механизм управления колонны размещен в корпусе и опорном изоляторе и состоит из шлицевого вала с наружным и внутренним рычагом. Шлицевой вал установлен в подшипниках и уплотняется манжетами. Внутренний рычаг через нерегулируемую изоляционную тягу соединен со штоком подвижного контакта. В корпус механизма встроен клапан автономной герметизации, через который с помощью медной трубки подсоединяется сигнализатор давления, установленный на раме выключателя. Клапан автономной герметизации состоит из корпуса и подпружиненного клапана, узла подсоединения трубки сигнализатора и заглушки, устанавливаемой на время транспортирования и после заполнения элегазом при вводе в работу для обеспечения надежной герметизации внутренней полости колонны. Электроконтактный сигнализатор давления показывающего типа снабжен устройством температурной компенсации, приводящим показания давления к температуре 20°С, и двумя парами замкнутых при рабочем давлении выключателя контактов. Первая пара контактов размыкается при снижении давления до 0,34 МПа, подавая сигнал о необходимости пополнения полюса, вторая пара размыкается при давлении 0,32 МПа, блокируя подачу команды на электромагниты управления. Для исключения ложных сигналов при возможном срабатывании контактов от вибрации при включении и отключении выключателя, а также ввиду их малой мощности, в цепи контактов должно быть включено промежуточное реле времени (например, РП-2556 или РП-18) с выдержкой времени от 0,8 до 1,2 с. Сигнализатор закрывается специальным кожухом, предохраняющим его от прямого попадания осадков и солнечных лучей. Привод выключателя - пружинный с моторным и ручным заводом рабочих (цилиндрических, винтовых) пружин, типа ППрК-1800С. Привод представляет собой отдельный, помещенный в герметизированный трехдверный шкаф, агрегат. Привод имеет два отключающих электромагнита; снабжен устройствами, блокирующими: прохождение команды на включающий электромагнит при включенном выключателе и при невзведенных пружинах;
прохождение команды на отключающий электромагнит при отключенном выключателе;
"холостую" (при включенном выключателе), динамическую разрядку рабочих пружин;
включение электродвигателя завода пружин при ручном их заводе. Привод позволяет: иметь сигнализацию о следующих отклонениях от нормального (рабочего) его состояния: не включен автомат SF;
неисправность в системе завода пружин;
не включена автоматика управления электродвигателем;
не взведены пружины;
медленно оперировать контактами выключателя при его настройке без каких-либо дополнительных (например, домкратных) устройств. Привод имеет антиконденсатный (неотключаемый) и основной (управляемый терморегулятором) электроподогрев шкафа. Принципиальное отличие привода ППрК-1800С от других приводов семейства ППрК - наличие буфера, затормаживающего подвижные части выключателя при отключении. Привод прост в регулировке, диагностике неисправностей, в обслуживании. При правильной эксплуатации надежен в работе. Схема управления приводом представлена на рис. 3.
Электрическая схема управления приводом ППрК-1800С: а - исполнение с питанием двигателя от сети 380 В;
б - исполнение с питанием двигателя от сети 220 В
Табл. 1 к рис. 3
| Обозначение | Наименование | Количество | Примечание |
| Выключатель управляемый | 1 | ВГТ-110 или полюс ВГТ-220 | |
| Устройство коммутирующее типа КСА-14 для внешних вспомогательных цепей | 1 | – | |
| Контакт блокировочный в цепи отключения выключателя | 1 | ||
| Контакты блокировочные в цепи включения выключателя | 3 | ||
| Переключатель ПК16-11И2014УХЛ3 | 1 | ||
| Выключатель конечный ВПК-2110У2 | 1 | ||
| Контакт, отключающий электродвигатель | 1 | ||
| Контакт, включающий электродвигатель | 1 | ||
| Контакты подключения ограничителя тока в цепи отключения выключателя | 2 | ||
| Выключатель КУ111101-У3 | 1 | ||
| Выключатель КУ111201-У3 | 1 | ||
| Регулятор температур РТХО УХЛ2.1 | 1 | 2,5 А | |
| Сигнализатор давления ФГ-1007-УХЛ2-032 | 3 | – | |
| Выключатель АП50Б-3МТУ3 12,5 ? 10; 2П | 1 | ||
| Нагреватели трубчатые ТЭН-71-А10/0,4С 220УХЛ4 | 4 | ||
| Пускатели электромагнитные ПМЛ-11004В 220В | 2 | ||
| Двигатель АИР71В4У3 220/380В ВМ-3081 | 1 | 0,75 кВт | |
| Счетчик импульсов СИ206УХЛ4 110В | 1 | – | |
| Электромагниты отключения | 2 | I ном =5 А или I ном =2,5 А U ном =110 В или U ном =220 В |
|
| Электромагнит включения | 1 | ||
| Резистор ПЭВ-100-1 кОм | 1 | – | |
| Резистор ПЭВ-10-2 кОм | 1 | Только на U ном =220 В | |
| Резистор ПЭВ-15-47 Ом | 2 | – | |
| Пульт управления | 1 | ||
| XT1–XT4; ХТ7 | Блок зажимов БЗ24-4П25-В/ВУ3-5 | 5 | I ном =25 А |
| XT1–XT4; ХТ7 | Блок зажимов Б324-4П25-В/ВУЗ-10 | 5 | |
| XT5; XT6; XT8; ХТ9 | Блок зажимов | 4 | – |
| Контакты сигнальных цепей | 4 |
Табл. 2 к рис. 3
Примечание. Положение контактов элементов схемы соответствует отключенному положению выключателя, разряженному состоянию рабочих пружин привода и положению взводящего их кулака, при котором палец последнего не воздействует на рычаг, управляющий контактами SQ2.
В комплект поставки выключателя ВГТ-110II * входят: рама с приводом, три полюса (колонны), заполненные элегазом до транспортного давления, одиночный комплект принадлежностей и запасных частей. В комплект поставки выключателя ВГТ-220II * входят: три рамы с приводами, шесть колонн, заполненных элегазом до транспортного давления, шесть соединительных шин, шесть конденсаторов типа ДМК-190-0,5, комплект деталей крепления конденсаторов, одиночный комплект принадлежностей и запасных частей. В комплект поставки каждого выключателя входят также паспорт, руководство по эксплуатации выключателей, руководство по эксплуатации привода, ведомость комплектации, ведомость ЗИП, комплект документов на покупные изделия. Кроме того, на группу выключателей (1-3 выключателя, поставляемых в один адрес) по заявке заказчика поставляется групповой комплект ЗИП, в состав которого включены: баллоны с элегазом, фильтр для осушки элегаза, газовые шланги со штуцерами, специальный инструмент и приспособления.
Для того чтобы погасить электрическую дугу очень часто используют множество различных газовых смесей. По такому принципу работает оборудование, заполненное элегазом, которое применяют для работ в аварийной ситуации. В этой статье мы рассмотрим устройство, принцип работы и назначение элегазовых выключателей.
Из чего состоит оборудование и какие бывают конструкции?
Элегазовый высоковольтный выключатель – это устройство, назначение которого управлять и осуществлять контроль над высоковольтной линией энергоснабжения. Конструкция такого оборудования напоминает механизм масляного устройства, только для гашения применяется соединение газов вместо масляной смеси. Как правило, используется сера. В отличие от масляного прибора, элегазовый не требует особого ухода. Его главным достоинством считается долговечность.
Элегазовые выключатели делятся на:
- Колонковый. Применение такого строения оптимальное только для сети 220 кВ. Это отключающее устройство работает на одну фазу. В конструкцию входит две системы, которые размещаются в емкости с элегазом. Это контактная и дугогасительная система. Также они могут быть как ручными, так и дистанционными. Это считается основной причиной их больших размеров.
- Баковый. По габаритам меньше, чем колонковые. В конструкции имеется дополнительный привод, который имеет несколько фаз. Благодаря этому можно плавно и мягко регулировать включение и выключение напряжения. А из-за того, что в систему встроен трансформатор тока, механизм способен переносить большие нагрузки.
По методу гашения электрической дуги элегазовые силовые выключатели делятся на:
- воздушный, его еще называют автокомпрессионный;
- вращающий;
- продольного дутья.
Принцип действия и область применения
За счет чего работает элегазовый выключатель большого напряжения? За счет изолированности фаз между собой посредством элегаза. Принцип работы механизма следующий: при поступлении сигнала об отключении электрического оборудования, контакты каждой камеры размыкаются. Встроенные контакты создают электрическую дугу, которая размещается в газовой среде.
Эта среда разделяет газ на отдельные частицы и компоненты, а из-за высокого давления в резервуаре, сама среда снижается. Возможное применение дополнительных компрессоров, если система работает на низком давлении. Тогда компрессоры усиливают давление и образовывают газовое дутье. Также используется шунтирование, применение которого необходимо для выравнивания тока.
Обозначение на схеме ниже указывает расположения каждого элемента в механизме выключателя:
Что касается моделей бакового вида, так в них контроль осуществляется с помощью приводов и трансформаторов. Для чего нужен привод? Его механизм является регулятором и его назначение заключается в том, чтобы включать или выключать электроэнергию и, если необходимо, удерживать дугу на установленном уровне.
Приводы делятся на пружинные и пружинно-гидравлические. Пружинные обладают большой степенью надежности и имеют простой принцип работы: вся работа делается благодаря механическим деталям. Пружина способна под действием специального рычага сжимать и разжиматься, а также фиксироваться на установленном уровне.
Пружинно-гидравлические приводы выключателей дополнительно имеют в конструкции гидравлическую систему управления. Такой привод считается более эффективным и надежным, ведь пружинное устройство может само изменить уровень фиксатора.
Достоинства и недостатки оборудования
Как и в любых конструкциях и механизмах в элегазовых выключателях существуют свои преимущества и недостатки. К достоинствам устройства относят:
- Многофункциональность. Назначение и применение такого механизма возможно для любого напряжения в сети.
- Скорость действия. Элегаз реагирует на присутствие электрической дуги за считанные секунды. Благодаря этому в случае аварийной ситуации есть возможность быстро отключить подконтрольную систему.
- Возможное использование при вибрациях и в условиях пожарной опасности.
- Долголетие. Нет необходимости заменять газовые смеси. Контакты, что соприкасаются со смесями, почти не подлежат изнашиванию, а внешний корпус обладает большими показателями защиты.
- Могут применяться на сетях высокого напряжения. Их аналоги, такие как вакуумные приборы, этого делать не способны.
Но у этих выключателей есть и свои недостатки. Например:
- Так как производство приборов очень сложное и элегазовые смеси стоят дорого, то и цена самой конструкции высокая.
- Не работают прибор при низкой температуре.
- При требуемом обслуживании следует применять определенное оборудование.
- Прибор следует устанавливать на специальную платформу или фундамент, а для этого следует обладать опытом и специальными инструкциями.
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип действия элегазовых выключателей. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!
Наверняка вы не знаете:
Статья о преимуществах и недостатках высоковольтных элегазовых выключателей.
Высоковольтные выключатели применяются для изменения состояния высоковольтной линии «включено-выключено» с целью оперативного управления имеющейся системой энергоснабжения и для отключения оборудования или участка сети в аварийных ситуациях.
Для этих целей используются высоковольтные выключатели:
- масляные;
- воздушные;
- вакуумные;
- элегазовые.
Названия выключателей отражают состав сред гашения дуги между контактами выключателя, которая возникает при коммутации высоких напряжений. Здесь уместны некоторые оговорки в отношении масляного выключателя - правильнее будет говорить, что гашение дуги происходит в неком газовом пузыре, образующемся при возникновении дуги в толще масляного объема. Масляные выключатели просты и дешевы в эксплуатации, но пожаро- и взрывоопасны.
В воздушном выключателе дугу гасит мощный поток воздуха из резервуаров высокого давления. Как и масляные выключатели, воздушные высоковольтные выключатели могут быть изготовлены на весь диапазон применяемых напряжений и токов. Но их конструкции сложнее и дороже, чем масляные, а эксплуатация требует наличия компрессорной станции для получения чистого сухого воздуха.
Дуга вакуумного выключателя гаснет в разреженном пространстве дугогасительной камеры. Электрическая прочность вакуума чрезвычайно высока и очень быстро восстанавливается после электрического пробоя. Кроме того такие выключатели отличает высокая надежность и уменьшенные затраты на обслуживание, простота конструкции.
Из недостатков вакуумных выключателей отмечается:
- высокая стоимость;
- возможность возникновения перенапряжения в сети при определенных ее состояниях;
- для созданий выключателей на высшие напряжения требуются определенные технические ухищрения.
Элегазовые высоковольтные выключатели , чьи дугогасительные устройства работают в среде , сочетают в себе преимущества различных типов выключателей:
- возможно использование элегазовых выключателей на любое из напряжений, применяемых в отечественной энергетике;
- небольшие масса и габаритные размеры конструкции элегазовых выключателей в сочетании с бесшумной работой привода;
- дуга гасится в замкнутом газовом объеме без доступа в атмосферу;
- безвредная для человека, экологически чистая, инертная газовая среда элегазового выключателя;
- увеличенная коммутационная способность элегазового выключателя;
- работа в режиме переключения больших и малых токов без возникновения перенапряжения, что автоматически исключает наличие устройств ОПН (ограничение перенапряжения);
- высокая надежность элегазового выключателя, межремонтный период увеличен до 15 лет;
- пожаробезопасность оборудования.
К недостаткам элегазовых выключателей следует отнести:
- высокую стоимость оборудования и текущие затраты на эксплуатацию, так как требования к качеству элегаза очень высоки;
- температура окружающей среды влияет на агрегатное состояние элегаза, что требует применения систем подогрева выключателя при пониженных температурах (при -40°С элегаз становится жидкостью);
- коммутационный ресурс элегазового выключателя ниже, чем у аналогичного вакуумного выключателя;
- необходимы высококачественные уплотнения резервуаров и магистралей, так как элегаз очень текуч.
В конце прошлого столетия в мировой энергетике произошел прорыв в технологиях . Масляные и воздушные выключатели стали постепенно уступать место вакуумным и элегазовым выключателям. Это объясняется отличными дугогасящими свойствами вакуума, а также газа с химической формулой SF6, именуемого элегазом, и повышенной безопасностью эксплуатации коммутационного оборудования с их применением. И хотя вакуумное и элегазовое оборудование недешево, пока что не найден достойный конкурент средам гашения дуги - вакууму и элегазу.