SF6 afbrydere: retningslinjer for valg og tilslutningsregler
Funktionen af højspændingselektriske netværk med hensyn til nuværende egenskaber er ikke sammenlignelig med driften af husholdningsanaloger.I tilfælde af en nødsituation er der derfor brug for mere kraftfulde enheder end standard automatiske enheder for at slukke udstyret og slukke lysbuen.
SF6-afbrydere (EGS) bruges som beskyttelseskonstruktioner, som kan styres både manuelt og automatisk. Vi har beskrevet detaljeret designfunktionerne og driftsprincippet for enhederne. Givet anbefalinger til installation, tilslutning og vedligeholdelse.
Artiklens indhold:
Definition og anvendelse af SF6-gas
SF6-gas er svovlhexafluorid, som er klassificeret som en elektrisk gas. På grund af dets isolerende egenskaber bruges det aktivt til produktion af elektriske enheder.
I neutral tilstand er SF6-gas en ikke-brændbar, farveløs og lugtfri gas. Hvis vi sammenligner det med luft, kan vi bemærke dens høje tæthed (6,7) og molekylvægt, som er 5 gange højere end luft.
En af fordelene ved SF6-gas er dens modstand mod eksterne manifestationer. Det ændrer ikke karakteristika under nogen forhold. Hvis desintegration opstår under en elektrisk udladning, sker der snart en fuldstændig genopretning, der er nødvendig for drift.
Hemmeligheden er, at SF6-molekyler binder elektroner og danner negative ioner. Kvaliteten af "elektronegation" gav 6-svovlfluorid en sådan karakteristik som elektrisk styrke.
I praksis er luftens elektriske styrke 2-3 gange svagere end den samme egenskab for SF6-gas.Det er blandt andet brandsikkert, da det er et ikke brændbart stof, og har kølende egenskaber.
De anførte egenskaber gjorde SF6-gas bedst egnet til brug i det elektriske felt, især i følgende enheder:
- krafttransformatorer, der fungerer efter princippet om magnetisk induktion;
- komplet type koblingsudstyr;
- højspændingsledninger, der forbinder fjerninstallationer;
- højspændingsafbrydere.
Men nogle egenskaber ved SF6-gas førte til behovet for at forbedre designet af kontakten. Den største ulempe vedrører overgangen af gasfasen til væskefasen, og dette er muligt under visse forhold mellem tryk og temperaturparametre.
For at udstyret kan fungere uden afbrydelse, er det nødvendigt at sørge for komfortable forhold. Lad os antage, at for driften af SF6-enheder ved -40º kræves et tryk på ikke mere end 0,4 MPa og en tæthed på mindre end 0,03 g/cm³. I praksis opvarmes gassen om nødvendigt, hvilket forhindrer overgangen til væskefasen.
SF6 afbryderdesign
Hvis vi sammenligner SF6-enheder med analoger af andre typer, er de i design tættest på olieanordninger. Forskellen ligger i fyldningen af kamrene for at slukke lysbuen.
Som fyldstof olieafbrydere en olieblanding bruges, mens SF6 dem bruger 6-svovlfluorid. Fordelen ved den anden mulighed er holdbarhed og minimal vedligeholdelse.
Metoder til slukning af en elektrisk lysbue afhænger af mange faktorer, blandt hvilke den nominelle strøm og spænding samt betingelserne for brug af enheden er afgørende.
Der er fire typer elbiler i alt:
- med elektromagnetisk eksplosion;
- med SF6 gasblæsning – med 1 tryktrin;
- med langsgående sprængning – med 2 trykniveauer;
- med selvgenererende eksplosion.
Hvis gassen i luftanordninger kommer ind i atmosfæren under lysbueslukningsprocessen, forbliver den i SF6-anordninger i et lukket rum fyldt med en gasblanding. Samtidig forbliver der et lille overtryk.
Søjle- og tankanordninger
I praksis anvendes to typer SF6-gasanlæg:
- tank;
- kerne.
Forskellene vedrører både designfunktioner og princippet om at slukke lysbuen. Med hensyn til deres ydre struktur ligner kernestænger lavolie-analoger: de består af to funktionelle dele - lysbueslukning og kontakt og har samme volumetriske dimensioner.
Frakoblingsenheder er designet til at fungere fra et 220 V-netværk og tilhører enfaset udstyr. Et eksempel på en SF6-gasafbryder af kolonnetype er LF 10 Schneider Electric.
Tankbaserede SF6-apparater er mindre i størrelse og er udstyret med et flerfaset drev. Denne fordeling giver mulighed for bedre kontrol og jævn justering af spændingsparametre.
Et eksempel på en tankanordning er DT2-550 F3 Alstom Grid-gasinstallationen. Sådanne enheder har vist sig i elektriske systemer med en spænding på 500 kV.
Strukturen er samlet og udstyret på en sådan måde, at den fungerer uden fejl ved lave temperaturer (kritisk), høj luftfugtighed samt i områder med seismisk aktivitet og overdreven atmosfærisk forurening.
Princip for bueudryddelse
Lad os se på, hvordan enheden fungerer ved at bruge eksemplet med LW36-switchen fra den kinesiske producent CHINT.
Når den er afbrudt, virker fjederen på cylinderens dynamiske elementer, og de falder ned. Alle kontakter, undtagen lysbueslukkende kontakter, åbner. Når lysbuekontakterne, der fører strøm, afbrydes, opstår der en elektrisk lysbue.
Varm gas bevæger sig ind i det termiske kammer, og kontraventilen aktiveres. Når gas fra varmekammeret blæses ind i spalten, slukkes lysbuen.
Hvis små strømme slukkes, er trykket i termokammeret ikke nok, så trykket fra kompressionskammeret tiltrækkes (det er altid højere). Kontraventilen åbner, gas strømmer frit ind i spalten og slukker lysbuen, når den krydser nul.
Moderne kerneinstallationer har forbedrede egenskaber. Vedligeholdelse reduceres til et minimum, koblingslevetid forlænges. SF6-afbrydere er kendetegnet ved lave støjniveauer, pålidelig mekanik og nem installation og test.
Tankmodeller justeres ved hjælp af et drev og transformere. Et fjeder- eller fjederhydraulisk drev styrer tænd/sluk-processerne og niveauet af buefastholdelse.
Hvad er drivkraften til?
Drevet er designet til at udføre alle operationer relateret til at tænde/slukke eller holde installationen i en bestemt position. Diagrammet viser præcis, hvor drevet kan placeres. Dette er normalt jordoverfladen eller en lav støtte, der giver vedligeholdelsespersonale let adgang til kontrolenheder.
Drevet består af en aktiveringsmekanisme, en låseanordning - en lås og en udløsermekanisme. Omskiftningsprocessen bør ske så hurtigt som muligt for at undgå svejsning af kontakter.
Under tænding gøres der store anstrengelser for at overvinde friktionskraften fra alle involverede elementer. Deaktivering er enklere og involverer omvendt bevægelse af låsen, hvilket sikrer aktivering og fastholdelse.
Der er flere måder at aktivere/deaktivere:
- mekanisk;
- forår;
- last;
- pneumatisk;
- elektromagnetisk.
For laveffektsystemer anvendes manuel styring. I dette tilfælde er styrken af én operatør tilstrækkelig. Manuelle mekanismer slukkes normalt automatisk. Fjederdrevet aktiveres også manuelt, men nogle gange bruges elmotorer med lav effekt.
Magnetisk aktuatordrift kræver mere strøm og kræver en konstant strømkilde på ca. 58 A ved 220 V. En manuel håndtag er tilvejebragt som en backup-udløsningsmekanisme. Elektromagnetiske enheder De er pålidelige, så de bruges med succes i områder med hårde vintre. Ulempen er behovet for et kraftigt batteri.
Det pneumatiske drev adskiller sig ved, at i stedet for en elektromagnet er det primære arbejdselement et cylinder/stempel-par. Takket være trykluft er aktiveringshastigheden meget hurtigere end tidligere modeller.
Fordele og ulemper ved at bruge elbiler
SF6-afbrydere har ligesom andre typer elektriske distributionsanordninger en række fordele og ulemper. Ved valg af installation foretages de nødvendige beregninger, og udover tekniske egenskaber og designfunktioner tages der hensyn til fordele og ulemper ved modellerne.
Afbrydere af SF6-typen fungerer under vanskelige forhold med periodiske vibrationer, lave temperaturer (med opvarmning) og i brandfarlige områder.
Ulemperne omfatter de høje omkostninger ved fyldstoffet - SF6, detaljerne ved installation på et panel eller fundament og behovet for visse kvalifikationer hos operatørpersonalet.
Regler for tilslutning og servicering af elbiler
Alle handlinger relateret til installation, tænd/sluk, reparation og vedligeholdelse af SF6-enheder er underlagt strenge regler, der er reguleret af PUE 1.8.21.
For at tilslutte installationen er det nødvendigt at kontrollere tilstedeværelsen af minimumstryk i det gasfyldte kammer, ellers vil kontakten mislykkes. For at forhindre skader er der installeret en alarm, der udløses, når trykparametre falder kritisk. Trykniveauet kan overvåges ved hjælp af en trykmåler.
Drivskabet er udstyret med varmeelementer, der effektivt forhindrer dannelse af kondens på mekanismeelementerne. Operatøren skal sikre, at varmelegemerne altid er tændt.
Under inspektionen af afbryderen er det nødvendigt at kontrollere den eksterne beskyttelse, fjerne snavs og rette skader. Hvis kontakterne varmes op, bør du finde ud af årsagen.
Hvis der er en knitrende eller mistænkelig lyd, skal du identificere kilden. Metalmonteringsstrukturen er også en del af jordsløjfe, derfor bør dens integritet kontrolleres.
Trykmålerens aflæsninger skal tages. Trykket skal svare til normen beregnet af producenten.Det er nødvendigt at kontrollere brugbarheden af regulerings- og overvågningsenheder, og hvis et eller flere elementer svigter, skal du handle - udskifte det eller sende det til reparation.
Hvis gastrykket er faldet, skal kammeret genopfyldes med SF6-gas. Isoleringen skal ikke rengøres, da strukturen er fuldstændig forseglet.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Du kan lære, hvordan SF6-switche er designet, på hvilket princip lysbuen er slukket, og hvilke typer enheder der er, fra en nyttig og informativ video.
Video #1. Gennemgang af SF6-switche med en beskrivelse af enheden og driftsprincippet:
Video #2. Funktioner af installationsdesignet:
Video #3. Sådan installeres switchen:
SF6-afbrydere forlader fabrikkens samlebånd i fuld driftsklarhed og er designet til at fungere i en række forskellige klimatiske zoner, fra tropiske til kolde, og bruges derfor aktivt af industrivirksomheder i forskellige lande.
