2. Comutatoare de tensiune ridicată
4. Rezistența la curenți prin intermediul acestora. caracterizată prin curenți de rezistență termică Iter și stabilitate electrodynamică Idin (valoare efectivă), iidin - cel mai mare vârf (valoarea amplitudinii); aceste curenți întreruptorul poate rezista în poziția pornit fără deteriorări, împiedicând funcționarea ulterioară.
Producătorul trebuie să asigure raportul echipamentului electric
iDin = 2,55 * IOK, A
2.2. Rezervoare de ulei
În comutatoarele rezervoarelor de ulei, uleiul servește la stingerea unui arc și izolarea pieselor care transportă curentul. La o tensiune de până la 10 kV (la unele tipuri de întreruptoare de până la 35 kV), comutatorul are un rezervor în care sunt localizate contactele celor trei faze, cu o tensiune mai mare pentru fiecare frază, rezervorul său fiind prevăzut. În instalațiile de 6-10 kV au fost utilizate comutatoarele de ulei VMB-10, VME-6, VME-10, VS-10, au fost înlocuite cu întreruptoare de circuit mici cu ulei și gaze.
Contactele de ulei de rezervor au fost utilizate în instalații exterioare cu o tensiune de 35 kV și mai mare. Ele s-au deosebit în simplitatea designului, ceea ce a determinat aplicarea lor largă în prezent. Spre deosebire de cel mai simplu switch, au dispozitive speciale - camere de stingere.
Conform principiului de funcționare, dispozitivele de rupere cu arc pot fi împărțite în trei grupe:
1) cu o autopalantă în care presiunea ridicată și viteza mare de mișcare a gazului în zona arcului sunt create datorită energiei eliberate în arc;
2) cu suflare cu ulei forțat, în care uleiul este injectat până la punctul de rupere prin intermediul unor mecanisme hidraulice speciale;
3) cu amortizare magnetică în ulei, în care arcul sub acțiunea câmpului magnetic se deplasează în canale și fante înguste.
Cele mai eficiente și mai simple sunt dispozitivele de stingere a arcului cu auto-scurgere. Trebuie remarcat faptul că dispozitivele cu o autopompă funcționează mai eficient, cu cât mai mult curent în arc. În cazul în care curenții slabi sunt opriți, presiunea gazelor poate fi neglijabilă, în urma căreia explozia va fi neenergică, ceea ce va duce la o strângere a temperaturii de ardere. Din acest motiv, unele dispozitive de stingere cu autoloadă sunt completate cu suflare cu ulei forțat, ceea ce permite stingerea curenților mici.
Cu cât este mai mare tensiunea, cu atât mai mare este nevoia de lacrimi. Pentru o distribuție uniformă a tensiunii între golurile principale, o rezistență la șunt este conectată în paralel. După ce arcul se stinge la principalele discontinuități, curentul care trece prin rezistența șuntului se stinge la discontinuități auxiliare, de obicei în afara camerei. În dispozitivele de arc cu ajutorul plăcilor izolatoare și a orificiilor de evacuare, se creează canale de lucru prin care se deplasează uleiul și gazele (blast). În funcție de aranjarea canalelor, se disting camerele cu bucle transversale, longitudinale și contra-transversale.
Întrerupătorul funcționează într-un ciclu în două etape: contactele cu jgheaburile de arc sunt deschise mai întâi, arcele sunt stinse și întrerupte
circuitul curentului principal, apoi în pauza deschisă a contactelor traversei și contactele arcurilor de arc, curentul care curge prin șuvoi este întrerupt. Traversa este acționată de o bară de izolare conectată la mecanismul de antrenare. În partea inferioară a rezervorului este instalat un dispozitiv de colectare a gheții, care împiedică ascensiunea condensului plutitor. Pentru încălzirea uleiului la temperaturi scăzute, la partea inferioară este fixat un încălzitor electric, care este activat la temperaturi sub-150 ° C. Acest lucru este necesar pentru ca viteza de deplasare a părților mobile ale comutatorului să nu scadă odată cu creșterea vâscozității uleiului. De exemplu, în comutatorul U-220 pentru trei poli, este necesară o cantitate de 27000 kg de ulei.
Principalele avantaje ale rezervoarelor:
- simplitatea designului,
- capacitate mare de rupere,
- adecvarea pentru instalarea în exterior,
- posibilitate de instalare a transformatoarelor de curent încorporate.
Dezavantajele rezervoarelor:
- explozie și pericol de incendiu;
- necesitatea unei monitorizări periodice a stării și a nivelului de ulei din rezervor și de la intrările;
- un volum mare de ulei, care provoacă un consum mare de timp pentru ao înlocui,
- nevoia de rezerve mari de petrol;
- nepotrivit pentru instalarea în interior;
- incapacitatea de a efectua o reînchidere de mare viteză;
- o cheltuială mare de metal, o masă mare, inconveniente de transport, instalare și punere în funcțiune.
2.3. Dispozitive de întrerupere a circuitului
Fig. 6. Proiectarea întrerupătorului de circuit cu ulei scăzut:
1 contact mobil; 2 - jgheab de arc; 3 - contact fix;
4 - contacte de lucru
În special pentru ansamblul comutator al variantei retractabile, întrerupătoarele de tip low-oil cu coloană de joasă presiune din seria VC au fost proiectate și fabricate conform schemei din Fig. 6, etc. Pentru instalațiile de 35 kV și mai sus, carcasa comutatoarelor este umplută cu ulei (fig.6, e). La întrerupătoarele 35, 110 kV există un decalaj pe fază, la tensiuni înalte există două sau mai multe discontinuități.
Comutatoarele seria VMP sunt utilizate pe scară largă în întreruptoarele închise și complete între 6 și 10 kV. comutatoare au un comutație cu arc construit sau control electromagnetic (tipurile și VMPP VMPE), aceste switch-uri din seria sunt proiectate pentru curenți nominali de 630-3150 A și curent de declanșare de 20 și 31,5 kA.
Aranjamentul intern al polului pentru comutatoarele întregii serii este același. Cantitatea de ulei din întreruptoarele de curent (630 - 1600) A 5.5 kg, în comutatoare la 3150 A 8 kg.
Proiectarea întrerupătoarelor cu circuit de joasă tensiune de 35 kV și mai mare continuă să fie îmbunătățită pentru a crește curenții nominali și capacitatea de rupere. În practica mondială, întrerupătoarele cu ulei scăzut sunt fabricate pentru tensiuni de până la 420 kV,
Avantajele întreruptoare scăzut de ulei sunt cantitate mică de ulei, o masă relativ mică, mai convenabil decât circuitul rezervor, accesul la contactele cu arc electric, capacitatea de a crea o serie de comutatoare pentru diferite tensiuni cu unități standardizate.
Dezavantaje ale întrerupătoarelor cu ulei scăzut: explozie și pericol de incendiu, deși mult mai mici decât cele ale rezervoarelor; incapacitatea de a implementa o reînchidere de mare viteză; necesitatea monitorizării periodice, reîncărcării, înlocuirea relativ frecventă a uleiului în rezervoarele de arc; dificultatea instalării transformatoarelor de curent încorporate;
capacitate de rupere relativ scăzută.
Domeniul de aplicare al comutatorului scăzut de ulei - stații de comutație închise și substațiile 6, 10, 20, 35 și 110 kV dispozitive de comutație 6, 10 și 35 kV și de comutație de exterior 35, 110 și 220 kV.
2.4. Întrerupătoare de aer
În întreruptoarele de aer, arcul este stins de aerul comprimat, iar izolația pieselor de curent și a dispozitivului de stingere a arcului se realizează prin porțelan sau alte materiale izolante solide. Proiectarea întreruptoarelor de aer este diferită și depinde de tensiunea lor nominală, de modul de a crea un spațiu izolator între contactele în poziția decuplată, de metoda de alimentare cu aer comprimat a dispozitivelor de arc.
În întreruptoarele pentru curenții mari (fig.7, a, b), există circuite principale și de stingere a arcului, la fel ca în cazul comutatoarelor cu ulei MG și VGM.
Fig. 7. Diagrame de proiectare ale întreruptoarelor de aer
- la o tensiune de 110 kV - una;
- la o tensiune de 220, 330 kV - două;
- la o tensiune de 500 kV - patru;
- la o tensiune de 750 kV - șase (în seria BBBK).
Pentru o distribuție uniformă a tensiunii pe întreruperi, sunt utilizate divizoare de tensiune ohmic 3 și capacitive 6.
întrerupătoare de circuit de aer au următoarele avantaje: explozie și incendiu, viteza și posibilitatea de a reocluzare de mare viteză, capacitate mare de rupere, întreruperea fiabilă a liniilor curente capacitive, uzura contactelor mici cu arc electric, un acces ușor la camera de stingere, posibilitatea de a crea o serie de unități mari, potrivite pentru exterior și instalare internă.
Dezavantajele întreruptoarelor de aer sunt: necesitatea unei unități compresoare, proiectarea complicată a unui număr de piese și ansambluri, costul relativ ridicat, dificultatea instalării transformatoarelor de curent încorporate.
2.5. Comutatoare electromagnetice
Comutatoarele electromagnetice pentru stingerea arcului nu necesită ulei sau aer comprimat, ceea ce reprezintă un mare avantaj față de alte tipuri de întrerupătoare. Întrerupătoarele de acest tip sunt produse pentru tensiune de 6 - 10 kV, curent nominal până la 3600 A și curent de rupere până la 40 kA.
avantajele comutatoarelor electromagnetice: explozie completă și siguranță la foc, uzură redusă a contactelor de stingere a arcului, adecvarea pentru funcționare în condiții de pornire și oprire frecvente, capacitate de rupere relativ mare.
Dezavantaje: complexitatea proiectării unui jgheab cu arc cu sistem de bruiaj magnetic, o limită superioară limitată a tensiunii nominale (15-20 kV), adecvarea limitată pentru instalarea în exterior.
2.6. Întrerupătoare de vid
Rezistența electrică a spațiului de vid este de mai multe ori mai mare decât diferența de aer la presiunea atmosferică. Această proprietate este folosită în jgheaburile cu arc de vid ale KDV. Contactele de lucru au forma conurilor trunchiate goale cu fante radiale. Această formă de contacte, atunci când este deschisă, creează o forță electrodinamică radială care acționează asupra arcului rezultat și o determină să se deplaseze prin golurile către contactele de arc.
În Fig. 8a prezintă vederea generală a comutatorului de vid VVK-35B-20 / 1000U1, destinată comutării frecvente în condiții normale și de urgență în instalațiile electrice de 35 kV. Comutatorul este proiectat pentru instalare deschisă. Pe cadrul comun, trei poli sunt fixați cu ajutorul izolatoarelor din porțelan. Fiecare pol (Fig. 8,6), într-un izolator de porțelan 3, armat cu flanșe 2 și 6, închis cu arc jgheabului 5. Pentru a asigura polii de izolare sunt umplute cu ulei, iar în capacul 1 are indicator de ulei. Mecanismul de antrenare a polului 8 cu tijele 7 și 4 este conectat la contactul mobil. Arcul se stinge într-o cameră de vid 5.
Fig. 8. Întrerupător vid VVK-35B-20 / 1000U1:
a - vedere generală: 1-poli; 2 - unitate; 3-cadru; Mecanism de antrenare cu 4 poli; 5 - izolator de susținere; 6 - bare de bare;
b - polul comutatorului: 1 - capac; 2, 6 - flanșe; 3 - izolator din porțelan; 4.7 - împingere; 5 - camera de vid; 8 - mecanism de antrenare
În instalațiile pentru comutatorul de vid 110 kV se utilizează VVK-110B-20 / 1SUOU1. În fiecare pol din capacul de porțelan sunt conectate în serie patru camere de arc.
S-a obținut o aplicare suficient de largă pentru întrerupătoarele de aspirație de vid în VNV pentru a opri curenții nominali. Întreruptoarele de vid în practica mondială sunt utilizate în instalații de 500 kV inclusiv.
Avantaje ale întreruptoarelor de vid: simplitatea designului; grad ridicat de fiabilitate, uzură ridicată la comutare, dimensiuni reduse, siguranță la foc și explozie, fără zgomot în timpul operațiunilor; absența poluării mediului, costuri de operare scăzute.
Dezavantaje ale întreruptoarelor de vid: curenți nominali relativ mici și curenți de declanșare, posibilitatea comutării supratensiunilor la oprirea micilor curenți inductivi.
7. Întrerupătoare de autogaz
Întrerupătoarele de stingere a gazului sunt utilizate pentru stingerea arcului din gazul generat de materialul solid generat de gaz al jgheabului de arc. În sistemele de alimentare cu energie ale orașelor și întreprinderilor industriale, întrerupătoarele de încărcare VN-16 sunt utilizate pe scară largă; VN-17 pentru 6 - 10 kV cu o cameră simplă cu arc, care are garnituri din sticlă organică. Cu toate acestea, aceste întrerupătoare nu au putut fi comutate la un curent de scurtcircuit egal cu curentul de stabilitate dinamică și au permis un număr relativ mic de deconectări ale curentului nominal.
În prezent, aceste comutatoare au fost modernizate la seria VN-10. Acestea pot fi echipate cu siguranțe sau PC-6 PC-10 pentru protecție împotriva curenților de scurtcircuit, un dispozitiv automat de declanșare siguranța este declanșată, roata dințată de antrenare și de legare la pământ întrerupătoare.
Avantajele întrerupătoarelor de combustibil gazos: lipsa uleiului; o masă mică.
Dezavantaje: uzura rapidă a jgheabului cu arc solid, uzură relativ ridicată a contactului sau defecțiune (în comutatorul UPS-ului).
8. întrerupătoare de circuit SF6
2.9. Comutatoare sincronizate
Sincronizat este un comutator ale cărui contacte sunt deschise într-un timp strict definit, înaintea momentului în care curentul oprit trece prin zero. Extincția arcului în acest caz este mult facilitată, deoarece cantitatea de energie eliberată în arc este mult redusă.
Comutatorul de sincronizare trebuie să fie foarte precis aplica impulsuri la deschiderea contactelor, pentru (1 - 2) milisecunde înaintea curentului zero și de a crea un contact de viteză foarte mare la momentul zero, curent și arc distanța extincție între contacte este suficientă pentru a asigura necesarul electric puterea decalajului și excluderea posibilității de reaprindere a arcului. Timpul total de oprire a comutatorului sincronizat nu depășește o perioadă. Precizia impulsului pentru călătorie este rezolvată de dispozitivul de sincronizare și viteza mare a mișcării contactelor printr-o unitate specială.
Sincronizarea dispozitivelor poate funcționa pe principii diferite, dar toate sunt destul de complexe și necesită cele mai exacte dispozitive semiconductoare cu caracteristici stabile și alte tehnologii noi. Schema funcțională a comutatorului sincronizat este prezentată în Fig. 10.
Fig. 10. Diagrama funcțională a comutatorului sincronizat
Dispozitivul de sincronizare 1 după acționarea retransmiterea 2 trimite un impuls către unitatea de declanșare 3. Un impuls de comutare este transmis dispozitivului de acționare 4 asociat direct contactul mobil al întrerupătorului 5. Conexiunea directă cu știftul de antrenare asigură divergența rapidă a contactelor, dar necesită o izolație de antrenare, deoarece este sub potențial ridicat.
În unele modele, divergența rapidă a contactelor furnizate de explozie de cartuș cu pulberi, folosind un-inducție dinamic servomotoare conduce combinație cu vid și aer întrerupătoare.
întrerupătoare ultrarapide sincronizate oferă o serie de avantaje: creșterea stabilității dinamice a sistemelor de defecte au fost furnizate înainte de deconectare a primului curent zero; Mai trece de viață de contact, deoarece acestea nu trebuie să dezactivați curenții mari; o capacitate de rupere mai mare.
Cu toate acestea, în timp ce crearea de comutatoare sincronizate este asociată cu multe dificultăți tehnice.
Trimiteți-le prietenilor: