- Uređaj i princip rada
- Vrste vakuumskih prekidača
- Opseg primjene
- Značajke instalacije sklopke
- Kako radi uređaj?
- Značajke kontrole i upravljanja vakuumskim prekidačima?
- Kriteriji za odabir eksploziva
- Prednosti i nedostaci vakuumskih prekidača
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Da bi se poboljšala kvaliteta energije iz električnih mreža, rasklopna postrojenja opremljena su suvremenim visokonaponskim prekidačima s vakuumskim lukom. Zbog kvalitativne razlike u odnosu na zastarjele prekidače, vakuumska se oprema koristi i za novoizgrađene trafostanice i za zamjenu rasklopne opreme postojećim.
Niz prednosti vakuumskih lučnih supresora uvjetovano je učinkovitijim načelom izumiranja luka, stvaraju preduvjete za sprječavanje rada sustava u nuždi i značajno smanjuju troškove održavanja.
Uređaj i princip rada
Vakuumski prekidači projektirani su za obavljanje komutacijskih radnji u visokonaponskim mrežama napajanja. Strukturno, vakuumski prekidač se sastoji od tri odvojena stupa ili stupa (jedan za svaku fazu). Svi stupovi su montirani na jedan pogon pomoću potpornog izolatora od polimera, porculana ili PCB-a. Svaka od njih ima dva kabela za spajanje sabirnica.
Uređaj je vakuumski prekidač.
Iz donje slike može se vidjeti da se unutar uređaja nalaze dva kontakta, zbrojena ispod odgovarajućih potencijala polova. Jedan od njih je pokretan, drugi je nepokretan, kao i kod drugih tipova prekidača. Strujni kontakti vakuumskog prekidača smješteni su u zatvorenoj komori koja je sposobna održavati vakuum duže vrijeme (nekoliko desetljeća). U tu svrhu komora sadrži posebne metalne legure i keramičke aditive. Ovaj element postao je kamen spoticanja za provedbu takve promjene u tridesetim godinama prošlog stoljeća.
Suvremene tehnologije pružaju mogućnost održavanja vakuuma unutar spremnika, uključujući uzimajući u obzir dinamička opterećenja koja moraju proći tijekom uključivanja. Da bi se održalo stanje vrlo razrijeđenog plinovitog medija unutar vakuumske komore, uređaj je opremljen komponentom mijeha. Time se eliminira mogućnost prodiranja zraka ili drugog plina unutar vakuumske komore prilikom pomicanja pokretnog kontakta.
Načelo izumiranja električnog luka.
Kada dođe do prekida kontakta, dolazi do ionizacije prostora. Ako se u zraku preklapa s metodom elektromagnetske eksplozije, ova ionizacija se umjetno rasteže na nekoliko metara, au plinom izoliranim i uljnim prekidačima pokušavaju ugasiti s dielektričnim materijalom, tada vakuumska tehnologija koristi drugu tehnologiju. Osnovni princip temelji se na činjenici da u idealnom vakuumu ne postoji supstanca koja može osloboditi nabijene čestice. Dakle, u vrijeme odvajanja kontakata, zbog razlike potencijala, jedini izvor ionizacije je par crveno-vrućeg metala.
Vrste vakuumskih prekidača
Kao i svi drugi električni proizvodi, vakuumske sklopke su podijeljene u nekoliko tipova, ovisno o klasi napona za koju je uređaj namijenjen. Stoga ih možemo podijeliti na:
- Uređaji na 6 - 10 kV;
- 35 kV uređaji;
- Uređaji za 110 - 220 kV.
Drugi kriterij je snaga isključenog potrošača, prema kojoj se modeli razlikuju po maksimalnoj radnoj struji ili po snazi.
Opseg primjene
Ako prvi modeli proizvedeni u SSSR-u pod uvjetom shutdown, relativno mala opterećenja zbog konstruktivne nesavršenosti vakuumske komore i tehničke karakteristike kontakata, onda moderni modeli mogu pohvaliti mnogo više toplinski otporan i izdržljiv materijal površine. Time se određuje mogućnost ugradnje takvih sklopnih jedinica u gotovo svim industrijama i nacionalnom gospodarstvu. Danas se vakuumski prekidači koriste u takvim područjima:
- U distribucijskim električnim instalacijama elektrana i distribucijskih podstanica;
- U metalurgiji za energetske pećne transformatore koji opskrbljuju opremu za proizvodnju čelika;
- U naftnoj i plinskoj i kemijskoj industriji na mjestima prijenosa, rasklopnim točkama i transformatorskim podstanicama;
- Za rad primarnih i sekundarnih lanaca vučnih podstanica na željezničkom prometu, daje snagu pomoćnoj opremi i potrošačima koji ne troše;
- U rudarskim poduzećima snabdijevaju se žetelicama, bagerima i drugim vrstama teških strojeva iz kompletnih trafostanica.
U bilo kojoj od gore navedenih grana nacionalne ekonomije, vakuumske sklopke svugdje zamjenjuju zastarjele naftne i zračne modele.
Značajke instalacije sklopke
Ugradnja vakuumskog prekidača provodi se u postojećim ćelijama, razvodnim ormarićima, koji ostaju pod naftnim ili zračnim prekidačima, ili se montiraju u novu ćeliju tijekom faze izgradnje rasklopnog postrojenja, trafostanice ili električne instalacije. Pričvršćeni spojevi na metalne konstrukcije moraju biti čvrsto stegnuti, čime se osigurava nepokretnost sklopnih uređaja tijekom intenzivnih dinamičkih oscilacija.
Cijeli se proces treba provoditi strogo u skladu sa zahtjevima, i uputama proizvođača i regulatornim dokumentima koji reguliraju rad uređaja u relevantnoj industriji. Obvezni za uporabu u bilo kojem krugu su standardne vrijednosti koje određuje EMP. Gdje su udaljenosti od dijelova pod naponom do uzemljenih konstrukcija, električni parametri i drugi zahtjevi za ugradnju vakuumskih sklopki.
Sabirnice su izrađene od metalnih guma izrađenih od bakra ili aluminija, koje se prije ugradnje prethodno očiste kako bi se postigle minimalne vrijednosti prijelaznog otpora.
Nakon završetka instalacije i spajanja upravljačkih krugova na upravljačku jedinicu prekidačem ili aktuatorom, potrebno je izvršiti brojne manipulacije i provjere:
- Očistite površinu vanjskih izolatora od svih vrsta korova kako biste eliminirali mogućnost istjecanja struje;
- Provjera pogona, ručno gašenje i usklađenost oznaka na njemu s aktualnim položajem za uključivanje / isključivanje;
- Ispitivanje izolacijskih svojstava montiranog uređaja pomoću napajanja industrijske frekvencije;
- Mjerenje veličine prijelaznog otpora između kontakata;
U slučaju skladištenja vakuumskog uređaja u skladištu duže od dvije godine, prije spajanja na sklopne sklopove, potrebno je provesti niz ispitivanja kako bi se osiguralo da je razmak izdržljiv u slučaju struja kratkog spoja.
Kako radi uređaj?
Nakon puštanja u pogon, vakuumski prekidač mora prolaziti periodične preglede i ispitivanja - rutinske i remontne, kontrolne, kontrolne. Koji su utvrđeni pravilima tehničke operacije, kao i tvorničke upute.
Osim rutinskog održavanja, uklopna jedinica može biti odvojena od hitnih opterećenja, što može značajno oštetiti radnu površinu kontakata. Stoga, nakon aktiviranja u modu za slučaj opasnosti, osoblje za održavanje dužno je provesti izvanredni pregled sklopnog uređaja za znakove izgaranja, bljeskanja, mrlja metalnog izbacivanja i drugih nedostataka koji ukazuju na moguće smanjenje vodljivosti ili izolacijskih svojstava, nazivnih karakteristika itd. Rezultate pregleda vakuumskog prekidača nakon hitnih isključenja treba zabilježiti u odgovarajućem dnevniku.
Značajke kontrole i upravljanja vakuumskim prekidačima?
Kontrola se može izvoditi i daljinski i ručno. Sve operacije prebacivanja provode se preko upravljačke jedinice koja obrađuje naredbe i prenosi ih na pogon uređaja. Univerzalni elektromagnetski pogon omogućuje vam da zadržite radne kontakte u unaprijed određenom položaju. Svi suvremeni modeli opremljeni su magnetskim zasunom, što osigurava jasno fiksiranje položaja, bez obzira na njegovu upotrebljivost.
Informacije o radu prekidačkih uređaja prikazuju se na upravljačkoj jedinici ili se preko upravljačke mreže prenose na konzolu za radno osoblje. Stoga kontrolne funkcije mogu provoditi dispečersko osoblje putem sustava daljinskog upravljanja, gdje se sve naredbe šalju kroz operativne struje i ne zahtijevaju osobno prisustvo.
Ručno isključivanje izravno utječe na pogon, ali zahtijeva osobnu prisutnost radnika u blizini ćelije ili ormarića za povlačenje.
Kriteriji za odabir eksploziva
Pri odabiru određenog modela nužno je uzeti u obzir sljedeće parametre:
- Napon električne instalacije - prema kojem se određuje vrsta izolacije;
- Elektrodinamički otpor u slučaju struje kratkog spoja;
- Toplinski otpor, kada su nesreće udaljene od mjesta ugradnje vakuumskog prekidača;
- Klimatske performanse.
Proizvođači i uobičajeni modeli
Najpoznatiji proizvođači vakuumskih prekidača su domaće tvrtke: Tavrida Electric, NPP Kontakt, Samara Transformer OJSC, PO ELCO, RZVA i drugi. Od stranih: Siemens, ABB, HEAG.
U tablici ispod možete vidjeti usporedne karakteristike nekih od najpopularnijih vakuumskih prekidača.
| Sklopka serije | Nazivni napon, kV. | Nazivna struja, A | Struja odlaska, A | Toplinski otpor, kA | Dinamička stabilnost, kA |
| VVE-M-10 | 10-11 | 630, 1000, 1600, 2000, 2500, 3150 | 20; 31, 5; 31, 5; 40 | 20; 31, 5; 31, 5; 40 | 51, 81, 81, 128 |
| BB / AST 10-12, 5 / 1000 | 10-12 | 1000 | 12.5 | 12.5 | 32 |
| BB / TEL-10-12, 5 / 1000 U2 | 10 | 1000 | 12.5 | 12.5 | 32 |
| 15ADV20 AA3F1 | 13, 8-15 | 1200 | 20 | 20 | 38 |
| VVEL-110-20 / 1600 | 110-126 | 1600 | 20 | 20 | 41 |
Prednosti i nedostaci vakuumskih prekidača
Prednosti ovog tipa preklopnih uređaja uključuju:
- Relativno male veličine, za razliku od ulja i zraka;
- Odlikuju se malim dimenzijama i mogućnošću brze zamjene, osobito u izvlačivim ćelijama;
- Ne stvarajte tako veliku buku prilikom prebacivanja;
- Savršeno obavljaju svoje funkcije bez obzira na položaj kamera u prostoru;
- Potpuno ekološki prihvatljiv i siguran za zdravlje, za razliku od plinskih izolatora;
- Ne trebate u tu svrhu dopunjavati gorivo i održavati zasebnu farmu;
- Razlikuju se u visokoj pouzdanosti.
Nedostaci vakuumskih prekidača uključuju:
- Nemogućnost izdržavanja visokih struja kratkog spoja;
- Pojava prenapona pri odvajanju malih induktivnih struja;
- Mali rasklopni resursni prekidač za nužne struje.