Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

За подобряване качеството на енергията, доставяна от електрическите мрежи, разпределителните устройства са оборудвани със съвременни високоволтови ключове с вакуумна дъгова среда. Поради качествената разлика от остарелите прекъсвачи се използва вакуумно оборудване както за новопостроени подстанции, така и за смяна на комутационното оборудване със съществуващи.

Редица предимства на вакуумно-дъговите супресори са обусловени от по-ефективен принцип на дъгова гасене, създават предпоставки за предотвратяване на аварийно задвижване на електроенергийната система и позволяват значително намаляване на разходите за поддръжка.

Устройство и принцип на работа

Вакуумните прекъсвачи са проектирани да извършват превключвателни операции в мрежи за високо напрежение. Структурно вакуумният превключвател се състои от три отделни полюса или колони (по един за всяка фаза). Всички колони са монтирани на едно задвижване посредством опорен изолатор, изработен от полимер, порцелан или ПХБ. Всяка от тях има два проводника за свързване на шините.

Общ изглед на вакуумния прекъсвач

Устройството е вакуум ключ.

От картинката по-долу може да се види, че вътре в устройството се състои от два контакта, сумирани под съответните потенциали на полюсите. Единият от тях е подвижен, вторият е неподвижен, както при другите видове превключватели. Силовите контакти на вакуумния превключвател са разположени в запечатана камера, способна да поддържа вакуум за дълъг период от време (няколко десетилетия). За тази цел камерата включва специални метални сплави и керамични добавки. Този елемент се превърна в препъни камък за осъществяването на такъв преход през 30-те години на миналия век.

Съвременните технологии осигуряват възможност за поддържане на вакуум във вътрешността на резервоара, включително отчитане на динамичните натоварвания, които трябва да претърпят по време на превключването. За постоянно поддържане на състоянието на силно разредена газообразна среда вътре във вакуумната камера, устройството е снабдено с компонент на силфон. Премахва възможността за проникване на въздух или друг газ във вакуумната камера при преместване на подвижния контакт.

Проектиране на вакуумни прекъсвачи

Принципът на изчезване на електрическата дъга.

Когато контактът между повърхностите се скъса, се случва йонизация на пространството. Ако във въздуха се превключва с електромагнитния взрив, тази йонизация е изкуствено опъната за няколко метра, а в газоизолирани и маслени превключватели те се опитват да гасят с диелектричен материал, след което вакуумната технология използва различна технология. Основният принцип се основава на факта, че в идеален вакуум няма вещество, способно да освобождава заредени частици. Следователно, по време на отделяне на контактите, поради разликата в потенциала, единственият източник на йонизация е чифт нажежен метал.

Видове вакуумни прекъсвачи

Както всички други електрически продукти, вакуумните ключове са разделени на няколко типа, в зависимост от класа на напрежението, за което е предназначено устройството. Следователно те могат да бъдат разделени на:

  • Устройства на 6 - 10 kV;
  • 35 kV устройства;
  • Устройства за 110 - 220 kV.

Вторият критерий е силата на несвързания потребител, според който моделите се различават по максималния работен ток или в силата.

Обхват на приложение

Ако първите модели, произведени в СССР предвиди изключване, сравнително малки натоварвания поради конструктивните несъвършенства на вакуумната камера и техническите характеристики на контактите, тогава модерните модели могат да се похвалят с много по-топлоустойчив и траен повърхностен материал. Това определя възможността за инсталиране на такива комутационни устройства в почти всички индустрии и националната икономика. Днес вакуумни прекъсвачи се използват в такива области:

  • В разпределителни електрически инсталации на електроцентрали и разпределителни подстанции;
  • В металургията за захранване на пещни трансформатори, снабдяващи стоманодобивното оборудване;
  • В петролната и газовата и химическата промишленост в пунктовете за прехвърляне, разпределителните пунктове и трансформаторните подстанции;
  • За експлоатацията на първичните и вторичните вериги на тяговите подстанции в железопътния транспорт, се осигурява захранване на спомагателно оборудване и нетрайни потребители;
  • В миннодобивните предприятия се произвеждат енергийни комбайни, багери и други видове тежка техника от комплектни трансформаторни подстанции.

Във всяка една от гореспоменатите отрасли на националната икономика, вакуумните ключове навсякъде заменят остарели петролни и въздушни модели.

Характеристики на превключващата инсталация

Инсталирането на вакуумния превключвател се извършва в съществуващи клетки, разпределителни шкафове, оставащи от масло или въздух, или монтирани в нова клетка по време на строителната фаза на разпределителна уредба, подстанция или електрическа инсталация. Болтовите закрепвания към металните конструкции трябва да бъдат плътно затегнати, като се гарантира неподвижност на комутационния апарат по време на интензивни динамични колебания.

Целият процес трябва да се извършва при стриктно спазване на изискванията както на инструкциите на производителя, така и на нормативните документи, регулиращи работата на устройствата в съответната индустрия. Задължителни за използване във всякакви схеми са стандартните стойности, определени от ЕМИ. Къде са разстоянията от частите на напрежение до заземените конструкции, електрическите параметри и други изисквания за монтиране на вакуумни превключватели.

Шините са изработени от метални гуми, изработени от мед или алуминий, които се почистват преди монтажа, за да се получат минимални стойности на преходно съпротивление.

След приключване на инсталацията и свързване на управляващите вериги към блока за управление с превключвател или изпълнителен механизъм е необходимо да се извършат редица манипулации и проверки:

  • Почистете повърхността на външните изолатори от всички видове плевели, за да елиминирате възможността от изтичащи токове;
  • Проверка на задвижването, ръчно изключване и съответствие на обозначенията на знамената с действителната позиция включване / изключване;
  • Изпитване на изолационните свойства на монтирано устройство чрез захранване с промишлена честота;
  • Измерване на величината на преходното съпротивление между контактите;

В случай на съхраняване на вакуумното устройство в склада повече от две години, преди да се свържат към комутационните вериги, е необходимо да се извърши комплекс от изпитвания, за да се гарантира, че пролуката е трайна при токове на късо съединение.

Как се управлява устройството?

След пускане в експлоатация вакуумният прекъсвач трябва да бъде подложен на периодични проверки и изпитвания - рутинен и основен ремонт, контрол на работата, инспекция. Кои са установени от правилата за техническа експлоатация, както и от фабричните инструкции.

В допълнение към рутинната поддръжка, комутационният модул може да бъде изключен от аварийни товари, които могат значително да повредят работната повърхност на контактите. Следователно, след задействане в авариен режим, персоналът по поддръжката е длъжен да извърши непредвидена проверка на превключващото устройство за признаци на прегаряне, мигане, петна на метално изхвърляне и други дефекти, показващи възможно намаляване на проводимостта или изолационните свойства, номиналните характеристики и др. Резултатите от проверките на вакуумния прекъсвач след аварийно спиране трябва да бъдат записани в съответния дневник.

Характеристики на контрола и управлението на вакуумни ключове?

Контролът може да се извършва както дистанционно, така и ръчно. Всички операции по превключване се извършват чрез управляващото звено, което обработва командите и ги прехвърля към задвижването на устройството. Универсалното електромагнитно задвижване ви позволява да поддържате работните контакти в предварително зададена позиция. Всички съвременни модели са снабдени с магнитна ключалка, осигуряваща ясно фиксиране на позицията, независимо от нейната годност.

Информация за работата на комутационния апарат се показва на блока за управление или се предава чрез управляващите мрежи към конзолата на обслужващия персонал. Следователно, контролните функции могат да се извършват от диспечерски персонал чрез система за дистанционно управление, където всички команди се изпращат чрез оперативни токове и не изискват лично обслужване.

Ръчното изключване засяга пряко задвижването, но изисква лично присъствие на работници в близост до клетка или изтеглящ се шкаф.

Пример за конструктивна схема на превключвателя за вакуум VF12

Критерии за подбор на експлозиви

При избора на конкретен модел се вземат под внимание следните параметри:

  • Напрежение на електрическата инсталация - според което се определя вида на изолацията;
  • Електродинамично съпротивление в случай на ток на късо съединение;
  • Топлинно съпротивление, когато авариите са отдалечени от мястото на монтаж на вакуумния превключвател;
  • Климатично изпълнение.

Производители и общи модели

Най-известните производители на вакуумни прекъсвачи са местни компании: Таврида Електрик, АЕЦ "Контакт", "Самара Трансформатор", ПП ЕЛКО, РЗВА и др. От чужди: Siemens, ABB, HEAG.

В таблицата по-долу можете да видите сравнителните характеристики на някои от най-популярните вакуумни ключове.

Серия превключвателНоминално напрежение, kV.Номинален ток, AТоков път, AТоплинно съпротивление, kAДинамична стабилност, kA
VVE-М-1010 - 11630, 1000, 1600, 2000, 2500, 315020; 31, 5; 31, 5; 4020; 31, 5; 31, 5; 4051, 81, 81, 128
BB / AST 10-12, 5 / 100010 - 12100012.512.532
BB / TEL-10-12, 5 / 1000 U210100012.512.532
15ADV20 AA3F113.8 - 151200202038
VVEL-110-20 / 1600110-1261600202041

Предимства и недостатъци на вакуумни прекъсвачи

Предимствата на този тип комутационни устройства включват:

  • Сравнително малки размери, за разлика от маслото и въздуха;
  • Те се отличават с малки размери и възможност за бърза подмяна, особено в изтеглящи се клетки;
  • Не правете такъв голям шум при превключване;
  • Перфектно изпълняват функциите си независимо от положението на камерите в пространството;
  • Напълно екологично чист и безопасен за здравето, за разлика от газо-изолирани прекъсвачи;
  • Не се изисква презареждане и поддръжка на отделна ферма за тази цел;
  • Различават се по високата надеждност.

Недостатъците на вакуумните прекъсвачи включват:

  • Неспособност да издържат на високи токове на късо съединение;
  • Възникване на пренапрежение при прекъсване на малки индуктивни токове;
  • Малък комутационен ресурс за изключване на аварийни токове.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория: