Nashidvery.ru

Наши Двери
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вакуумные выключатели SecoVac 3,3 — 24 кВ

Вакуумные выключатели SecoVac 3,3 — 24 кВ

Вакуумные выключатели SecoVac 3,3 - 24 кВ

Вакуумные выключатели сегодня являются основным элементом переключения высоковольтных цепей. Инновационные разработки постоянно увеличивают рыночный рост на основании таких своих основных преимуществ, таких как надежность, удобство, компакт-ность и, наконец, экологичность вакуума как средства переключе-ния.

Вакуумный прерыватель

Переключающим элементом вакуумного выключателя является вакуумный прерыватель. Он представляет собой разрядную камеру, расположенную между двумя керамическими изоляторами. Контак-тные зажимы предназначены для подключения контактов к внешним выводам. Один контакт зафиксирован внутри корпуса, другой подвижный. Металлическая «гармошка» позволяет перемещать контакт и обеспечивает герметичное соединение с корпусом прерывателя. Ход контакта составляет лишь несколько миллимет-ров. Внутреннее давление в вакуумном прерывателе составляет менее 10-7 бар. Вакуумный выключатель не имеет дугогасительной среды. Коммутационные характеристики определяются свойствами контактного материала и формой контакта.

После размыкания контакта образующаяся в результате дуга испаряет контактный материал с контактных поверхностей. Так ток дуги проходит через плазму паров материала вплоть до перехода через ноль. Возле нулевого значения тока происходит гашение дуги, и в результате рекомбинации заряженных ионов пары металла теряют проводимость в течение нескольких микросекунд. Поэтому происходит деионизация контактного зазора и очень быстрое восстановление диэлектрической прочности. Пары металла конденсируются на поверхностях контакта, и лишь небольшое количество оседает на стенках дугогасительной камеры. Стенка дугогасительной камеры служит для защиты от паров металла во избежание конденсации металлического пара на изоляторах.

Автоматическое литье под давлением

Поверхность керамической трубки вакуумного прерывателя перед заключением в оболочку была покрыта специальным буферным слоем, выполненным из высокоизоляционного, газонепроницаемо-го прочного эластичного материала, что полностью исключает его растрескивание.

SecoVac является первым в мире вакуумным выключателем с герме-тичным полюсом полной серии MV (высокого напряжения), при производстве которого используется последняя отработанная технология Автоматического литья под давлением (APG), применяе-мая при заливке вакуумного прерывателя и соединительных контак-тов эпоксидной смолой. По сравнению с вакуумным включателем с воздушной изоляцией или композитной изоляцией сборного полюса вакуумного прерывателя твердая изоляция SecoVac, с одной сторо-ны, позволяет полностью избежать риска повреждения изоляции в результате неблагоприятных условий работы, таких как пыль, влажность и мелкие животные, то есть вакуумный выключатель SecoVac обладает высокой устойчивостью к внешним воздействи-ям. С другой стороны, конструкция герметичного полюса обеспечи-вает гораздо более равномерное распределение электрического поля, чем в вакуумном прерываете со сборным полюсом, что значи-тельно повышает прочность изоляции.

Герметичные полюса

Благодаря ULV вакуумный прерыватель обладает очень высокой внутренней прочностью диэлектрика, тогда как наружная прочность диэлектрика ограничивается изоляционной способностью воздуха, что также требует заключения камеры в твердый материал. В этих случаях вакуумный прерыватель имеет дополнительную защиту от внешнего механического воздействия, например, ударов. Основным преимуществом герметичных полюсов является высокая прочность диэлектрика без дополнительной внешней компенсации по воздуху, возможность применения в самых разнообразных климатических условиях, а также надежная защита вакуумного прерывателя от пыли, механического воздействия и влаги. Рабочая часть оснащена модульным стандартизованным и упрощенным пружинным механизмом, выполненным из раздельных модулей размыкания и замыкания, который может быть предварительно собран и легко заменен на предприятии конечного пользователя без необходимости замены изначальных динамических характе-ристик размыкателя, что позволяет сократить время доставки и простоя при обслуживании.

Особенности выключателя

Уникальная проверенная технология производства встроеных полюсов

При производстве вакуумного выключателя с встроенным в изоляцию полюсом серии MV используется передовая отработанная технология Автоматического литья под давлением (APG), применяемая при заливке вакуумного прерывателя и соединительных контактов эпоксидной смолой. Вакуумный прерыватель заливается эпоксидной смолой, поэтому внутри оболочки нет ни одного винтового соединения, способного сконцентрировать сильное электрическое поле и, тем самым, снизить электрическую прочность изоляции полюса. Технологии помещения полюса в герметичную оболочку позволяет упростить сборку полюса, причем точность сборки и качество залитого полюса легко контролируется в ходе самого современного производственного процесса. Технология заливки полюса также заметно повысила устойчивость размыкателя к внешним факторам, поскольку основная цепь размыкателя полностью защищена эпоксидной оболочкой, что позволяет полностью устранить риск повреждения изоляции в результате воздействия неблагоприятных внешних факторов, таких как пыль, влажность, проникновение мелких животных, загрязнения окружающей среды и большая высота рабочего участка над уровнем моря.

Читайте так же:
Выключатель с тремя положения

Основным ноу-хау технологии заливки полюса заключается в буферном слое между эпоксидной смолой и керамическим корпусом вакуумного изолятора, материал и способ обработки буферного слоя играет ключевую роль в обеспече-нии целостности эпоксидного слоя оболочки полюса и нормального сцепления между ними при любых обстоятельствах. Слой из запатентованной LSR (жидкая силиконовая резина) и двухступенчатый процесс APG (автоматического литья под давлением), использованный при производстве герметичных полюсов, полностью исключает растрескивание эпоксидной смолы вследствие разницы коэффициентов теплового расширения эпоксидной смолы и керамики при быстром изменении температуры окружающей среды. Применение процесса APG при производстве буферного слоя из LSR исключает образование воздушно-го зазора или пузыря между буферным слоем и керамическим корпусом, что гарантирует высокую электрическую прочность изоляции герметичного полюса вакуумного выключателя SecoVac серии MV.

Величина частичного разряда встроенного полюса, изготовленного с примене-нием запатентованного слоя LSR (жидкая силиконовая резина) и двойного процесса APG (автоматического литья под давлением) составляет менее 5 pc при приложенном испытательном напряжении 1,2 Um.

Широкопрофильное изделие с высокими техническими параметрами

Номинальное напряжение до 24 кВ
Номинальный ток до 4000А
Номинальный разрывной ток при коротком замыкании до 50 кА Механическая устойчивость до 30 000 рабочих циклов
Расчетное количество отключений при коротком замыкании до 50 раз Доля постоянного тока в величине разрывного тока при КЗ до 62%Наибольшее внешнее расстояние утечки достигает 20 мм/кВ

Вакуумные выключатели

Электрическая прочность вакуума значительно выше прочности других сред, применяемых в выключателях. Объясняется это увеличением длины среднего свободного пробега электронов, атомов, ионов и молекул по мере уменьшения давления. В вакууме длина свободного пробега частиц превышает размеры вакуумной камеры. В этих условиях удары частиц о стенки камеры происходят значительно чаще, чем соударения между частицами.

Зависимость пробивного напряжения вакуума и воздуха от расстояния между электродами

Рис.1. Зависимость пробивного напряжения вакуума (1) и воздуха (2)
от расстояния между электродами

На рис.1 показаны зависимости пробивного напряжения вакуума и воздуха от расстояния между электродами диаметром 3/8″ из вольфрама. При столь высокой электрической прочности расстояние между контактами может быть очень малым (2-2,5 см), поэтому размеры камеры могут быть также относительно небольшими.

Процесс восстановления электрической прочности промежутка между контактами при отключении тока протекает в вакууме значительно быстрее, чем в газах.

Восстанавливающаяся электрическая прочность промежутка после отключения тока 1600 А в вакууме и различных газах при атмосферном давлении

Рис.2. Восстанавливающаяся электрическая прочность промежутка
длиной 1/4″ после отключения тока 1600 А в вакууме
и различных газах при атмосферном давлении

На рис.2 показана восстанавливающаяся электрическая прочность промежутка длиной 1/4″ после отключения тока 1600 А как функция времени для вакуума и различных газов при атмосферном давлении, откуда видна эффективность вакуума как дугогасящей среды.

Конструкция вакуумной камеры

Устройство вакуумной камеры показано на рис.3. Она состоит из следующих частей: стеклокерамической оболочки 1; стальных торцевых фланцев 2; медных контактных стержней — неподвижного 3 и подвижного 4; электродов 5; стального ребристого сильфона 6, приваренного к подвижному контактному стержню 4; экранов 7,8,9. Давление в камере составляет около 1,3х10 -5 Па.

Устройство вакуумной камеры

Рис.3. Устройство вакуумной камеры

Металлы, используемые для контактов, должны обладать механической прочностью, высокой проводимостью, стойкостью относительно эрозии и сваривания. Применение получили бинарные сплавы: Cu-Bi, Cu-Те, Ag-Bi и др.

В положении «включено» электроды прижаты друг к другу пружиной привода с силой около 3000 Н. В процессе отключения контакты размыкаются. Скорость движения контактов составляет около 1,5 м/с. Зажигается дуга. Она горит в парах металла, образующихся на поверхности холодного катода в отдельных наиболее нагретых точках. Металлические пары непрерывно покидают дуговой промежуток и конденсируются на поверхности центрального экрана, изолированного от электродов. Он защищает изолирующую оболочку от радиации дуги и оседания на ней частиц металла. Когда ток приходит к нулевому значению, дуга угасает и парообразование прекращается. Если скорость восстанавливающейся электрической прочности промежутка превышает скорость ПВН, цепь оказывается разомкнутой.

Читайте так же:
Выключатель под внутреннюю проводку это как

Отключающая способность вакуумной камеры зависит от материала и конструкции электродов, устройства экранов, определяющих пространственное распределение напряженности электрическою поля внутри и вне камеры. В новейших конструкциях применены контакты большого диаметра (до 18 см), устроенные так, что в процессе отключения создается продольное магнитное поле, параллельное дуге. Опыт показывает, что это поле способствует диффузионному строению дуги из множества тонких нитей с основаниями, равномерно распределенными по поверхности катода. При этом уменьшается напряжение на дуге и, следовательно, энергия, выделяемая в дуговом промежутке: увеличивается отключающая способность: эрозия контактов минимальна.

Вакуумная камера японской фирмы Toshiba

Рис.4. Вакуумная камера японской фирмы Toshiba

На рис.4,а и рис.4,б показаны продольный разрез вакуумной камеры японской фирмы Toshiba и детали контактной системы. Как видно из рис.4,б, ток i входит в камеру по контактному стержню 1 и разделяется на четыре части — токи i1, i2, i3, i4, направленные сначала радиально, а потом по кольцевым элементам 2. Пройдя одну четверть окружности, эти токи опять направляются по радиусам другой половины электрода и сходятся в середине электрода. В результате образуется продольный магнитный поток, пропорциональный одной четверти отключаемою тока, проходящего по кольцевым элементам контактной системы. То же самое имеет место на другом контакте.

Фирмой «Вестингауз» изготовлены и всесторонне испытаны вакуумные камеры для напряжения 72 кВ и отключаемого тока 63 кА. Они рассчитаны на номинальный ток 3000 А. Камеры имеют диаметр 23 и длину 46 см. При последовательном включении нескольких таких камер могут быть построены вакуумные выключатели для сетей любых высоких напряжений.

Конструкции вакуумных выключателей

Ниже приведено описание некоторых вакуумных выключателей, построенных в СССР, США и Японии.

Вакуумный выключатель типа ВВ-10-20/1000УЗ

Рис.5. Вакуумный выключатель типа ВВ-10-20/1000УЗ

На рис.5 показан вакуумный выключатель типа ВВ-10-20/1000УЗ конструкции ВЭИ с номинальным напряжением 10 кВ, номинальным током 1600А и номинальным током отключения 20 кА. Время отключения 2 периода. Выключатель приспособлен для установки в ячейке комплектного РУ. В стадии освоения находятся выключатели для номинальных напряжений 35 и 110 кВ.

Фирмой «Дженерал Электрик» (США) построен выключатель с номинальным напряжением 242 кВ и пятью камерами 45 кВ/40 кА, включенными последовательно. Камеры каждого полюса помещены в стальной цилиндрический бак с проходными изоляторами и встроенными трансформаторами тока (рис.6).

Вакуумный выключатель фирмы «Дженерал Электрик» с номинальным напряжением 242 кВ

Рис.6. Вакуумный выключатель фирмы «Дженерал Электрик»
с номинальным напряжением 242 кВ:

а — размещение вакуумных камер в кожухе:
1 — вакуумные камеры; 2 — привод; 3 — трансформаторы тока;
4 — рычажная система; 5 — уплотнение;
б — внешний вид выключателя

Бак заполнен элегазом при давлении 0,1 МПа, чтобы увеличить разрядное напряжение по поверхности вакуумных камер (никакого отношения к гашению дуги элегаз не имеет). Подвижные контактные стержни вакуумных камер соединены между собой (рычажной системой), а также с пружинным приводом, обеспечивающим необходимое давление в контактах во включенном положении и достаточную скорость перемещения контактов при их размыкании. Стальной бак заварен наглухо на весь срок службы выключателя (около 20 лет).

Японской фирмой Toshiba построены вакуумные выключатели для систем собственных нужд мощных АЭС и ТЭС. Выключатели имеют следующие параметры: номинальное напряжение 6,9-7,2 кВ; номинальные токи 1200, 2000 и 3000 А; номинальный ток отключения 63 кА; номинальный ток включения 160 кА. Выключатели снабжены или пружинными приводами с заводом от электродвигателей, или электромагнитными приводами. Они приспособлены для установки в ячейках комплектных РУ с весьма сжатыми размерами.

Положительные стороны вакуумных выключателей:

  • простота конструкции — отсутствие клапанов, компрессоров, других вспомогательных устройств;
  • исключительная надежность — перерывы в работе присоединений, вызванные ремонтом выключателей, практически исключены;
  • быстродействие (время отключения составляет 2 периода);
  • отсутствие шунтирующих резисторов, поскольку скорость восстанавливающейся электрической прочности промежутка между контактами исключительно высока;
  • отсутствие масла и других горючих материалов;
  • относительно небольшие размеры и масса выключателей;
  • отсутствие ударных нагрузок на фундамент характерных для масляных выключателей;
  • бесшумная работа;
  • низкая стоимость.
Читайте так же:
Выключатели воздушные выключатель напряжение 35 кв тип вву

Как видно, вакуумные выключатели отвечают всем требованиям. Весьма вероятно, что в ближайшем будущем вакуумные выключатели вытеснят большую часть выключателей, применяемых в настоящее время.

Высоковольтные вакуумные выключатели — устройство и принцип работы

Среди современного высоковольтного оборудования, предназначенного для коммутации электрических цепей в энергетике, особое место отводится вакуумным выключателям. Они широко применяются в сетях от 6 до 35 кВ и реже в схемах 110 или 220 кВ включительно.

Высоковольтный вакуумный выключатель 110 кВ

Их номинальный ток отключения может составлять от 20 до 40 кА, а электродинамической стойкости — порядка 50÷100. Общее время отключения таким выключателем нагрузки или аварии составляет около 45 миллисекунд.

Общий вид вакуумного выключателя

Каждая фаза цепи надежно отделена изоляторами и в то же время все оборудование конструктивно собрано на едином общем приводе. Шины подстанции подключаются на входные вывода выключателя, а отходящего присоединения — на выводные.

Внутри вакуумной дугогасительной камеры работают силовые контакты, прижимаемые между собой так, чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление и надежное прохождение токов как нагрузки, так и аварии.

Верхняя часть контактной системы стационарно закреплена, а нижняя под действием усилия привода способна перемещаться строго в осевом направлении.

Конструкция вакуумного выключателя

На картинке видно, что контактные пластины расположены в вакуумной камере и приводятся в движение тягами, управляемыми силами натяжения пружин и катушек электромагнитов. Вся эта конструкция расположена внутри системы изоляторов, исключающих возникновение токов утечек.

Стенки вакуумной камеры выполнены из очищенных металлов, сплавов и специальных составов керамики, обеспечивающих герметичность рабочей среды в течение нескольких десятилетий. Для исключения попадания воздуха при перемещениях подвижного контакта установлено сильфонное устройство.

Якорь электромагнита постоянного тока способен двигаться на замыкание силовых контактов или их разрыв за счет смены полярности подаваемого на обмотку напряжения. Постоянный круговой магнит, встроенный в конструкцию привода, удерживает подвижную часть в любом сработанном положении.

Система пружин обеспечивает создание оптимальных скоростей передвижения якоря при коммутациях, исключения дребезга контактов и возможностей пробоев конструкции стенок.

Внутри корпуса выключателя собрана кинематическая и электрическая схемы с синхронизирующим валом и дополнительными блок-контактами, обеспечивающими возможности контроля и управления положением выключателя в любом состоянии.

По своим функциональным задачам вакуумный выключатель ничем не отличается от других аналогов высоковольтного оборудования. Он обеспечивает:

1. надежное прохождение номинальных электрических мощностей при длительной работе;

2. возможности гарантированных коммутаций оборудования электротехническим персоналом в ручном или автоматическом режиме при оперативных переключениях для изменений конфигурации действующей схемы;

3. автоматическую ликвидацию возникающих аварий за минимально возможное время.

Принципиальное отличие вакуумного выключателя состоит в способе гашения электрической дуги, возникающей при разъединении контактов во время отключения. Если у его аналогов для этого создается среда сжатого воздуха, масла или элегаза, то здесь работает вакуум.

Принцип гашения дуги в силовой схеме

Обе контактных пластины работают в среде вакуума, образованного за счет откачки газов из сосуда дугогасительной камеры до 10 -6 ÷10 -8 Н/см2. При этом создается высокая электрическая прочность, характеризующаяся усиленными диэлектрическими свойствами.

С началом движения приводом контактов на разъединение между ними появляется промежуток, сразу содержащий вакуум. Внутри него начинается процесс испарения нагретого металла контактных площадок. Через эти пары продолжает протекать ток нагрузки. Он инициирует образование дополнительных электрических разрядов, создающих дугу в среде вакуума, продолжающую развиваться за счет испарения и отрыва паров металла.

Под действием приложенной разности потенциалов образованные ионы движутся в определенном направлении, создавая плазму.

Как гасится дуга в вакуумном выключателе

В ее среде продолжается протекание электрического тока, идет дальнейшая ионизация.

Развитие ионизации, образование плазмы

Различные этапы образования плазмы

Поскольку выключатель работает с переменным электрическим током, то его направление в течение каждого полупериода меняется на противоположное. При переходе синусоиды через ноль ток отсутствует. За счет этого дуга резко гаснет и обрывается, а отторгнутые ионы металла прекращают выделяться и за 7÷10 микросекунд полностью оседают на ближайших поверхностях контактов или остальных частях дугогасящей камеры.

Читайте так же:
Выключатель авт ва57ф35 340010 63а

В этот момент электрическая прочность промежутка между силовыми контактами, заполненная вакуумом, практически мгновенно восстанавливается, чем обеспечивается окончательное отключение тока нагрузки. В следующем полупериоде синусоиды электрическая дуга возникнуть уже не может.

Заключительные процессы гашения дуги

Таким образом, для прекращения действия электрической дуги в среде вакуума при размыкании силовых контактов достаточно переменному току сменить свое направление.

Технологические особенности различных моделей

Конструкции вакуумных выключателей создаются для длительной работы на открытом воздухе или в закрытых сооружениях. Устройства наружной установки изготавливаются с цельнолитыми полюсами, выполненными с изоляцией из кремнийорганических материалов, а для внутренней работы применяют литые компаунды эпоксидных составов.

Вакуумные камеры в заводских условиях изготавливают съемными, оптимально настроенными для установки в литом корпусе. Внутри них уже размещены силовые контакты из специальных сортов легированных сплавов. Они, благодаря примененному принципу работы и конструкции, обеспечивают мягкое гашение электрической дуги, исключают возможности образования перенапряжений в схеме.

Универсальный электромагнитный привод используется во всех конструкциях вакуумных выключателей. Он удерживает силовые контакты в замкнутом или отключенном состоянии за счет энергии мощных магнитов.

Коммутация и фиксация контактной системы осуществляется положением «магнитной защелки», переключающей цепь магнитов на воссоединение или отключение подвижного якоря. Встроенные пружинные элементы позволяют осуществлять ручные переключения электротехническому персоналу.

Для управления работой вакуумным выключателем используются типовые релейные схемы или электронные, микропроцессорные блоки, которые могут быть расположены непосредственно в корпусе привода или выполнены выносными устройствами в отдельных шкафах, блоках или на панелях.

Блок управления вакуумного выключателя

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К достоинствам относят:

относительную простоту конструкции;

пониженное потребление электроэнергии для производства переключений;

удобство ремонта, заключающееся в возможности блочной замены, вышедшей из строя, дугогасительной камеры;

способность выключателя работать при любой ориентации в пространстве;

повышенную стойкость к коммутационным нагрузкам;

стойкость к возникновению пожара и взрывов;

тихую работу при переключениях;

высокую экологичность, исключающую загрязнение атмосферы.

Недостатками конструкций являются:

относительно низкие допустимые токи номинальных и аварийных режимов;

появление коммутационных перенапряжений во время отключений низких индуктивных токов;

пониженный ресурс дугогасящего устройства по отношению к ликвидации токов коротких замыканий.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Вакуумные выключатели

Для повышения качества поставляемой энергии от электрических сетей, распределительные устройства комплектуются современными высоковольтными выключателями с вакуумной дугогасительной средой.

Благодаря качественному отличию от устаревших автоматических выключателей, вакуумные выключатели используются и для вновь возводимых подстанций, и для замены коммутационного оборудования на уже существующих.

Ряд преимуществ вакуумных дугогасительных устройств обуславливается более эффективным принципом гашения дуги и создает предпосылки для предотвращения аварийных режимов энергосистемы и позволяет существенно сократить затраты на обслуживание.

Вид вакуумного автоматического выключателя

Рисунок 1 – Общий вид вакуумного автоматического выключателя

Вакуумный выключатель — это устройство, предназначенное для эксплуатации в составе электрических высоковольтных сетей. Название он унаследовал от особенности конструкции – вакуумной камеры, благодаря которой достигается моментное гашение электрической дуги. Прибор используют в качестве коммутаторов, призванных выполнять отключение оборудования на случай аварийных ситуаций.

1. Назначение

Вакуумные выключатели предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока (частота 50 Гц), номинальным напряжением до 10 кВ с изолированной, компенсированной, заземлённой через резистор или дугогасительный реактор нейтралью. они предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций, подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства, в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей, нефтехимической, химической, горнорудной и др. отраслях.

2. Устройство и принцип действия

Вакуумные выключатели предназначены для совершения коммутационных операций в электроснабжающих сетях высокого напряжения. Конструктивно вакуумный выключатель состоит из трех отдельных полюсов или колонок (по одной на каждую фазу). Все колонки устанавливаются на одном приводе посредством опорного изолятора из полимера, фарфора или текстолита. У каждой из них имеются два вывода для подключения ошиновки. Устройство состоит из двух контактов, подведенных под соответствующие потенциалы полюсов.

Читайте так же:
Выключатели розетки устройство установка

Один из них выполняется подвижным, а второй – стационарным, как и в других типах выключателей. Силовые контакты вакуумного выключателя располагаются внутри герметичной камеры, способной сохранять вакуум в течение длительного периода времени. Для чего в состав камеры включаются специальные металлические сплавы и керамические добавки.

Для постоянного поддержания состояния сильно разреженной газовой среды, внутри вакуумной камеры, устройство комплектуется сильфонным компонентом. Он исключает возможность проникновения воздуха или другого газа внутрь вакуумной камеры.

Конструкция вакуумного выключателя
Рисунок 2 – Конструкция вакуумного выключателя

3. Принцип гашения электрической дуги

При разрыве контактов между поверхностями возникает ионизация пространства. В вакуумных выключателях применяется технология, отличная от воздушных и масляных. Основной принцип основан на том, что в идеальном вакууме отсутствует какое-либо вещество, способное выделять заряженные частицы. Поэтому в момент разделения контактов, из-за разности потенциалов, единственным источником ионизации являются пары раскаленного металла. Они продолжают движение между контактными поверхностями, но при переходе синусоиды электрического тока через ноль, заряженные частицы утрачивают энергию для ионизации и перемещения и их место занимает пустое пространство с высокой электрической плотностью и дуга рвется. Ионы металлов примыкают к ближайшей поверхности – контактам или стенкам камеры. Такой принцип действия позволяет сократить время на прекращение горения дуги и предоставляет ряд преимуществ, в сравнении с другими типами коммутационных аппаратов. Однако чрезмерные коммутационные перенапряжения могут привести к деформации поверхности, что будет препятствовать нормальному замыканию контактов, увеличит переходное сопротивление и вызовет перегрев внутри вакуумной камеры.

4. Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

  • Небольшие габариты, в сравнении с масляными и воздушными выключателями.
  • Возможность быстрой замены, особенно в выкатных ячейках.
  • Сравнительно низкий уровень шума.
  • Экологичность.
  • Не требуют периодической компенсации уровня рабочей среды, снижая объемы работ по обслуживанию к минимуму.
  • Высокая надежность.
  • Возникновение перенапряжения при отсекании малых индуктивных токов.
  • Малый коммутационный ресурс отключения аварийных токов.

5. Особенности эксплуатации

Несмотря на неприхотливость выключателей от 6 до 35 кВ, их ревизию, обслуживание нужно проводить не реже 1 раза в 4 года.

К общим рекомендациям можно отнести:

  • Необходимость периодической проверки скорости срабатывания;
  • Использование для установки силовых розеток;
  • Необходимость проверки корректности работы после скачков напряжения;
  • При поломке в первую очередь проверяется на состояние контактов и проводки.

6. Особенности выбора

Ввиду наличия высокого спроса на такой вид выключателей, их производство налажено огромным количеством независимых компаний. Это порождает различие конструкций, технических характеристик, а значит, вынуждает использовать определенные критерии выбора:

  • Номиналы напряжения, мощности, сопротивления.
  • Значения токов отключения, динамической устойчивости.
  • Номинал теплового импульса сети.
  • Принцип работы бортового микропроцессора.
  • Входные/выходные значения сигнала.

7. Сферы применения вакуумных выключателей

  • В распределительных электроустановках электрических станций и подстанций.
  • В металлургии для питания печных трансформаторов, снабжающих оборудование для выплавки стали.
  • В нефтегазовой и химической промышленности на пунктах перекачки, переключающих пунктах и трансформаторных подстанциях.
  • Для работы первичных и вторичных цепей тяговых подстанций на железнодорожном транспорте, осуществляет питание вспомогательного оборудования и не тяговых потребителей.
  • На горнодобывающих предприятиях для питания комбайнов, экскаваторов и других видов тяжелой техники от комплектных трансформаторных подстанций.

Выводы

Вакуумные выключатели с номинальным напряжением 6, 10 и 35 кВ являются одним из наиболее востребованных сегодня типов коммутационного оборудования высоковольтных сетей. Они более надежны в эксплуатации, долговечны и безопасны для обслуживающего персонала и окружающей среды. Вакуумные выключатели от других видов устройств отличаются относительной простой и надёжной структурой. Поэтому этот вид оборудования служит длительное время без особых нареканий.

Ресурс естественного износа определяется числом операций, равным не менее 20000. При условии своевременного производства технического обслуживания этот ресурс возрастает на 5-10%. Между тем, техническое обслуживание ВВ ограничивается небольшим количеством лёгких операций.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector