لا يمكن مقارنة عمل الشبكات الكهربائية عالية الجهد حسب الخصائص الحالية بعمل نظائرها المنزلية. وفقًا لذلك ، في حالة الطوارئ ، هناك حاجة إلى أجهزة أكثر قوة من الأجهزة الأوتوماتيكية القياسية لإيقاف المعدات وإطفاء القوس الكهربائي.
يتم استخدام قواطع الدائرة SF6 (EM) ، كهيكل وقائي ، والتي يمكن التحكم فيها في الوضع اليدوي واستخدام الأتمتة. لقد وصفنا بالتفصيل ميزات التصميم ومبدأ تشغيل الأجهزة. قدموا توصيات للتركيب والتوصيل والصيانة.
تعريف واستخدام غاز SF6
سادس فلوريد الكبريت هو سادس فلوريد الكبريت المصنف على أنه غاز كهربائي. نظرًا لخصائصه العازلة ، فإنه يستخدم بنشاط في تصنيع الأجهزة الكهربائية.
في حالة محايدة ، غاز SF6 هو غاز غير قابل للاشتعال بدون لون ورائحة. إذا قارناها بالهواء ، فيمكننا ملاحظة كثافة عالية (6.7) وكتلة جزيئية تتجاوز كتلة الهواء بمقدار 5 مرات.
تتمثل إحدى مزايا غاز SF6 في مقاومته للمظاهر الخارجية. لا يغير الخصائص تحت أي ظرف من الظروف. إذا حدث تسوس أثناء التفريغ الكهربائي ، فسرعان ما يكون التعافي الكامل ضروريًا للعمل.
السر هو أن جزيئات SF6 تربط الإلكترونات وتشكل أيونات سالبة. منحت نوعية "الكهربي" الكبريت 6 فلوريد بخاصية مثل القوة الكهربائية.
من الناحية العملية ، تكون القوة الكهربائية للهواء أضعف 2-3 مرات من نفس خاصية SF6. من بين أمور أخرى ، أنها مقاومة للحريق ، لأنها تتعلق بالمواد غير القابلة للاحتراق ، ولديها قدرة التبريد.
عندما أصبح من الضروري العثور على غاز لإطفاء القوس الكهربائي ، بدأوا في دراسة خصائص SF6 (سادس فلوريد الكبريت) ، وكربون 4-كلوريد وفريون. في المحاكمات فاز SF6
جعلت الخصائص المدرجة غاز SF6 أكثر ملاءمة للاستخدام في الصناعة الكهربائية ، على وجه الخصوص ، في الأجهزة التالية:
- محولات الطاقة التي تعمل على مبدأ الحث المغناطيسي ؛
- مفاتيح كهربائية من النوع الكامل ؛
- خطوط الجهد العالي التي تربط المنشآت البعيدة ؛
- قواطع كهربائية عالية الجهد.
لكن بعض خصائص SF6 أدت إلى حقيقة أنه كان من الضروري تحسين تصميم قاطع الدائرة. يتعلق العيب الرئيسي بانتقال المرحلة الغازية إلى السائل ، وهذا ممكن مع نسب معينة من الضغط ودرجة الحرارة.
لكي تعمل المعدات دون انقطاع ، من الضروري توفير ظروف مريحة. لنفترض أنه من أجل تشغيل أجهزة SF6 عند -40 درجة ، يلزم ضغط لا يزيد عن 0.4 ميجا باسكال وكثافة أقل من 0.03 جم / سم مكعب. من الناحية العملية ، إذا لزم الأمر ، يتم تسخين الغاز ، مما يمنع الانتقال إلى الطور السائل.
تصميم قواطع دوائر SF6
إذا قارنا الأجهزة المعزولة بالغاز مع نظائرها من أنواع أخرى ، فهي أقرب إلى الأجهزة النفطية حسب التصميم. والفرق يكمن في ملء الغرف لإطفاء القوس.
يستخدم خليط الزيت كمواد حشو لقواطع دائرة الزيت وكبريت 6 فلوريد لقواطع الدائرة SF6. ميزة الخيار الثاني هي المتانة والحد الأدنى من الصيانة.
مخطط لجهاز نوع العمود المعزول بالغاز. توجد وحدات الانحناء المركبة على رف مرتفع في الجزء العلوي ، وخزانة التحكم في الجزء السفلي
تعتمد طرق إطفاء القوس الكهربائي على العديد من العوامل ، من بينها الحاسمة التيار المقنن والجهد ، بالإضافة إلى شروط استخدام الجهاز.
في المجموع ، تتميز أربعة أنواع من EV:
- مع الانفجار الكهرومغناطيسي.
- مع الانفجار في غاز SF6 - مع مرحلة ضغط واحدة ؛
- مع انفجار طولي - مع مستويين للضغط ؛
- مع انفجار تم إنشاؤه تلقائيًا.
إذا دخلت الأجهزة الهوائية في عملية إطفاء الغاز القوسي إلى الغلاف الجوي ، فإنها تبقى في غاز SF6 في مكان محصور مملوء بمزيج غاز. في الوقت نفسه ، لا يزال هناك ضغط زائد طفيف.
أجهزة العمود والدبابات
عمليًا ، يتم استخدام نوعين من نباتات SF6:
- خزان؛
- النواة.
تتعلق الاختلافات بكل من السمات الهيكلية ومبدأ انقراض القوس الكهربائي. من حيث الترتيب الخارجي ، تذكر العناصر الأساسية بالنظائر منخفضة الزيت: فهي تتكون من جزأين وظيفيين - الانحناء والاتصال ، ولديهما نفس الأبعاد الحجمية.
تم تصميم أجهزة الفصل للعمل على شبكة 220 فولت وتنتمي إلى معدات أحادية الطور. مثال على قاطع الدائرة من نوع العمود SF6 هو LF 10 Schneider Electric.
يمكن التحكم في المعدات بطريقتين مختلفتين: يدويًا ، عند إجراء الضبط والتحكم باستخدام الأجهزة الميكانيكية ، وعن بُعد تلقائيًا
أجهزة الغاز الخزان SF6 أصغر ومجهزة بمحرك متعدد الأطوار. يتيح لك هذا التوزيع التحكم بشكل أفضل وضبط معلمات الجهد بسلاسة.
إحدى مزايا الخزان EV هي القدرة على تحمل الأحمال المتزايدة. يتم ضمان هذه الجودة من خلال المحولات الحالية المقدمة في التصميم.
مثال على جهاز الخزان هو تركيب الغاز DT2-550 F3 Alstom Grid. أثبتت هذه الأجهزة نفسها في الأنظمة الكهربائية بجهد 500 كيلو فولت.
يتم تجميع التصميم وتجهيزه بطريقة تعمل دون أعطال في درجات الحرارة المنخفضة (الحرجة) ، والرطوبة العالية ، وكذلك في المناطق ذات النشاط الزلزالي والتلوث الجوي المفرط.
مبدأ انقراض القوس
كيف يعمل الجهاز ، ضع في اعتبارك مثال المفتاح LW36 الخاص بالشركة المصنعة الصينية CHINT.
عند فصله ، يعمل النابض على العناصر الديناميكية للأسطوانة ، وتسقط. يتم فتح كافة جهات الاتصال ، باستثناء جهات اتصال المقاطعة. عندما يتم قطع جهات الاتصال ، التي يمر من خلالها التيار ، ينشأ قوس كهربائي.
ينتقل الغاز الساخن إلى غرفة الحرارة ، ويتم تنشيط صمام الفحص. عندما ينفجر الغاز من غرفة الحرارة في الفجوة ، يحدث انقراض القوس.
إذا تم فصل التيارات الصغيرة ، فإن الضغط في غرفة الحرارة ليس كافيًا ، لذلك ينجذب الضغط من غرفة الضغط (دائمًا ما يكون أعلى). يفتح صمام عدم العودة ، ويتدفق الغاز دون عوائق في الفجوة ويطفئ القوس عند المرور عبر الصفر.
مخطط الموقع الداخلي وتشغيل الصمامات الثابتة والثابتة وفك الضغط وفحص الصمامات. الموقف 1 - الشمول ؛ الموضع 2 - فصل التيارات الكبيرة ؛ الموضع 3 - فصل التيارات المنخفضة ؛ الموضع 4 - قم بإيقاف تشغيل الجهاز
الوحدات الأساسية الحديثة لديها أداء محسن. يتم تقليل الصيانة إلى الحد الأدنى ، يتم زيادة الموارد التحويلية. تتميز قواطع الدائرة SF6 بمستوى ضوضاء منخفض ، وميكانيكا موثوقة ، وسهولة التركيب والاختبار.
يتم تعديل نماذج الخزان باستخدام محرك ومحولات. يتحكم محرك الزنبرك أو الزنبرك الهيدروليكي في عمليات التشغيل / الإيقاف ، ومستوى الاحتفاظ بالقوس الكهربائي.
ما هو محرك الأقراص؟
تم تصميم محرك الأقراص لأداء جميع العمليات المتعلقة بتشغيل / إيقاف تشغيل أو الإمساك بالوحدة في موضع معين. يوضح الرسم البياني موقع محرك الأقراص بالضبط. عادة ما يكون هذا هو سطح الأرض أو دعم منخفض ، مما يوفر لموظفي الصيانة سهولة الوصول إلى أجهزة التحكم.
تصميم قاطع دائرة الخزان: 1 - وحدات الخزف أو البوليمر ؛ 2 - المحولات ؛ 3 - خزان مع جهاز إطفاء الغاز ؛ 4 - غرفة بها غاز ؛ 5 - محرك هيدروليكي ؛ 6 - إطار معدني ؛ 7- موصل لإدخال الغاز
يتكون محرك الأقراص من آلية تبديل وجهاز قفل - مزلاج وآلية رحلة. يجب أن تحدث عملية الدمج بأسرع وقت ممكن لتجنب تلامس اللحام.
أثناء البدء ، يبذلون جهودًا كبيرة للتغلب على قوى الاحتكاك لجميع العناصر المعنية. يعد الفصل أسهل ويتكون من الحركة العكسية للمزلاج ، مما يضمن الدمج والاحتفاظ به.
هناك عدة طرق لتمكين / تعطيل:
- ميكانيكي؛
- ربيع؛
- البضائع ؛
- هوائي؛
- الكهرومغناطيسي.
بالنسبة للأنظمة منخفضة الطاقة ، يتم استخدام التحكم اليدوي. في هذه الحالة ، قوة عامل واحد كافية. يتم عادة إيقاف تشغيل التروس اليدوية تلقائيًا. يتم تشغيل محرك الزنبرك يدويًا أيضًا ، ولكن يتم إشراك المحركات منخفضة الطاقة في بعض الأحيان.
الترتيب التقليدي لمحرك الأقراص بالقرب من الإطار المعدني المتصاعد. يتم ضمان سلامة الآلية وتشغيلها من خلال غلاف معدني قوي - صندوق مع باب مناسب لعمل المشغل
يتطلب استخدام محرك كهرومغناطيسي مزيدًا من الطاقة ، وبالتالي يلزم وجود مصدر تيار مستمر يبلغ حوالي 58 أمبير بجهد 220 فولت.كآلية إيقاف تشغيل احتياطية ، هناك رافعة يدوية. الأجهزة الكهرومغناطيسية موثوقة ، لذلك يتم تشغيلها بنجاح في المناطق ذات الشتاء القارس. ناقص - الحاجة إلى بطارية قوية.
يتميز المحرك الهوائي بأنه بدلاً من المغناطيس الكهربائي ، فإن عنصر العمل الرئيسي هو زوج أسطوانة / مكبس. بفضل الهواء المضغوط ، فإن سرعة التحويل أعلى بكثير من الموديلات السابقة.
مزايا وعيوب استخدام EV
قواطع الدائرة SF6 ، مثل الأنواع الأخرى من المفاتيح الكهربائية ، لها العديد من المزايا والعيوب. عند اختيار التثبيت ، يتم إجراء الحسابات اللازمة ، بالإضافة إلى الخصائص التقنية وميزات التصميم ، ضع في الاعتبار إيجابيات وسلبيات النماذج.
معرض الصور
صورة من
تطبيق عالمي في أنظمة الجهد العالي
كفاءة أداء وظائف العمل
موثوقية ومتانة التصميم
العمل بتيار عالي الجهد
تعمل قواطع الدائرة SF6 في ظروف صعبة مع اهتزازات دورية ، ودرجات حرارة منخفضة (مع تدفئة) ، في المناطق الخطرة بالحرائق.
تشمل العيوب التكلفة العالية للحشو - غاز SF6 ، وخصائص التركيب على الدرع أو الأساس ، والحاجة إلى تأهيل معين لموظفي المشغل.
قواعد ربط وصيانة EV
تخضع جميع الإجراءات المتعلقة بالتركيب والتشغيل والإيقاف وإصلاح وصيانة الأجهزة المعزولة بالغاز لقواعد صارمة ينظمها PUE 1.8.21.
لتوصيل التثبيت ، من الضروري التحقق من الحد الأدنى للضغط في الغرفة المملوءة بالغاز ، وإلا سيفشل المفتاح. لمنع الضرر ، يتم ضبط المنبه ، والذي يتم تشغيله عند انخفاض حاد في معلمات الضغط. يمكن مراقبة مستوى الضغط باستخدام مقياس الضغط.
يتم تثبيت عناصر التسخين في خزانة المحرك ، مما يمنع التكثيف بشكل فعال من عناصر الآلية. يجب على المشغل التأكد من تشغيل السخانات باستمرار.
يتم فحص التثبيت كل يوم في النهار وحوالي مرتين في الشهر في الظلام. في حالة حدوث إغلاق طارئ لأحد الأسباب ، يلزم إجراء فحص غير مجدول.
أثناء فحص قاطع الدائرة ، من الضروري التحقق من الحماية الخارجية وإزالة الأوساخ وإصلاح التلف. إذا ارتفعت حرارة جهات الاتصال ، يجب أن تعرف السبب.
في وجود سمك القد والضوضاء المشبوهة ، تحتاج إلى تحديد المصدر. هيكل التركيب المعدني هو أيضًا جزء من دائرة التأريض ، لذلك يجب التحقق من سلامتها.
تأكد من إزالة مقياس ضغط الدم. يجب أن يكون الضغط وفقًا للمعيار المحسوب من قبل الشركة المصنعة. من الضروري التحقق من صلاحية الأجهزة التنظيمية وأجهزة التحكم ، وفي حالة فشل عنصر واحد أو أكثر ، اتخذ تدابير - قم بإجراء استبدال أو إرساله للإصلاح.
إذا انخفض ضغط الغاز ، فقم بتجديد الغرفة بغاز SF6. لا يلزم تنظيف العزل ، حيث يتم إغلاق الهيكل تمامًا.
كيف يتم ترتيب المفاتيح المعزولة بالغاز ، وبأي مبدأ ينقرض القوس ، وأنواع الأجهزة ، يمكنك التعلم من فيديو مفيد وغني بالمعلومات.
الفيديو رقم 1. نظرة عامة على قواطع الدائرة SF6 مع وصف للجهاز ومبدأ التشغيل:
فيديو رقم 2. ميزات التصميم:
فيديو رقم 3. كيفية تثبيت المفتاح:
تغادر قواطع الدائرة SF6 ناقل المصنع في جاهزية التشغيل الكاملة وهي مصممة للعمل في مجموعة متنوعة من المناطق المناخية ، من المناطق الاستوائية إلى الباردة ، وهذا هو السبب في أنها تستخدم بنشاط من قبل الشركات الصناعية في مختلف البلدان.