Инструкция по эксплуатации элегазового выключателя 220кв типа 3ap1fg

1.Назначение

1.1. Выключатель типа 3АР1FG производства фирмы  Siemens предназначен  для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в цикле АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50Гц с номинальным напряжением 110кВ

1.2. Технические данные выключателя:

Наименование параметра

Норма

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

Номинальный ток, А

4000

Номинальный ток отключения, кА

40

Полное время отключения, С

0,057

Собственное время включения, с, не более

0,08

Избыточное давление элегаза, приведенное к +200С, МПа(кг/кв.см):

-давление (номинальное)

-работа предупредительной сигнализации при давлении

-работа блокировки «запрет оперирования» при давлении

0,6(6,0)

0,52(5,2)

0,5(5,0)

          1.3.Конструкция выключателя

          1.3.1.Три полюса выключателя и привод выключателя находятся на одной совместной раме.

          1.3.2.Полюса заполнены элегазом (SF6), который служит изоляционной и дугогасящей средой.

          1.3.3.Полюса выключателя соединены с газовой камерой посредством трубопровода.

          1.3.4.Плотность элегаза контролируется прибором контроля плотности и уровень давления отображается на манометре, который  находится в блоке привода выключателя.

          1.3.5.Выключатель оснащен одним пружинным приводом на все три фазы.

          1.3.6.Необходимая для выполнения коммутации энергия, накапливается в общей для всех полюсов, включающей и отключающей пружине.

          1.3.7.В шкафу привода расположены все устройства, необходимые для контроля и управления выключателем, а также клемные зажимы, необходимые для электрических присоединений.

          1.3.8.Для предотвращения образования  конденсата влаги внутри шкафа привода выключателя, должны быть постоянно включены электронагреватели.

          1.3.9.Выключатель предназначен для применения в диапазоне  температуры окружающей среды от -450  С до + 400 С.

2.Порядок обслуживания, оперирования и вывода в ремонт выключателя

2.1.Осмотр выключателя производится дежурными ОВБ согласно графика осмотра оборудования подстанций, но не реже одного раза в месяц.

2.2.При осмотре выключателя проверяют

-чистоту изоляции;

-на слух, отсутствие шума, треска, внутри выключателя;

-отсутствие нагрева контактов в болтовых соединениях ( по цветам побежалости);

-соответствие механическому указателю положения выключателя;

-работу обогрева привода ( обогрев должен быть постоянно включен);

-проверить плотность амортизатора в состояниях «ВКЛ» и «ВЫКЛ», убедившись в отсутствии желтоватых следов масла в области нижнего крепления амортизатора;

            Внимание!

            Если в указанных точках имеется желтоватые следы масла, то следует обратиться в представительство фирмы «Сименс» и вызвать специалистов.

-давление элегаза в выключателях ( по манометру в приводе  выключателя).

            Давление элегаза должно находится в области, ограниченной кривыми   a  и b, в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Смотри таблицу кривых плотности элегаза.

Внимание!

При получении сигнала «Потеря элегаза», оперативный персонал должен немедленно сообщить об этом начальнику гр.ПС и диспетчеру КРЭС.

2.3. Необходимо вести учет отключений выключателем токов К.З.

Допустимое количество отключений токов К.З. для:

-СВЭ-110кВ на ПС «Городская»                          -300

—   ВЭ-110кВ «Городская» на ПС «ПХГ-110»      -800

—   ВЭ-110кВ «Мелеуз»      на ПС «ПХГ-110»      -800

2.4. Допускаемое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств, суммарное число операций отключений при рабочих токах – 6000 операций.

2.5.Сроки технического обслуживания

Работы по контролю и техническому обслуживанию

Сроки

Примечания

По времени

( лет)

По нагрузке

Контроль

12

Через 3000 коммутационных циклов I <Iном

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры не открываются.

Техническое обслуживание

25

Через 6000 коммутационных циклов I <Iном

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры  открываются.

Контроль контактной системы

Достигнуто допустимое количество коммутационных циклов.

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры  открываются.

Работы по поддержанию выключателя в эксплуатационном состоянии и работы по техническому обслуживанию выключателя разрешается проводить только под контролем компетентного персонала, который назначается  либо заказчиком, либо фирмой «Сименс».

2.6. Возможные неисправности выключателя и способы их устранения.

Наименование неисправности,

дополнительные признаки

Причина

Способ устранения

Получение сигнала «Потеря элегаза»

Утечка элегаза

Определить место утечки и уплотнить. Довести давление элегаза до номинального значения(см.таб.кривые Плотности газа).

Блокировка коммутации выключателя

Не герметичность газовой камеры

То же

Блокировка включения

Включающая пружина не натягивается

Коммутация не возможна

1.Отсутствие напряжения на эл.двигателе

2.Повреждение эл.двигателя

1.Подключить эл.двигатель

2.Заменить эл.двигатель

2.7. Вывод в ремонт выключателя производится по бланку переключения.

3. Меры безопасности

3.1. Ремонтные работы и обслуживание выключателя производить при отсутствии напряжения на выводах выключателя, в силовых цепях, цепях управления.

3.2. Техническое обслуживание привода, снятие и установку межполюсной связи производить в отключенном положении механизмов, при разгруженной включающей и отключающей пружинах.

Это можно сделать следующим образом:

-отключить питание эл.двигателя

-отключить выключатель (если выключатель находится в положении “ВКЛ”)

-включить выключатель

-отключить выключатель

-отключить цепи управления.

3.3. Запрещается производить разборку полюсов выключателя при наличии в них избыточного давления элегаза.

До вскрытия гасительной камеры необходимо:

-произвести сброс давления элегаза, используя приборы, предназначенные для технического обслуживания газооборудования

-запрещается выпускать элегаз в воздух

-медленно и равномерно отпускать винтовые соединения

-не ударять фарфоровые корпуса инструментом

-не прислонять лестницы к опорным изоляторам, пользоваться лесами.

3.4. При коммутациях выключателя под воздействием эл.дуги возникают газообразные продукты разложения и “коммутационная” пыль.

Продукты разложения элегаза являются ядовитыми веществами. – Соприкосновение с ними или их попадание в дыхательные пути может вызвать раздражение кожи, глаз и шум в ушах, тошноту, рвоту и отек легких.

Поэтому, при вскрытии гасительной камеры необходимо пользоваться пылезащитными масками и газонепроницаемыми очками.

3.5. Оперативное включение и отключение выключателя следует выполнять только дистанционно.

3.6. В том случае, если эл.двигатель натяжения пружинного привода неисправен или нет питания эл.двигателя, включающую пружину можно натянуть вручную кривошинной рукояткой. Для этого кривошинную рукоятку насаживают на шестигранник над натяжным механизмом и вращают против часовой стрелки до щелчка, включающая пружина натянута. Затем необходимо снять кривошинную рукоятку.

Источник

Колонковый элегазовый выключатель типа 3AP1FG-245/EK, производства Компании «Евроконтракт» по лицензии фирмы «Siemens AG» г. Берлин.  Производимые выключатели полностью соответствуют российским и мировым стандартам и имеют ряд особенностей:

— Практически полное отсутствие обслуживания (гарантийный срок 5 лет, первый осмотр через 12 лет, первый средний ремонт через 25 лет, срок службы до 40 лет);

— Простота и надежность пружинного привода (ресурс десять тысяч операций включение-отключение);

— Низкие перенапряжения при отключении индуктивных токов (достигается за счет оптимального гашения дуги при переходе тока через нуль;

— Высокая электрическая прочность даже при атмосферном давлении;

— Высокая сейсмостойкость (оптимизированная конструкция полюсов и рамы);

— Низкий уровень шума (для срабатывания требуется небольшая механическая энергия);

— Простая установка и ввод в эксплуатацию (каждый выключатель после сборки испытывается и отправляется на место установки в виде нескольких крупных узлов)

         Область применения

Выключатель 3AP1FG-245/EK с пружинным приводом предназначен для эксплуатации в электрических сетях трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 220 кВ. Выключатель рассчитан для работы в сетях с заземлённой нейтралью (с коэффициентом замыкания на землю не более 1,4);

Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей в нормальных и аварийных режимах, в том числе АПВ:

цикл 1: О-0,3с-ВО-180с-ВО;

цикл 1а: О-0,3с-ВО-15с-ВО;

цикл 2: О-180с-ВО-180с-ВО.

Климатическое исполнение выключателя и категория размещения У1, УХЛ1 по ГОСТ 15150.
Рабочая температура окружающей среды +40…-55°С.

         Изоляция

В качестве дугогасящей и изоляционной среды используется элегаз SF6 или смесь SF6+CF4;

Одноминутное испытательное повышенное напряжение промышленной частоты — 440 кВ;

Напряжение грозового импульса (1,2/50 µсек) — 1050 кВ.

         Механическая работоспобность

Уровень шума — < 85 Дб;

Ресурс по механической работоспособности 10 000 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при номинальном токе — 6000 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при токах 0,3-0,6 от номинального тока отключения короткого замыкания — 150 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при токах 0,6-1,0 от номинального тока отключения короткого замыкания — 20 операций включения/отключения;

Вероятность безотказной работы за наработку 8800 часов — 0,995;

Срок службы до технического обслуживания — 12 лет или > 3000 операций включения/отключения с током равным номинальному;

Срок службы до среднего ремонта — 25 лет или > 6000 операций включения/отключения с током равным номинальному;

Срок службы выключателя — 40 лет.

         Конструкция

         Выключатель выполнен в колонковом трёхполюсном исполнении с общей рамой для полюсов и привода. Выключатель оснащён: устройством контроля плотности элегаза с блок контактами для предупредительной сигнализации о снижении давления и запрещения оперирования выключателем (по требованию заказчика возможна установка дополнительного), указателями положения «Вкл-Откл» выключателя и положения пружин, счётчиком операций (возможна установка дополнительного), предохранительными клапанами для сброса избыточного давления, манометром контроля давления в выключателе, площадками заземления.

         Шкаф управления имеет герметичную пыле-влагозащищённую конструкцию с антиконденсатным обогревом. Шкаф управления оборудован панелью управления «с места» и запирающим устройством предотвращающим доступ к внутреннему оборудованию.

         Привод взводится электродвигателем. Привод допускает возможности ручного оперирования и ручного натяжения пружин. Привод оснащён 1-м электромагнитом включения (возможна установка 1-го дополнительного) и 2-мя электромагнитами отключения (возможна установка 4-х дополнительных). Привод имеет механическую блокировку от повторного включения, а также электрическую блокировку от повторных включений в цепях управления («блокировка от прыганья»).

         Вспомогательный выключатель установленный на привод имеет 9 свободных нормально открытых, 9 свободных нормально закрытых и 1 проскальзывающий свободный контакт (при необходимости возможна установка дополнительного вспомогательного выключателя). Вспомогательный выключатель механического принципа действия с самозачищающимися контактами не требует регулировки в течение всего срока службы.

         Комплектность

Основной комплект:

         выключатель в транспортном положении с комплектом вводов;

         комплект ЗИП;

         элегаз (SF6) или смесь (SF6+CF4) для заполнения выключателя;

         руководство по эксплуатации;

         комплект электрических схем;

         паспорт выключателя.

Дополнительное оборудование (по желанию Заказчика):

         устройство заполнения выключателя элегазом;

         детектор утечек SF6.

Наименование параметра

Значение

Номинальное напряжение, кВ

220

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

252

Номинальный ток, А до

4000

Номинальный ток отключения, кА

40;50

Собственное время отключения, с

0,037

Полное время отключения, с, не более

0,05

Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с

0,276

Собственное время включения, с

0,058

Разновремённость работы полюсов, с:
  — при отключении
  — при включении


0,002
0,001

Электрическое сопротивление главной токоведущей цепи, мкОм не более

40

Масса элегаза в выключателе, кг

21,9

Номинальное напряжение электромагнитов включения и отключения, В пост. (изменения по требованию Заказчика)

220

Ток электромагнитов включения и отключения при нормальном напряжении, А:
  — электромагнит отключения
  — электромагнит включения


1,0
1,0

Рабочий диапазон напряжения цепей управления, % от номинального напряжения:
  — электромагнит отключения
  — электромагнит включения


65-110
85-110

Напряжение питания электродвигателя взвода пружины включения, В:
  — переменное
  — постоянное


110-380
48-220

Мощность электродвигателя взвода пружины включения, кВт

1,7

Время взвода пружины включения привода, с

6-14

Напряжение питания устройств обогрева, В переменное

220/380

Мощность устройства антиконденсатного обогрева, Вт

300

Мощность устройства дополнительного (зимнего) обогрева, Вт

750

Масса выключателя, кг

4900

Источник

salient

3AP1FG элегазовые выключатели Элегазовые колонковые выключатели серии 3AP1FG, производства ЗАО «АК Евроконтракт», по лицензии компании «Siemens AG», на номинальные напряжения 110 и 220 кВ, предназначены для использования во всех климатических зонах России. Это достигается благодаря использованию в качестве диэлектрика как чистого элегаза (до -45°С), так и смеси элегаза с четырехфтористым углеродом CF4 (до -55°С).
Высокая надежность и практически полное отсутствие обслуживания, а также лучшее соотношение цена/качество делают выключатели этой серии идеальным выбором для регионов с умеренным климатом. Производимые выключатели полностью соответствуют российским и мировым стандартам и имеют ряд особенностей:
практически полное отсутствие обслуживания (гарантийный срок 5 лет, первый осмотр через 12 лет, первый средний ремонт через 25 лет, срок службы до 40 лет);
простота и надежность пружинного привода (ресурс десять тысяч операций включение-отключение);
низкие перенапряжения при отключении индуктивных токов (достигается за счет оптимального гашения дуги при переходе тока через нуль);
высокая электрическая прочность даже при атмосферном давлении;
высокая сейсмостойкость (оптимизированная конструкция полюсов и рамы);
низкий уровень шума (для срабатывания требуется небольшая механическая энергия);
простая установка и ввод в эксплуатацию (каждый выключатель после сборки испытывается и отправляется на место установки в виде нескольких крупных узлов)

Технические данные выключателей

Основные технические данные

Типы выключателей

Тип выключателя

3AP1FG-145/EK

3AP1FG-245/EK

Номинальное напряжение, кВ

110

220

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

252

Номинальный ток, А

до 4000

до 4000

Номинальный ток отключения, кА

до 40

до 50

Механическая стойкость циклов В- пауза -О

10 000

10 000

Ток термической стойкости, 3 с, кА

до 40

до 50

Грозовой импульс, кВ

650

1 050

Испытательное напряжение на частоте 50 Гц, кВ

275

440

Номинальный рабочий цикл

О-0,3с-ВО-180с-ВО

0-0,3с-В0-180с-В0

Собственное время отключения не более, с

0,023

0,027

Полное время отключения не более, с

0,046

0,46

Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с

0,281

0,276

Собственное время включения не более, с

0,046

0,056

Номинальное напряжение постоянного тока электромагнитов управления, В

110, 220

110, 220

Верхнее и нижнее рабочие значения температуры окружающего воздуха, °С

+40/ -45 (-55*)

+40/ -45 (-55*)

Тип привода

Пружинный

Пружинный

Срок службы до среднего ремонта , лет

25

25

Срок службы, лет (не менее)

40

40

Гарантии изготовителя, лет

5

5

Масса выключателя, кг

1500

3130

Масса элегаза, кг

8,1

21,9

*для исполнения УХЛ1

Изготовитель: ЗАО «АК Евроконтракт», 143900, Московская область, г. Балашиха, а/я 232, тел.: (095) 788-6760; факс: (095) 788-6761.

Salient

Источник

Введение

На сегодняшний день, использование элегаза в качестве дугогасящей среды, более эффективной по сравнению со сжатым воздухом и маслом, является наиболее перспективным и быстроразвивающимся направлением развития выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения. Основные достоинства элегазового оборудования определяются уникальными физико-химическими свойствами элегаза. При правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует такого тщательного ухода за собой, как масло.

Элегазовому оборудованию также присущи: компактность; большие межревизионные сроки, вплоть до отсутствия эксплуатационного обслуживания в течение всего срока службы; широкий диапазон номинальных напряжений (6-1150 кВ); пожаробезопасность и повышенная безопасность обслуживания.

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов. Также ведущие зарубежные фирмы практически полностью перешли на выпуск комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) и элегазовых выключателей для открытых распределительных устройств на классы напряжения 110 кВ и выше.

Определение и применение элегаза

Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств. В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность. На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

Элегаз для высоковольтных сетей

Когда возникла необходимость отыскать газ для гашения электродуги, стали изучать свойства SF6 (шестифтористой серы), 4-хлористого углерода и фреона. В испытаниях победила SF6

Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

  • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
  • распределительные устройства комплектного типа;
  • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
  • высоковольтные выключатели.

Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

Свойства элегаза.

Элегаз (электротехнический газ) представляет собой шестифтористую серу SF6 . При рабочих давлениях и обычной температуре элегаз — бесцветный, без запаха, не горюч, в 5 раз тяжелее воздуха. Элегаз не стареет, т., не меняет своих свойств с течением времени, при электрическом разряде распадается, но быстро рекомбинирует, восстанавливая первоначальную диэлектрическую прочность. При температурах до 1000 К элегаз инертен и нагревостоек, до температур Порядка 500 К химически не активен и не агрессивен по отношению к металлам, литьевой смоле и резинам. Элегаз является «электроотрицательным» газом. Его молекулы в электрическом поле обладают способностью захватывать электроны, образуя малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы. Благодаря этому элегаз обладает высокой электрической прочностью. При давлении 0,23 МПа разрядное напряжение в элегазе равно разрядному напряжению трансформаторного масла. В элегазе при атмосферном давлении может быть погашена дуга с током, в несколько раз превышающим ток, отключаемый в воздухе при том же давлении молекулы элегаза улавливают электроны дугового столба; потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. В струе элегаза, т.е, при газовом дутье, электроны из дугового столба поглощаются еще более интенсивно. Эксплуатационная способность элегаза улучшается в равномерном поле, поэтому конструкция отдельных элементов выключателя должна обеспечивать наибольшую равномерность и однородность электрического поля. В неоднородном поле появляются местные перенапряженности электрического поля, которые вызывают коронирующие разряды. Под действием этих разрядов элегаз разлагается, образуя низшие фториды, действующие неблагоприятно на конструкционные материалы, используемые в дугогасящем устройстве. Во избежание разрядов поверхности металлических экранов, выравнивающих поле, должны быть чистыми, гладкими, без заусенцев. Грязь, пыль, металлические частицы на поверхности экранов создают локальную неоднородность поля, ухудшающую электрическую прочность элегазовой изоляции. Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, а надежное гашение дуги и охлаждаемость элегаза увеличивают отключающую способность выключателей и уменьшают нагрев токоведущих частей. Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25 %. Недостатком элегаза является переход его в жидкое состояние при сравнительно высоких температурах (-40°С), что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации, например, бак элегазового выключателя нагревают до +12С.

Что представляют собой выключатели и для чего они нужны?

Назначение любого выключателя — замыкать или размыкать электросеть.

Ярким конкретным примером служит применение электрических приборов в быту. В любом частном доме и в каждой городской квартире в обязательном порядке существует электрический щиток, предназначенный для подвода электроэнергии от главной электромагистрали (к частному дому — от ближайшего столба электропередач, к городской квартире — от распределительного щитка на лестничной площадке).

На этом распределительном щитке располагается электросчетчик для подсчета потребляемой энергии, устройство защитного отключения (УЗО), автоматические выключатели и предохранители.

И вот с этого-то щитка (столба электропередач) и берут питание и частный дом и городская квартира через выключатели и розетки. Через выключатели в помещение идет осветительная энергия, через розетки — энергия силового характера (телевизор, утюг, стиральная машина и т.д.). Если в качестве эксперимента быстро и резко выдернуть вилку из розетки, то можно заметить мелькнувшую голубую искру — это и есть электрическая дуга, возникшая от разъединения контакта, которую успешно гасит выключатель, расположенный в щитке на лестничной площадке (на столбе электропередач).

Но электрическая дуга возникает не только от разъединения контакта, но и в аварийной ситуации от короткого замыкания, когда оголенный провод фазы случайно соприкасается с оголенным проводом ноля, и здесь от короткого замыкания может произойти взрыв (в зависимости от напряжения и силы тока), либо в помещении возникнет пожар. И чтобы избежать столь неприятных и опасных для жизни последствий и применяются дугогасительные выключатели.

До недавнего времени в энергетике использовались масляные выключатели, принцип работы которых основывался на том, что они при помощи минерального масла, специально залитого в определенную емкость, гасят электрическую дугу, возникающую вследствие разрыва контакта электроцепи, либо вследствие короткого замыкания. Опасность возникающей электрической дуги чрезвычайно велика, сила тока может вызвать взрыв и, как следствие, может повлечь за собой большие разрушения и человеческие жертвы.

Принцип работы вакуумного выключателя основывается на том, что здесь в качестве гашения опасной электрической дуги является не минеральное масло, а вакуум — безвоздушное пространство, в котором гашение электродуги происходит как при постоянном токе, так и при переменном. Устойчивая электрическая прочность вакуума мгновенно гасит дугу при первом же прохождении тока (фазы) через ноль.

Самые первые шаги для разработки подобных выключателей начали предприниматься еще в 1930 году, но, не имея поддержки государства в плане бюджета, их производство ограничивалось единичными экземплярами в узком кругу потребителей. И потребовалось еще более двух десятков лет исследовательских работ и научных экспериментов, прежде чем была доказана крайняя необходимость применения в промышленности и в быту вакуумных выключателей, после чего началось серийное производство по выпуску данных устройств.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

высоковольтное оборудование

Они бывают:

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Колонковые и баковые устройства

На практике применяются два вида элегазовых установок:

  • баковые;
  • колонковые.

Отличия касаются как конструкционных особенностей, так и принципа гашения электродуги. По внешнему устройству колонковые напоминают маломасляные аналоги: состоят из двух функциональных частей – дугогасительной и контактной, имеют одинаково объемные размеры.

Отключающие устройства рассчитаны на работу от сети 220 В и относятся к однофазному оборудованию. Пример элегазового выключателя колонкового типа – LF 10 Schneider Electric.

Управление элегазовыми выключателями
Управление оборудованием может производиться двумя различными способами: вручную, когда регулировка и контроль осуществляются с помощью механических устройств, и дистанционно, автоматически

Баковые элегазовые приборы меньше по размерам и оснащены приводом с несколькими фазами. Такое распределение позволяет лучше контролировать и плавно регулировать параметры напряжения.

Баковые элегазовые выключатели
Одно из преимуществ баковых ЭВ – способность выдерживать увеличенные нагрузки. Такое качество обеспечивает внедренный в конструкцию трансформатор тока

Образцом бакового устройства является элегазовая установка DT2-550 F3 Alstom Grid. Подобные устройства положительно зарекомендовали себя в электросистемах с напряжением 500 кВ.

Конструкция собрана и оснащена таким образом, что функционирует без сбоев при низких температурах (критических), повышенной влажности, а также в регионах с сейсмической активностью и превышенной загрязненностью атмосферы.

Из чего состоит оборудование и какие бывают конструкции?

Элегазовый высоковольтный выключатель – это устройство, назначение которого управлять и осуществлять контроль над высоковольтной линией энергоснабжения. Конструкция такого оборудования напоминает механизм масляного устройства, только для гашения применяется соединение газов вместо масляной смеси. Как правило, используется сера. В отличие от масляного прибора, элегазовый не требует особого ухода. Его главным достоинством считается долговечность.

Подробно об элегазовых выключателях. Принцип действия элегазовые выключатели

Элегазовые выключатели делятся на:

  1. Колонковый. Применение такого строения оптимальное только для сети 220 кВ. Это отключающее устройство работает на одну фазу. В конструкцию входит две системы, которые размещаются в емкости с элегазом. Это контактная и дугогасительная система. Также они могут быть как ручными, так и дистанционными. Это считается основной причиной их больших размеров.
  2. Баковый. По габаритам меньше, чем колонковые. В конструкции имеется дополнительный привод, который имеет несколько фаз. Благодаря этому можно плавно и мягко регулировать включение и выключение напряжения. А из-за того, что в систему встроен трансформатор тока, механизм способен переносить большие нагрузки.

По методу гашения электрической дуги элегазовые силовые выключатели делятся на:

  • воздушный, его еще называют автокомпрессионный;
  • вращающий;
  • продольного дутья.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Видео: особенности элегазовых выключателей

Преимущества и минусы элегазовых выключателей

Приборы обладают несомненными плюсами:

  • универсальность. Их можно ставить в сетях с практически любым напряжением;
  • неприхотливость — ЭВ работают даже в пожароопасных местах и сейсмоопасных зонах;
  • скорость срабатывания. Элегаз реагирует на возникновение дуги за доли секунды, благодаря чему происходит почти моментальное обесточивание защищаемых устройств;
  • долговечность. Газ не изнашивает соприкасающиеся с ним элементы, газовая смесь не деградирует и не нуждается в регулярной замене, а внешняя оболочка ЭВ прочна и хорошо защищает от неблагоприятных воздействий;
  • работают и с переменным, и с постоянным высоким напряжением. Это выгодно отличает их от не способных функционировать в высоковольтных сетях вакуумных; гашение дуги в вакууме
  • взрыво- и пожаробезопасность;
  • замкнутая рабочая среда — при срабатывании не происходит выхлопа вовне.

Но есть и обусловленные конструкцией недостатки:

  • высокая стоимость. Элегазовый выключатель просто устроен, но сложен в производстве, синтез газовой смеси также довольно трудоемок и затратен;
  • нельзя поставить в произвольном месте. Выключатели монтируются только на особый электрический щит или специально подготовленных фундамент;
  • требовательность к температурным условиям — при низких температурах ЭВ неэффективны (но элегаз можно подогревать);
  • для обслуживания требуются специфические навыки и оборудование;
  • система с электромагнитным приводом нуждается в емком аккумуляторе.

Элегазовый выключатель

Основной недостаток смеси — наблюдающийся при определенных условиях ее переход в жидкую фазу. Это происходит при некоторых соотношениях температуры и давления. Например, в холодных условиях (минус 40 градусов Цельсия) требуется давление не выше 0.4 МПа с плотностью газа ниже 0.03 килограмма на кубический сантиметр — что не обеспечивает должных характеристик. Поэтому на практике во избежание перехода в состояние жидкости элегаз подогревают.

Правила обслуживания элегазового выключателя

Обслуживание элегазовых выключателей регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) 1.8.21.

Обслуживание элегазовых выключателей

При подключении системы следует проверить присутствие в баке минимального давления — без этого прибор сломается. Во избежание предупреждений конструкцией предусмотрена сигнализация, предупреждающая о критическом значении давления. Имеется также манометр для визуального контроля.

Шкаф привода содержит не позволяющие возникнуть конденсату на ответственных механизмах нагревательные элементы. Оператор ЭВ обязан следить за постоянной работой нагревателей и не допускать их выключения.

осмотр ЭВ

При осмотре ЭВ следует:

  • проконтролировать состояние внешней защиты;
  • убрать загрязнения при их наличии;
  • устранить повреждения;
  • выяснить и устранить причину нагрева контактов при наличии такового;
  • если обнаружены посторонние шумы и треск — выявить их источник;
  • проверить целостность металлической опорной рамы, поскольку она одновременно и часть контура заземления;
  • снять показания манометра и сверить их с указанными производителем паспортными данными;
  • проверить, исправны ли приборы управления и контроля, отремонтировать или заменить вышедшее из строя

При падении давления газа его запасы в камере пополняется.

Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

Они бывают:

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование.

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):

Напряжение, кВ 12 … 40,5
Ток, А 630 … 3 600
Аварийный ток, кА 16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B производства АББ:

Напряжение, кВ 145
Ток (номинальный/отключения), А/кА 3150/40
Время выключения, мс 25
Бестоковая пауза, мс 300
Привод Пружинно-моторного типа

ВГБУ-220:

Номинально/наибольшее напряжение, кВ 220/252
Аварийный ток, кА 40/50
Рабочий ток, А 2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А 630
Содержание элегаза, % 32
Бестоковая пауза, с 0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2) 0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В 220/110-220

ВГТ-35 (ВМТ-35):

Ток, А 630
Климатическое исполнение УХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, В От 35 до 1000
Частота, Гц 50

ВЭБ-220:

Номинальный ток, А 220
Ток отключения, кА 2500
Напряжение, кВ 250
Число приводов 1

Колонковый ВГТ-110:

Ток, А 3150
Отключение при, кА 40
Напряжение, кВ 110
Привод 1
Время отключения, мс 62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В 110
Ток, А 3150
Отключение, кА 40
Климатическое исполнение У1
Условия хранения 25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ 220
Максимальное напряжение, кВ 240
Рабочий ток, А 4000
Отключение, кА 50
Износостойкость М2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А 9000
Номинальное напряжение, кВ 24
Отключение, кА 63
Время выключения, мс 60
Управление Пружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ 220
Отключение В три периода
Привод Пружинного типа
Ток, А 4000
Выключение сети при, кА 40

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Вред для окружающей среды

ПДК элегаза в атмосферном воздухе составляет 0,001 мг/м³. Его потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0, а вот потенциал глобального потепления GWP составляет 24 900.

Гексафторид серы входит в число так называемых «новых газов» Киотского протокола. Можно сказать, что как парниковый газ он гораздо опаснее пресловутого CO².

Здесь мы подходим к главной проблеме для окружающей среды — отработанные устройства с элегазом требуют правильной утилизации не только из-за накопившихся в них токсичных продуктов. Даже чистый SF6 нельзя сбрасывать в атмосферу.

Промышленное получение элегаза

В основе промышленного метода производства элегаза заложена прямая реакция между газообразным фтором и расплавленной серой. В этом случае сера сжигается в потоке фтора при температуре 138-149С в специальной крекинг-печи, представляющей собой стальной горизонтальный реактор. Данное устройство состоит из камеры загрузки и камеры сгорания, разделенных между собой перегородкой. Камера загрузки оборудована люком, через который загружается сера и электрическим нагревателем для плавления.

В камере сгорания имеется сопло, охлаждаемое водой, через которое подается фтор. Здесь же установлена термопара и конденсатор для возгонов серы. Сама сера в расплавленном виде подается из камеры загрузки в камеру сгорания через специальное отверстие, расположенное в нижней части перегородки. Отверстие оказывается закрыто расплавленной серой, что предотвращает попадание фтора в камеру загрузки.

Подробно об элегазовых выключателях. Принцип действия элегазовые выключатели

Данный реактор, несмотря на простую конструкцию, обладает некоторыми отрицательными качествами. Сера фторируется на поверхности расплава, из-за этого в большом количестве выделяется тепло. Под его воздействием, а также под влиянием фтора, происходит усиленная коррозия реактора на границе разделения производственного цикла. Поэтому, когда производительность реактора увеличивается, появляется необходимость в отводе тепла в большом количестве и выборе материала для реактора, устойчивого к коррозии.

Избежать подобных недостатков возможно с помощью других способов производства элегаза. Нередко используется реакция фтора и четырехфтористой серы совместно с катализатором, а также термическое разложение соединения SF5CI при температуре 200-300С. Данные способы считаются сложными и дорогостоящими, поэтому на практике используются довольно редко.

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов;
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия;
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями;
  • времени срабатывания;
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Взрывоопасность

Иногда из-за внутреннего короткого замыкания на корпус возникает устойчивая электрическая дуга, которая приводит к резкому росту давления внутри контейнера с элегазом.

Когда гексафторид серы только начинали использовать в энергетике, это создавало проблемы, которые в современных устройствах решены: производители оснащают их клапанами сброса избыточного давления и другими защитными механизмами.

В большинстве случаев они спасают элегазовые устройства от «взрыва», однако в случае заводского брака или неправильного подключения последствия могут быть трагическими.

Предыдущая

РазноеСумеречные выключатели

Следующая

РазноеЧто такое ограничитель перенапряжения и как он работает?

Источник

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

высоковольтное оборудование

Фото — высоковольтное оборудование

Они бывают:

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

чертеж конструкции

Фото — чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

схема работы

Фото — схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

ВГУ-35

Фото — ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Фото — промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4

Напряжение, кВ 12 … 40,5
Ток, А 630 … 3 600
Аварийный ток, кА 16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B:

Напряжение, кВ 145
Ток (номинальный/отключения), А/кА 3150/40
Время выключения, мс 25
Бестоковая пауза, мс 300
Привод Пружинно-моторного типа

ВГБУ-220:

Номинально/наибольшее напряжение, кВ 220/252
Аварийный ток, кА 40/50
Рабочий ток, А 2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А 630
Содержание элегаза, % 32
Бестоковая пауза, с 0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2) 0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В 220/110-220

ВГТ-35 (ВМТ-35):

Ток, А 630
Климатическое исполнение УХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, В От 35 до 1000
Частота, Гц 50

ВЭБ-220:

Номинальный ток, А 220
Ток отключения, кА 2500
Напряжение, кВ 250
Число приводов 1

Колонковый ВГТ-110:

Ток, А 3150
Отключение при, кА 40
Напряжение, кВ 110
Привод 1
Время отключения, мс 62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В 110
Ток, А 3150
Отключение, кА 40
Климатическое исполнение У1
Условия хранения 25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ 220
Максимальное напряжение, кВ 240
Рабочий ток, А 4000
Отключение, кА 50
Износостойкость М2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А 9000
Номинальное напряжение, кВ 24
Отключение, кА 63
Время выключения, мс 60
Управление Пружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ 220
Отключение В три периода
Привод Пружинного типа
Ток, А 4000
Выключение сети при, кА 40

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Источник

1.Назначение

1.1. Выключатель типа 3АР1FG производства фирмы  Siemens предназначен  для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также работы в цикле АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50Гц с номинальным напряжением 110кВ

1.2. Технические данные выключателя:

Наименование параметра

Норма

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

Номинальный ток, А

4000

Номинальный ток отключения, кА

40

Полное время отключения, С

0,057

Собственное время включения, с, не более

0,08

Избыточное давление элегаза, приведенное к +200С, МПа(кг/кв.см):

-давление (номинальное)

-работа предупредительной сигнализации при давлении

-работа блокировки «запрет оперирования» при давлении

0,6(6,0)

0,52(5,2)

0,5(5,0)

          1.3.Конструкция выключателя

          1.3.1.Три полюса выключателя и привод выключателя находятся на одной совместной раме.

          1.3.2.Полюса заполнены элегазом (SF6), который служит изоляционной и дугогасящей средой.

          1.3.3.Полюса выключателя соединены с газовой камерой посредством трубопровода.

          1.3.4.Плотность элегаза контролируется прибором контроля плотности и уровень давления отображается на манометре, который  находится в блоке привода выключателя.

          1.3.5.Выключатель оснащен одним пружинным приводом на все три фазы.

          1.3.6.Необходимая для выполнения коммутации энергия, накапливается в общей для всех полюсов, включающей и отключающей пружине.

          1.3.7.В шкафу привода расположены все устройства, необходимые для контроля и управления выключателем, а также клемные зажимы, необходимые для электрических присоединений.

          1.3.8.Для предотвращения образования  конденсата влаги внутри шкафа привода выключателя, должны быть постоянно включены электронагреватели.

          1.3.9.Выключатель предназначен для применения в диапазоне  температуры окружающей среды от -450  С до + 400 С.

2.Порядок обслуживания, оперирования и вывода в ремонт выключателя

2.1.Осмотр выключателя производится дежурными ОВБ согласно графика осмотра оборудования подстанций, но не реже одного раза в месяц.

2.2.При осмотре выключателя проверяют

-чистоту изоляции;

-на слух, отсутствие шума, треска, внутри выключателя;

-отсутствие нагрева контактов в болтовых соединениях ( по цветам побежалости);

-соответствие механическому указателю положения выключателя;

-работу обогрева привода ( обогрев должен быть постоянно включен);

-проверить плотность амортизатора в состояниях «ВКЛ» и «ВЫКЛ», убедившись в отсутствии желтоватых следов масла в области нижнего крепления амортизатора;

            Внимание!

            Если в указанных точках имеется желтоватые следы масла, то следует обратиться в представительство фирмы «Сименс» и вызвать специалистов.

-давление элегаза в выключателях ( по манометру в приводе  выключателя).

            Давление элегаза должно находится в области, ограниченной кривыми   a  и b, в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Смотри таблицу кривых плотности элегаза.

Внимание!

При получении сигнала «Потеря элегаза», оперативный персонал должен немедленно сообщить об этом начальнику гр.ПС и диспетчеру КРЭС.

2.3. Необходимо вести учет отключений выключателем токов К.З.

Допустимое количество отключений токов К.З. для:

-СВЭ-110кВ на ПС «Городская»                          -300

—   ВЭ-110кВ «Городская» на ПС «ПХГ-110»      -800

—   ВЭ-110кВ «Мелеуз»      на ПС «ПХГ-110»      -800

2.4. Допускаемое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств, суммарное число операций отключений при рабочих токах – 6000 операций.

2.5.Сроки технического обслуживания

Работы по контролю и техническому обслуживанию

Сроки

Примечания

По времени

( лет)

По нагрузке

Контроль

12

Через 3000 коммутационных циклов I <Iном

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры не открываются.

Техническое обслуживание

25

Через 6000 коммутационных циклов I <Iном

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры  открываются.

Контроль контактной системы

Достигнуто допустимое количество коммутационных циклов.

Силовой выключатель должен быть выведен из эксплуатации и  полностью отключен. Газовые камеры  открываются.

Работы по поддержанию выключателя в эксплуатационном состоянии и работы по техническому обслуживанию выключателя разрешается проводить только под контролем компетентного персонала, который назначается  либо заказчиком, либо фирмой «Сименс».

2.6. Возможные неисправности выключателя и способы их устранения.

Наименование неисправности,

дополнительные признаки

Причина

Способ устранения

Получение сигнала «Потеря элегаза»

Утечка элегаза

Определить место утечки и уплотнить. Довести давление элегаза до номинального значения(см.таб.кривые Плотности газа).

Блокировка коммутации выключателя

Не герметичность газовой камеры

То же

Блокировка включения

Включающая пружина не натягивается

Коммутация не возможна

1.Отсутствие напряжения на эл.двигателе

2.Повреждение эл.двигателя

1.Подключить эл.двигатель

2.Заменить эл.двигатель

2.7. Вывод в ремонт выключателя производится по бланку переключения.

3. Меры безопасности

3.1. Ремонтные работы и обслуживание выключателя производить при отсутствии напряжения на выводах выключателя, в силовых цепях, цепях управления.

3.2. Техническое обслуживание привода, снятие и установку межполюсной связи производить в отключенном положении механизмов, при разгруженной включающей и отключающей пружинах.

Это можно сделать следующим образом:

-отключить питание эл.двигателя

-отключить выключатель (если выключатель находится в положении “ВКЛ”)

-включить выключатель

-отключить выключатель

-отключить цепи управления.

3.3. Запрещается производить разборку полюсов выключателя при наличии в них избыточного давления элегаза.

До вскрытия гасительной камеры необходимо:

-произвести сброс давления элегаза, используя приборы, предназначенные для технического обслуживания газооборудования

-запрещается выпускать элегаз в воздух

-медленно и равномерно отпускать винтовые соединения

-не ударять фарфоровые корпуса инструментом

-не прислонять лестницы к опорным изоляторам, пользоваться лесами.

3.4. При коммутациях выключателя под воздействием эл.дуги возникают газообразные продукты разложения и “коммутационная” пыль.

Продукты разложения элегаза являются ядовитыми веществами. – Соприкосновение с ними или их попадание в дыхательные пути может вызвать раздражение кожи, глаз и шум в ушах, тошноту, рвоту и отек легких.

Поэтому, при вскрытии гасительной камеры необходимо пользоваться пылезащитными масками и газонепроницаемыми очками.

3.5. Оперативное включение и отключение выключателя следует выполнять только дистанционно.

3.6. В том случае, если эл.двигатель натяжения пружинного привода неисправен или нет питания эл.двигателя, включающую пружину можно натянуть вручную кривошинной рукояткой. Для этого кривошинную рукоятку насаживают на шестигранник над натяжным механизмом и вращают против часовой стрелки до щелчка, включающая пружина натянута. Затем необходимо снять кривошинную рукоятку.

На рис. 4
представлен колонковый
элегазовый выключателей типа
3AP1FG
– 145/ЕК.

Рис. 4.
Колонковый
элегазовый выключателей типа
3AP1FG
– 145/ЕК.

Колонковый
элегазовый выключатель типа 3AP1FG-145/EK,
производства компании «Евроконтракт»
по лицензии фирмы «Siemens AG» г.
 Берлин.

Выключатели
серии ЗАР до 245 кВ с автокомпрессией в
состоянии обеспечить оптимальную
коммутационную способность при любых
условиях переключения.
Выключатель
выполнен в колонковом трёхполюсном
исполнении с общей рамой для полюсов и
привода. Выключатель оснащён: устройством
контроля плотности элегаза с блок
контактами для предупредительной
сигнализации о снижении давления и
запрещения оперирования выключателем,
указателями положения «Вкл. — Откл.»
выключателя и положения пружин, счётчиком
операций, предохранительными клапанами
для сброса избыточного давления,
манометром контроля давления в
выключателе, площадками заземления.
Шкаф управления имеет герметичную пыле
— влагозащищённую конструкцию с
антиконденсатным обогревом. Шкаф
управления оборудован панелью управления
«с места» и запирающим устройством
предотвращающим доступ к внутреннему
оборудованию.

Привод
выключателя взводится электродвигателем,
также допускается возможность ручного
оперирования и ручного натяжения пружин.
Привод оснащён 1-м электромагнитом
включения (возможна установка 1-го
дополнительного) и 2-мя электромагнитами
отключения (возможна установка 4-х
дополнительных). Привод имеет механическую
блокировку от повторного включения, а
также электрическую блокировку от
повторных включений в цепях управления
(«блокировка от прыганья»). Вспомогательный
выключатель, установленный на привод
имеет 9 свободных нормально открытых,
9 свободных нормально закрытых контактов
и 1 проскальзывающий свободный контакт
(при необходимости возможна установка
дополнительного вспомогательного
выключателя). Вспомогательный выключатель
механического принципа действия с
самозачищающимися контактами не требует
регулировки в течение всего срока
службы.

      1. Описание колонковых элегазовых выключателей типа вгт-110

Выключатели элегазовые
типа ВГТ предназначены для коммутации
электрических цепей при нормальных и
аварийных режимах, а также работы в
циклах АПВ в сетях трехфазного переменного
тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением
110 и 220 кВ. На рис. 5
представлено фото установки выключателя
типа ВГТ-110.

Рис. 5.
Установка
выключателя
типа ВГТ-110
производства «Энергомаш Екатеринбург»
— «Уралэлектротяжмаш» на действующей
подстанции.

Основные
технические условия по эксплуатации
элегазовых колонковых выключателей

Высота
установки выключателя над уровнем моря
не более 1000 м. Температура окружающего
воздуха от минус 45 до плюс 40 °С.
Относительная влажность воздуха не
более 80 % при температуре +20 °С. Верхнее
значение 100 % при температуре +25 °С.
Скорость ветра 15 м/с при гололёде с
толщиной корки льда до 20 мм, а при
отсутствии гололёда до 40 м/с. Окружающая
среда невзрывоопасная, не содержащая
агрессивных газов и паров в концентрациях,
разрушающих металлы и изоляцию. Содержание
коррозионно-активных агентов по ГОСТ
15150-69 (для атмосферы типа II). Тяжение
проводов, приложенное в горизонтальном
направлении, не более 1000 Н. Длина пути
утечки внешней изоляции соответствует
нормам ГОСТ 9920-89 для подстанционной
изоляции (степень загрязнения II, категория
исполнения Б) — на 110 кВ — не менее 280 см,
на 220 кВ — не менее 570 см. Выключатели
соответствуют требованиям ГОСТ 687-78
«Выключатели переменного тока на
напряжение свыше 1000 В. Общие технические
условия» и ТУ 2БП.029.001 ТУ, согласованные
с РАО «ЕЭС России».

Допустимое для каждого
полюса выключателя без осмотра и ремонта
дугогасительных устройств число операций
отключения (ресурс по коммутационной
стойкости) составляет:

    • при токах в диапазоне
      свыше 60 до 100 % номинального тока
      отключения — 20 операций;

    • при токах в диапазоне
      свыше 30 до 60 % номинального тока
      отключения — 34 операции.

Выключатели
серии ВГТ относятся к электрическим
коммутационным аппаратам высокого
напряжения, в которых гасящей и изолирующей
средой является: для исполнения У1 –
элегаз (SF6),
а для исполнения ХЛ1
–
смесь газов (элегаз SF6
+
тетрафторметан CF4).

Выключатель типа
ВГТ-110 состоит из трех полюсов (колонн),
установленных на общей раме и механически
связанных друг с другом. Все три полюса
выключателя управляются одним пружинным
приводом. Принцип работы выключателей
основан на гашении электрической дуги
потоком элегаза, который создаётся за
счёт перепада давления, обеспечиваемого
автогенерацией, т.е. за счёт тепловой
энергии самой дуги. Включение выключателей
осуществляется за счёт энергии включающих
пружин привода, а отключение — за счёт
энергии пружины отключающего устройства
выключателя. Рама выключателя типа
ВГТ-110 представляет собой сварную
конструкцию, на которой установлены
привод, отключающее устройство, колонны
и электроконтактные сигнализаторы
давления. В полости одного из опорных
швеллеров рамы, закрытой крышками,
размещены последовательно соединённые
тяги, связывающие рычаг привода с
рычагами полюсов (колонн). В крышке
выполнено смотровое окно указателя
положения выключателя. Рама имеет четыре
отверстия диаметром 36 мм для крепления
к фундаментным стойкам. Отключающее
устройство установлено на противоположном
от привода торце рамы и состоит из
отключающей пружины, сжимаемой при
включении выключателя тягой, соединённой
с наружным рычагом крайней колонны.
Пружина расположена в цилиндрическом
корпусе, на наружном фланце которого
находится буферное устройство,
предназначенное для гашения кинетической
энергии подвижных частей и служащее
упором (ограничителем хода) при
динамическом включении выключателя.

Полюс выключателя
типа ВГТ-110 представляет собой колонну,
заполненную элегазом и состоящую из
опорного изолятора, дугогасительного
устройства с токовыми выводами, механизма
управления с изоляционной тягой.

Дугогасительное
устройство содержит размыкаемые главные
и снабжённые дугостойкими наконечниками
дугогасительные контакты, поршневое
устройство для создания давления в его
внутренней полости и фторопластовые
сопла, в которых потоки элегаза приобретают
направление, необходимое для эффективного
гашения дуги. Надпоршневая полость
высокого давления и подпоршневая полость
снабжены системой клапанов, позволяющих
обеспечить эффективное дутье в зоне
горения дуги во всех коммутационных
режимах. В верхней части дугогасительного
устройства расположен контейнер,
наполненный активированным адсорбентом,
поглощающим из газовой области влагу
и продукты разложения элегаза. Во
включённом положении главные и
дугогасительные контакты замкнуты.

При отключении сначала
размыкаются практически без дугового
эффекта главные контакты при замкнутых
дугогасительных, а затем размыкаются
дугогасительные. Скользящий контакт
между неподвижной гильзой поршневого
устройства и корпусом подвижного
контакта осуществляется уложенными в
его углубления контактными элементами,
имеющими форму замкнутых проволочных
спиралей. Механизм управления колонны
размещён в корпусе и опорном изоляторе
и состоит из шлицевого вала с наружным
и внутренним рычагом. Шлицевой вал
установлен в подшипниках и уплотняется
манжетами. Внутренний рычаг через
нерегулируемую изоляционную тягу
соединён со штоком подвижного контакта.
В корпус механизма встроен клапан
автономной герметизации, через который
с помощью медной трубки подсоединяется
сигнализатор давления, установленный
на раме выключателя.

Электроконтактный
сигнализатор давления показывающего
типа снабжён устройством температурной
компенсации, приводящим показания
давления к температуре +20 °С с тремя
парами контактов, разомкнутых при
нормальном (рабочем) давлении газа.
Первая пара контактов замыкается при
снижении давления элегаза до 0,44 МПа
абс., а газовой смеси – до 0,62 МПа абс.,
подавая сигнал о необходимости пополнения
полюса. Вторая и третья пары контактов
замыкаются при давлении элегаза 0,42 МПа
абс., газовой смеси — 0,6 МПа абс., подавая
сигнал о необходимости включения
блокировки подачи команды на электромагниты
управления или сигнал принудительного
отключения выключателя с запретом на
его включение.

Привод выключателя
— пружинный с моторным и ручным заводом
рабочих (цилиндрических, винтовых)
пружин. Привод представляет собой
отдельный, помещённый в герметизированный
трёхдверный шкаф, агрегат. Привод имеет
два отключающих электромагнита; снабжён
устройствами, блокирующими:

    • прохождение команды
      на включающий электромагнит при
      включённом выключателе и при невзведённых
      пружинах;

    • прохождение команды
      на отключающий электромагнит при
      отключённом выключателе;

    • «холостую» (при
      включённом выключателе), динамическую
      разрядку рабочих пружин;

    • включение
      электродвигателя завода пружин при
      ручном их заводе.

Привод позволяет
иметь сигнализацию о следующих отклонениях
от нормального (рабочего) его состояния:

    • не включён автомат
      SF;

    • неисправность в
      системе завода пружин;

    • не включена автоматика
      управления электродвигателем;

    • не взведены пружины.

Привод прост в
регулировке, диагностике неисправностей,
в обслуживании, имеет антиконденсатный
(неотключаемый) и основной (управляемый
терморегулятором) электроподогрев
шкафа. При правильной эксплуатации
надёжен в работе.

На
выключателе может быть установлено
устройство системы диа­гностики,
предназначенная для учета коммутационного
ресурса и/или синхронного управления
выключателем, а также для мониторинга
технического состояния выключателя.

Соседние файлы в папке Приложение

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Введение

На сегодняшний день, использование элегаза в качестве дугогасящей среды, более эффективной по сравнению со сжатым воздухом и маслом, является наиболее перспективным и быстроразвивающимся направлением развития выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения. Основные достоинства элегазового оборудования определяются уникальными физико-химическими свойствами элегаза. При правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует такого тщательного ухода за собой, как масло.

Элегазовому оборудованию также присущи: компактность; большие межревизионные сроки, вплоть до отсутствия эксплуатационного обслуживания в течение всего срока службы; широкий диапазон номинальных напряжений (6-1150 кВ); пожаробезопасность и повышенная безопасность обслуживания.

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов. Также ведущие зарубежные фирмы практически полностью перешли на выпуск комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) и элегазовых выключателей для открытых распределительных устройств на классы напряжения 110 кВ и выше.

Определение и применение элегаза

Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств. В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность. На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

Элегаз для высоковольтных сетей

Когда возникла необходимость отыскать газ для гашения электродуги, стали изучать свойства SF6 (шестифтористой серы), 4-хлористого углерода и фреона. В испытаниях победила SF6

Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

  • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
  • распределительные устройства комплектного типа;
  • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
  • высоковольтные выключатели.

Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

Свойства элегаза.

Элегаз (электротехнический газ) представляет собой шестифтористую серу SF6 . При рабочих давлениях и обычной температуре элегаз — бесцветный, без запаха, не горюч, в 5 раз тяжелее воздуха. Элегаз не стареет, т., не меняет своих свойств с течением времени, при электрическом разряде распадается, но быстро рекомбинирует, восстанавливая первоначальную диэлектрическую прочность. При температурах до 1000 К элегаз инертен и нагревостоек, до температур Порядка 500 К химически не активен и не агрессивен по отношению к металлам, литьевой смоле и резинам. Элегаз является «электроотрицательным» газом. Его молекулы в электрическом поле обладают способностью захватывать электроны, образуя малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы. Благодаря этому элегаз обладает высокой электрической прочностью. При давлении 0,23 МПа разрядное напряжение в элегазе равно разрядному напряжению трансформаторного масла. В элегазе при атмосферном давлении может быть погашена дуга с током, в несколько раз превышающим ток, отключаемый в воздухе при том же давлении молекулы элегаза улавливают электроны дугового столба; потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. В струе элегаза, т.е, при газовом дутье, электроны из дугового столба поглощаются еще более интенсивно. Эксплуатационная способность элегаза улучшается в равномерном поле, поэтому конструкция отдельных элементов выключателя должна обеспечивать наибольшую равномерность и однородность электрического поля. В неоднородном поле появляются местные перенапряженности электрического поля, которые вызывают коронирующие разряды. Под действием этих разрядов элегаз разлагается, образуя низшие фториды, действующие неблагоприятно на конструкционные материалы, используемые в дугогасящем устройстве. Во избежание разрядов поверхности металлических экранов, выравнивающих поле, должны быть чистыми, гладкими, без заусенцев. Грязь, пыль, металлические частицы на поверхности экранов создают локальную неоднородность поля, ухудшающую электрическую прочность элегазовой изоляции. Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, а надежное гашение дуги и охлаждаемость элегаза увеличивают отключающую способность выключателей и уменьшают нагрев токоведущих частей. Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25 %. Недостатком элегаза является переход его в жидкое состояние при сравнительно высоких температурах (-40°С), что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации, например, бак элегазового выключателя нагревают до +12С.

Что представляют собой выключатели и для чего они нужны?

Назначение любого выключателя — замыкать или размыкать электросеть.

Ярким конкретным примером служит применение электрических приборов в быту. В любом частном доме и в каждой городской квартире в обязательном порядке существует электрический щиток, предназначенный для подвода электроэнергии от главной электромагистрали (к частному дому — от ближайшего столба электропередач, к городской квартире — от распределительного щитка на лестничной площадке).

На этом распределительном щитке располагается электросчетчик для подсчета потребляемой энергии, устройство защитного отключения (УЗО), автоматические выключатели и предохранители.

И вот с этого-то щитка (столба электропередач) и берут питание и частный дом и городская квартира через выключатели и розетки. Через выключатели в помещение идет осветительная энергия, через розетки — энергия силового характера (телевизор, утюг, стиральная машина и т.д.). Если в качестве эксперимента быстро и резко выдернуть вилку из розетки, то можно заметить мелькнувшую голубую искру — это и есть электрическая дуга, возникшая от разъединения контакта, которую успешно гасит выключатель, расположенный в щитке на лестничной площадке (на столбе электропередач).

Но электрическая дуга возникает не только от разъединения контакта, но и в аварийной ситуации от короткого замыкания, когда оголенный провод фазы случайно соприкасается с оголенным проводом ноля, и здесь от короткого замыкания может произойти взрыв (в зависимости от напряжения и силы тока), либо в помещении возникнет пожар. И чтобы избежать столь неприятных и опасных для жизни последствий и применяются дугогасительные выключатели.

До недавнего времени в энергетике использовались масляные выключатели, принцип работы которых основывался на том, что они при помощи минерального масла, специально залитого в определенную емкость, гасят электрическую дугу, возникающую вследствие разрыва контакта электроцепи, либо вследствие короткого замыкания. Опасность возникающей электрической дуги чрезвычайно велика, сила тока может вызвать взрыв и, как следствие, может повлечь за собой большие разрушения и человеческие жертвы.

Принцип работы вакуумного выключателя основывается на том, что здесь в качестве гашения опасной электрической дуги является не минеральное масло, а вакуум — безвоздушное пространство, в котором гашение электродуги происходит как при постоянном токе, так и при переменном. Устойчивая электрическая прочность вакуума мгновенно гасит дугу при первом же прохождении тока (фазы) через ноль.

Самые первые шаги для разработки подобных выключателей начали предприниматься еще в 1930 году, но, не имея поддержки государства в плане бюджета, их производство ограничивалось единичными экземплярами в узком кругу потребителей. И потребовалось еще более двух десятков лет исследовательских работ и научных экспериментов, прежде чем была доказана крайняя необходимость применения в промышленности и в быту вакуумных выключателей, после чего началось серийное производство по выпуску данных устройств.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

высоковольтное оборудование

Они бывают:

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Колонковые и баковые устройства

На практике применяются два вида элегазовых установок:

  • баковые;
  • колонковые.

Отличия касаются как конструкционных особенностей, так и принципа гашения электродуги. По внешнему устройству колонковые напоминают маломасляные аналоги: состоят из двух функциональных частей – дугогасительной и контактной, имеют одинаково объемные размеры.

Отключающие устройства рассчитаны на работу от сети 220 В и относятся к однофазному оборудованию. Пример элегазового выключателя колонкового типа – LF 10 Schneider Electric.

Управление элегазовыми выключателями
Управление оборудованием может производиться двумя различными способами: вручную, когда регулировка и контроль осуществляются с помощью механических устройств, и дистанционно, автоматически

Баковые элегазовые приборы меньше по размерам и оснащены приводом с несколькими фазами. Такое распределение позволяет лучше контролировать и плавно регулировать параметры напряжения.

Баковые элегазовые выключатели
Одно из преимуществ баковых ЭВ – способность выдерживать увеличенные нагрузки. Такое качество обеспечивает внедренный в конструкцию трансформатор тока

Образцом бакового устройства является элегазовая установка DT2-550 F3 Alstom Grid. Подобные устройства положительно зарекомендовали себя в электросистемах с напряжением 500 кВ.

Конструкция собрана и оснащена таким образом, что функционирует без сбоев при низких температурах (критических), повышенной влажности, а также в регионах с сейсмической активностью и превышенной загрязненностью атмосферы.

Из чего состоит оборудование и какие бывают конструкции?

Элегазовый высоковольтный выключатель – это устройство, назначение которого управлять и осуществлять контроль над высоковольтной линией энергоснабжения. Конструкция такого оборудования напоминает механизм масляного устройства, только для гашения применяется соединение газов вместо масляной смеси. Как правило, используется сера. В отличие от масляного прибора, элегазовый не требует особого ухода. Его главным достоинством считается долговечность.

Подробно об элегазовых выключателях. Принцип действия элегазовые выключатели

Элегазовые выключатели делятся на:

  1. Колонковый. Применение такого строения оптимальное только для сети 220 кВ. Это отключающее устройство работает на одну фазу. В конструкцию входит две системы, которые размещаются в емкости с элегазом. Это контактная и дугогасительная система. Также они могут быть как ручными, так и дистанционными. Это считается основной причиной их больших размеров.
  2. Баковый. По габаритам меньше, чем колонковые. В конструкции имеется дополнительный привод, который имеет несколько фаз. Благодаря этому можно плавно и мягко регулировать включение и выключение напряжения. А из-за того, что в систему встроен трансформатор тока, механизм способен переносить большие нагрузки.

По методу гашения электрической дуги элегазовые силовые выключатели делятся на:

  • воздушный, его еще называют автокомпрессионный;
  • вращающий;
  • продольного дутья.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

промышленный элегазовый выключатель нагрузки

Видео: особенности элегазовых выключателей

Преимущества и минусы элегазовых выключателей

Приборы обладают несомненными плюсами:

  • универсальность. Их можно ставить в сетях с практически любым напряжением;
  • неприхотливость — ЭВ работают даже в пожароопасных местах и сейсмоопасных зонах;
  • скорость срабатывания. Элегаз реагирует на возникновение дуги за доли секунды, благодаря чему происходит почти моментальное обесточивание защищаемых устройств;
  • долговечность. Газ не изнашивает соприкасающиеся с ним элементы, газовая смесь не деградирует и не нуждается в регулярной замене, а внешняя оболочка ЭВ прочна и хорошо защищает от неблагоприятных воздействий;
  • работают и с переменным, и с постоянным высоким напряжением. Это выгодно отличает их от не способных функционировать в высоковольтных сетях вакуумных; гашение дуги в вакууме
  • взрыво- и пожаробезопасность;
  • замкнутая рабочая среда — при срабатывании не происходит выхлопа вовне.

Но есть и обусловленные конструкцией недостатки:

  • высокая стоимость. Элегазовый выключатель просто устроен, но сложен в производстве, синтез газовой смеси также довольно трудоемок и затратен;
  • нельзя поставить в произвольном месте. Выключатели монтируются только на особый электрический щит или специально подготовленных фундамент;
  • требовательность к температурным условиям — при низких температурах ЭВ неэффективны (но элегаз можно подогревать);
  • для обслуживания требуются специфические навыки и оборудование;
  • система с электромагнитным приводом нуждается в емком аккумуляторе.

Элегазовый выключатель

Основной недостаток смеси — наблюдающийся при определенных условиях ее переход в жидкую фазу. Это происходит при некоторых соотношениях температуры и давления. Например, в холодных условиях (минус 40 градусов Цельсия) требуется давление не выше 0.4 МПа с плотностью газа ниже 0.03 килограмма на кубический сантиметр — что не обеспечивает должных характеристик. Поэтому на практике во избежание перехода в состояние жидкости элегаз подогревают.

Правила обслуживания элегазового выключателя

Обслуживание элегазовых выключателей регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) 1.8.21.

Обслуживание элегазовых выключателей

При подключении системы следует проверить присутствие в баке минимального давления — без этого прибор сломается. Во избежание предупреждений конструкцией предусмотрена сигнализация, предупреждающая о критическом значении давления. Имеется также манометр для визуального контроля.

Шкаф привода содержит не позволяющие возникнуть конденсату на ответственных механизмах нагревательные элементы. Оператор ЭВ обязан следить за постоянной работой нагревателей и не допускать их выключения.

осмотр ЭВ

При осмотре ЭВ следует:

  • проконтролировать состояние внешней защиты;
  • убрать загрязнения при их наличии;
  • устранить повреждения;
  • выяснить и устранить причину нагрева контактов при наличии такового;
  • если обнаружены посторонние шумы и треск — выявить их источник;
  • проверить целостность металлической опорной рамы, поскольку она одновременно и часть контура заземления;
  • снять показания манометра и сверить их с указанными производителем паспортными данными;
  • проверить, исправны ли приборы управления и контроля, отремонтировать или заменить вышедшее из строя

При падении давления газа его запасы в камере пополняется.

Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

Они бывают:

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование.

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4 (завод завод ABB – АВВ):

Напряжение, кВ 12 … 40,5
Ток, А 630 … 3 600
Аварийный ток, кА 16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B производства АББ:

Напряжение, кВ 145
Ток (номинальный/отключения), А/кА 3150/40
Время выключения, мс 25
Бестоковая пауза, мс 300
Привод Пружинно-моторного типа

ВГБУ-220:

Номинально/наибольшее напряжение, кВ 220/252
Аварийный ток, кА 40/50
Рабочий ток, А 2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А 630
Содержание элегаза, % 32
Бестоковая пауза, с 0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2) 0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В 220/110-220

ВГТ-35 (ВМТ-35):

Ток, А 630
Климатическое исполнение УХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, В От 35 до 1000
Частота, Гц 50

ВЭБ-220:

Номинальный ток, А 220
Ток отключения, кА 2500
Напряжение, кВ 250
Число приводов 1

Колонковый ВГТ-110:

Ток, А 3150
Отключение при, кА 40
Напряжение, кВ 110
Привод 1
Время отключения, мс 62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В 110
Ток, А 3150
Отключение, кА 40
Климатическое исполнение У1
Условия хранения 25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ 220
Максимальное напряжение, кВ 240
Рабочий ток, А 4000
Отключение, кА 50
Износостойкость М2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А 9000
Номинальное напряжение, кВ 24
Отключение, кА 63
Время выключения, мс 60
Управление Пружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ 220
Отключение В три периода
Привод Пружинного типа
Ток, А 4000
Выключение сети при, кА 40

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Вред для окружающей среды

ПДК элегаза в атмосферном воздухе составляет 0,001 мг/м³. Его потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0, а вот потенциал глобального потепления GWP составляет 24 900.

Гексафторид серы входит в число так называемых «новых газов» Киотского протокола. Можно сказать, что как парниковый газ он гораздо опаснее пресловутого CO².

Здесь мы подходим к главной проблеме для окружающей среды — отработанные устройства с элегазом требуют правильной утилизации не только из-за накопившихся в них токсичных продуктов. Даже чистый SF6 нельзя сбрасывать в атмосферу.

Промышленное получение элегаза

В основе промышленного метода производства элегаза заложена прямая реакция между газообразным фтором и расплавленной серой. В этом случае сера сжигается в потоке фтора при температуре 138-149С в специальной крекинг-печи, представляющей собой стальной горизонтальный реактор. Данное устройство состоит из камеры загрузки и камеры сгорания, разделенных между собой перегородкой. Камера загрузки оборудована люком, через который загружается сера и электрическим нагревателем для плавления.

В камере сгорания имеется сопло, охлаждаемое водой, через которое подается фтор. Здесь же установлена термопара и конденсатор для возгонов серы. Сама сера в расплавленном виде подается из камеры загрузки в камеру сгорания через специальное отверстие, расположенное в нижней части перегородки. Отверстие оказывается закрыто расплавленной серой, что предотвращает попадание фтора в камеру загрузки.

Подробно об элегазовых выключателях. Принцип действия элегазовые выключатели

Данный реактор, несмотря на простую конструкцию, обладает некоторыми отрицательными качествами. Сера фторируется на поверхности расплава, из-за этого в большом количестве выделяется тепло. Под его воздействием, а также под влиянием фтора, происходит усиленная коррозия реактора на границе разделения производственного цикла. Поэтому, когда производительность реактора увеличивается, появляется необходимость в отводе тепла в большом количестве и выборе материала для реактора, устойчивого к коррозии.

Избежать подобных недостатков возможно с помощью других способов производства элегаза. Нередко используется реакция фтора и четырехфтористой серы совместно с катализатором, а также термическое разложение соединения SF5CI при температуре 200-300С. Данные способы считаются сложными и дорогостоящими, поэтому на практике используются довольно редко.

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов;
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия;
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями;
  • времени срабатывания;
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Взрывоопасность

Иногда из-за внутреннего короткого замыкания на корпус возникает устойчивая электрическая дуга, которая приводит к резкому росту давления внутри контейнера с элегазом.

Когда гексафторид серы только начинали использовать в энергетике, это создавало проблемы, которые в современных устройствах решены: производители оснащают их клапанами сброса избыточного давления и другими защитными механизмами.

В большинстве случаев они спасают элегазовые устройства от «взрыва», однако в случае заводского брака или неправильного подключения последствия могут быть трагическими.

Предыдущая

РазноеСумеречные выключатели

Следующая

РазноеЧто такое ограничитель перенапряжения и как он работает?

Колонковый элегазовый выключатель типа 3AP1FG-245/EK, производства Компании «Евроконтракт» по лицензии фирмы «Siemens AG» г. Берлин.  Производимые выключатели полностью соответствуют российским и мировым стандартам и имеют ряд особенностей:

— Практически полное отсутствие обслуживания (гарантийный срок 5 лет, первый осмотр через 12 лет, первый средний ремонт через 25 лет, срок службы до 40 лет);

— Простота и надежность пружинного привода (ресурс десять тысяч операций включение-отключение);

— Низкие перенапряжения при отключении индуктивных токов (достигается за счет оптимального гашения дуги при переходе тока через нуль;

— Высокая электрическая прочность даже при атмосферном давлении;

— Высокая сейсмостойкость (оптимизированная конструкция полюсов и рамы);

— Низкий уровень шума (для срабатывания требуется небольшая механическая энергия);

— Простая установка и ввод в эксплуатацию (каждый выключатель после сборки испытывается и отправляется на место установки в виде нескольких крупных узлов)

         Область применения

Выключатель 3AP1FG-245/EK с пружинным приводом предназначен для эксплуатации в электрических сетях трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 220 кВ. Выключатель рассчитан для работы в сетях с заземлённой нейтралью (с коэффициентом замыкания на землю не более 1,4);

Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей в нормальных и аварийных режимах, в том числе АПВ:

цикл 1: О-0,3с-ВО-180с-ВО;

цикл 1а: О-0,3с-ВО-15с-ВО;

цикл 2: О-180с-ВО-180с-ВО.

Климатическое исполнение выключателя и категория размещения У1, УХЛ1 по ГОСТ 15150.
Рабочая температура окружающей среды +40…-55°С.

         Изоляция

В качестве дугогасящей и изоляционной среды используется элегаз SF6 или смесь SF6+CF4;

Одноминутное испытательное повышенное напряжение промышленной частоты — 440 кВ;

Напряжение грозового импульса (1,2/50 µсек) — 1050 кВ.

         Механическая работоспобность

Уровень шума — < 85 Дб;

Ресурс по механической работоспособности 10 000 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при номинальном токе — 6000 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при токах 0,3-0,6 от номинального тока отключения короткого замыкания — 150 операций включения/отключения;

Ресурс по коммутационной способности при токах 0,6-1,0 от номинального тока отключения короткого замыкания — 20 операций включения/отключения;

Вероятность безотказной работы за наработку 8800 часов — 0,995;

Срок службы до технического обслуживания — 12 лет или > 3000 операций включения/отключения с током равным номинальному;

Срок службы до среднего ремонта — 25 лет или > 6000 операций включения/отключения с током равным номинальному;

Срок службы выключателя — 40 лет.

         Конструкция

         Выключатель выполнен в колонковом трёхполюсном исполнении с общей рамой для полюсов и привода. Выключатель оснащён: устройством контроля плотности элегаза с блок контактами для предупредительной сигнализации о снижении давления и запрещения оперирования выключателем (по требованию заказчика возможна установка дополнительного), указателями положения «Вкл-Откл» выключателя и положения пружин, счётчиком операций (возможна установка дополнительного), предохранительными клапанами для сброса избыточного давления, манометром контроля давления в выключателе, площадками заземления.

         Шкаф управления имеет герметичную пыле-влагозащищённую конструкцию с антиконденсатным обогревом. Шкаф управления оборудован панелью управления «с места» и запирающим устройством предотвращающим доступ к внутреннему оборудованию.

         Привод взводится электродвигателем. Привод допускает возможности ручного оперирования и ручного натяжения пружин. Привод оснащён 1-м электромагнитом включения (возможна установка 1-го дополнительного) и 2-мя электромагнитами отключения (возможна установка 4-х дополнительных). Привод имеет механическую блокировку от повторного включения, а также электрическую блокировку от повторных включений в цепях управления («блокировка от прыганья»).

         Вспомогательный выключатель установленный на привод имеет 9 свободных нормально открытых, 9 свободных нормально закрытых и 1 проскальзывающий свободный контакт (при необходимости возможна установка дополнительного вспомогательного выключателя). Вспомогательный выключатель механического принципа действия с самозачищающимися контактами не требует регулировки в течение всего срока службы.

         Комплектность

Основной комплект:

         выключатель в транспортном положении с комплектом вводов;

         комплект ЗИП;

         элегаз (SF6) или смесь (SF6+CF4) для заполнения выключателя;

         руководство по эксплуатации;

         комплект электрических схем;

         паспорт выключателя.

Дополнительное оборудование (по желанию Заказчика):

         устройство заполнения выключателя элегазом;

         детектор утечек SF6.

Наименование параметра

Значение

Номинальное напряжение, кВ

220

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

252

Номинальный ток, А до

4000

Номинальный ток отключения, кА

40;50

Собственное время отключения, с

0,037

Полное время отключения, с, не более

0,05

Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с

0,276

Собственное время включения, с

0,058

Разновремённость работы полюсов, с:
  — при отключении
  — при включении


0,002
0,001

Электрическое сопротивление главной токоведущей цепи, мкОм не более

40

Масса элегаза в выключателе, кг

21,9

Номинальное напряжение электромагнитов включения и отключения, В пост. (изменения по требованию Заказчика)

220

Ток электромагнитов включения и отключения при нормальном напряжении, А:
  — электромагнит отключения
  — электромагнит включения


1,0
1,0

Рабочий диапазон напряжения цепей управления, % от номинального напряжения:
  — электромагнит отключения
  — электромагнит включения


65-110
85-110

Напряжение питания электродвигателя взвода пружины включения, В:
  — переменное
  — постоянное


110-380
48-220

Мощность электродвигателя взвода пружины включения, кВт

1,7

Время взвода пружины включения привода, с

6-14

Напряжение питания устройств обогрева, В переменное

220/380

Мощность устройства антиконденсатного обогрева, Вт

300

Мощность устройства дополнительного (зимнего) обогрева, Вт

750

Масса выключателя, кг

4900

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Инструкция по эксплуатации холодильника атлант двухкамерный однокомпрессорный
  • Инструкция по эксплуатации холодильника атлант двухкамерный ноу фрост
  • Инструкция по эксплуатации холодильника атлант двухкамерный индикаторы на русском языке
  • Инструкция по эксплуатации холодильника атлант двухкамерный двухкомпрессорный читать на русском
  • Инструкция по эксплуатации холодильника атлант двухкамерный двухкомпрессорный на русском языке