Елегазові вимикачі: принцип дії, конструктивні освобенності

1. Принцип дії
2. Конструктивні особливості та види вимикачів
3. Переваги і недоліки
4. Особливості обслуговування і експлуатації

Для того щоб безпечно відключати електроспоживачів або навантаження від мережі змінного струму при високих напругах потрібні спеціальні надійні пристрої одні з них називається вимикач елегазовий. Він розроблений спеціально для того, щоб розривати великі струми, і виникла при цьому дугу, для того щоб вона не змогла стати причиною пожежі або ж руйнування. Більш технічними словами це комутаційний апарат, для оперативного дистанційного керування, який може відключати лінію від мережі в аварійних випадках, найчастіше короткого замикання або ж перевантаження. Особлива відзнака, з часто вживаними на підстанціях вимикачами з маслинами наповненням, полягає в тому що всередині елегазового вимикача немає масла, а значить, відсутня ймовірність загоряння та вибуху. Для комутації в мережах низької напруги такі вимикачі не використовуються, так як в них досить і звичайних дугогасящих камер.

Принцип дії

Основна особливість цього вимикача це ізоляція кожної з фаз з високою напругою, яке вважається від 1000 Вольт, за рахунок застосування спеціального діелектричного речовини елегазу. Що ж це таке? Елегаз - це електротехнічний газ, який представляє собою суміш хімічних елементів, а точніше, шестифториста сірку (шестіфтор).

При звичайній робочій температурі він являє собою газ:

1. без кольору;
2. без запаху;
3. що не піддається горінню;
4. що не міняє свої властивості і структуру з часом;
5. хімічно не активний, а також не агресивний до металу;
6. розпадається при виникненні електричної дуги, і швидко відновлюється при її зникнення.

Висока електрична міцність обумовлена ​​особливістю газу захоплювати електрони, тому навіть невеликі відстані між силовими контактами дають відмінний розрив електричного кола, а значить і відключення даної ділянки від високої напруги.

Принцип роботи самого механізму розриву досить простий. Після надходження сигналу на привід, який працює за рахунок пружинно-гідравлічного механізму, контактна рухома частина збільшує відстань між замкнутими раніше елементами, виникає, природно, електрична дуга яка в середовищі такого газу швидко гасне.

Конструктивні особливості та види вимикачів

За конструктивними особливостями елегазові вимикачі діляться на:

• Подвійні колонкові. Вони не відрізняються від масляних не по розмірам ні за зовнішніми ознаками, однак, мають тільки один розрив на фазу.

• Бакові. Мають значно менші розміри, один загальний привід на всі три полюси, а також вбудовані всередину пристрою трансформатори струму.

Всі дані елегазові вимикачі також можна розділити за способом гасіння електричної дуги, що виникає при розриві ланцюга. Цей спосіб залежить від наступних факторів:

1. Номінальної напруги апарату;
2. Номінального струму відключення;
3. Особливостей місць установки і експлуатації.

Для гасіння дуги застосовуються такі методи гасіння дуги:

1. Автокомпрессіонние з дуттям в елегазі. Мають одну ступінь тиску, яке створюється компресорним механізмом;
2. З електромагнітним дуттям. Гасіння дуги виконується обертанням її з кільцевих контактам під впливом поперечного магнітного поля, яке створене самим струмом відключення;
3. Двоступенева тиск. У них стиснений попередньо газ надходить зі спеціальної ємності де він знаходиться під відносно високим тиском. Має два ступені тиску;
4. Автоматично генерує дуттям. Як і попередній варіант має поздовжнє дуття, але тепер підвищення тиск газу відбувається безпосередньо за рахунок розігріву самої електричною дугою.

Привід даного вимикача повинен надійно утримувати контакти у включеному положенні, а також в разі отримання сигналу на відключення виконати його. Вал вимикача і вал самого приводу з'єднуються між собою за допомогою цілої системи важелів і тяг. Тому як ця зв'язка працює, залежить надійність, а також швидкість спрацьовування.

Тут можуть застосовуватися два типи приводів:

• Пружинний. Управляється він за рахунок кінематичної системи кулачків, валів, а також важелів;
• Пружинно-гідравлічний, конструктор, заснованої на роботі гідравлічного механізму.

Переваги і недоліки

Серед основних переваг вимикачів з елегазовим наповненням виділяються:

1. Широкий спектр застосування на всілякі напруги понад 1000 В;
2. Сам процес гасіння дуги відбувається в замкнутому ізольованому просторі тому немає вихлопу в атмосферу;
3. Невеликі габарити, відповідно і вага;
4. швидкодія;
5. Вибухобезпечний, а також не викликає не контрольованого горіння, тобто пожежі;
6. Висока відключає здатність;
7. Надійність відключення невеликих індуктивних, а також ємнісних змінних струмів в момент переходу струму через нульову позначку без появи перенапруг і зрізу;
8. Низький знос контактів, які беруть участь в дугогашенія;
9. При роботі не виробляє великого шуму;
10. Придатний як для зовнішньої, так і для внутрішньої електроустановки;
11. Можна експлуатувати в різних кліматичних умовах навіть дуже суворих для людини;
12. Можливо виготовлення серійних пристроїв з ідентичними уніфікованими вузлами.

Як і будь-який пристрій елегазові вимикачі мають свої недоліки:

1. Потрібно дуже висока точність при виготовленні, що тягне за собою високу вартість продукції.
2. Не можна використовувати неякісний або низькоякісний газ;
3. Потрібні додаткові пристрої для перекачування, наповнення, а також очищення елегазу;
4. Відносна дорожнеча самого елегазу, без якого пристрій працює не ефективно.

Особливості обслуговування і експлуатації

В процесі експлуатації таких комутаційних пристроїв на ВРП (відкритих розподільних пристроях) потрібно враховувати що в шафах приводів вимикачів може накопичуватися конденсат, який призводить до корозії систем механізму, а також вторинних ланцюгів управління і сигналізації. Для цього всередині шаф заводом виробником передбачені нагрівальні резистори, що працюють постійно.

Всі дії по включенню або ж відключення апаратів можливі тільки, якщо тиск газу не менше допустимого, якщо знехтувати цим то з'являється висока ймовірність пошкодження і виходу зі строю щодо дорого вимикача. Для цих цілей повинна бути налагоджена сигналізація мінімального тиску, а також блокування керуючих ланцюгів. Якщо ж персонал помітив що тиск упав, апарат потрібно вивести в ремонт і приступити до пошуку причин зниження цього життєво важливого для нього показника. Природно, що виведення його з роботи повинен виконуватися з усіма необхідними вимогами безпеки, що пред'являються до даної електроустановки і викладених в місцевих інструкціях. Для контролю тиску повинен бути обов'язково справний манометр, а після усунення витоку газу варто доповнити його через спеціальне приєднання, яке розташоване всередині приводного механізму.

Огляд елегазових вимикачів виконується щодня, а також один раз за два тижні в нічний час доби. У сиру вологу погоду потрібно звертати увагу на виникнення електричної коронації. Якщо величина, що відключається струму була гранично допустима (при коротких замиканнях), то слід забезпечити якісне технічне обслуговування. Кількість відключень як планових, так і аварійних фіксується в спеціально виділених для цих потреб журналах.

Незважаючи на існуючі недоліки, елегазовий вимикач має свої сильні сторони тому є гідною заміною не лише масляних, але і повітряних вимикачів високої напруги.

Відео про високовольтному елегзовом вимикачі