Για το σχεδιασμό βρύσης από γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης, παραδοσιακά χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές μεταγωγής. Το κοινό τους όνομα είναι ο διακόπτης κενού, ο οποίος εξηγείται από τα χαρακτηριστικά του θαλάμου τόξου. Είναι δυνατόν να εξοικειωθείτε με αυτές τις συσκευές λεπτομερώς μόνο αφού μελετήσετε το φόντο της εμφάνισής τους.
Αναφορά ιστορικού
Για πρώτη φορά, οι διακόπτες κενού αναφέρθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 30 του ΧΧ αιώνα, όταν οι συσκευές χρησιμοποιήθηκαν για την αποσύνδεση κυκλωμάτων σχετικά χαμηλού ρεύματος που λειτουργούν υπό τάση έως και 40 kV. Για την απόκτηση αξιόπιστων αποσβεστήρων κενού που μπορούν να απενεργοποιήσουν σημαντικά ρεύματα σε κυκλώματα με υψηλό δυναμικό, απαιτείται μια ολόκληρη σειρά μελετών. Κατά την εφαρμογή τους, περίπου το 1957, οι διαδικασίες που παρατηρήθηκαν κατά την καύση τόξου υψηλής τάσης μελετήθηκαν πλήρως και συστηματοποιήθηκαν. Η μετάβαση από πρωτότυπα που παράγονται σε μεμονωμένα αντίγραφα στη μαζική παραγωγή σύγχρονων συσκευών διήρκεσε άλλες δύο δεκαετίες.
Λειτουργική αρχή
Η αρχή της εξαφάνισης τόξου βασίζεται στο γεγονός της υψηλής διηλεκτρικής αντοχής και των ειδικών μονωτικών ιδιοτήτων κενού που λαμβάνονται τεχνητά από τη φυσική. Όταν οι επαφές ισχύος ανοίγουν στον θάλαμο όπου είναι τοποθετημένοι, σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο, υποστηριζόμενο από μεταλλικά σωματίδια που εξατμίζονται από την επιφάνειά τους. Η απουσία συνθηκών για τη σταθεροποίησή της εμποδίζει την ανάπτυξη μιας κορυφής διεργασίας λόγω των υψηλών διηλεκτρικών ιδιοτήτων του μέσου κενού.
Λόγω της σημαντικής διηλεκτρικής αντοχής του κενού, η στιγμή της απόσβεσης του τόξου μετατοπίζεται σε ένα σημείο που προηγείται του μέγιστου της ανάπτυξής του. Στην ηλεκτρολογία, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «τρέχουσα διακοπή». Η παρουσία του επηρεάζει αρνητικά τα ηλεκτρικά δίκτυα, καθώς το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η εναλλαγή υπέρτασης.
Χαρακτηριστικά εφαρμογής και λειτουργίας
Από το σχεδιασμό του, στο αρχικό στάδιο, αυτός ο τύπος διακόπτη κυκλώματος αναπτύχθηκε ως συσκευή που προορίζεται για εγκατάσταση σε ντουλάπια διακοπτών (σε σύνθετες συσκευές). Επί του παρόντος, τοποθετούνται σε ανοιχτές δομές διανομής (εξωτερικοί διακόπτες). Ένας σύγχρονος διακόπτης κενού είναι μια συσκευή εναλλαγής υψηλής ταχύτητας σχεδιασμένη για μεγάλη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τους προκατόχους της, οι οποίες διαθέτουν περιβάλλον λαδιού και φυσικού αερίου.
Τα περισσότερα σύγχρονα ενεργειακά αγροκτήματα έχουν εγκαταλείψει ξεπερασμένα σχέδια και τελικά έχουν αλλάξει σε αρκετά συμπαγείς και χωρίς συντήρηση νέους διακόπτες. Αυτό οφείλεται στους ακόλουθους λόγους:
- η συσκευή κενού είναι ανεπιτήδευτη και δεν χρειάζεται τακτικό καθαρισμό επαφών ή ενημέρωση του περιβάλλοντος ·
- κατά τη λειτουργία της συσκευής λαδιού, το πληρωτικό διαρρέει συνεχώς.
- Σύμφωνα με το διαβατήριο, η διάρκεια ζωής των συσκευών κενού φτάνει τα 20 χρόνια, κάτι που είναι πολύ υψηλότερο από τον ίδιο δείκτη για άλλους τύπους διακοπτών.
Κατά τη λειτουργία, ο μηχανισμός κίνησης συχνά αποτυγχάνει στην πιο ακατάλληλη στιγμή για αυτό. Για να διατηρηθεί σε κατάσταση λειτουργίας, η συσκευή διαθέτει μια ειδική μονάδα για χειροκίνητη φόρτιση ελατηρίου. Υποχρεωτική για αυτές τις συσκευές είναι η παρουσία ενός κουμπιού έκτακτης ανάγκης που σας επιτρέπει να απενεργοποιήσετε τον μηχανισμό κλειδώματος για την εκτόξευση των μονάδων διακόπτη όταν είναι ενεργοποιημένο το ερμάριο. Αυτό το σημείο αφορά την ασφάλεια του εξοπλισμού συντήρησης του προσωπικού και απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή.
Χαρακτηριστικά σχεδίου
Κάθε μοντέλο ενός διακόπτη κενού υψηλής τάσης έχει μεμονωμένα χαρακτηριστικά, καθώς προορίζεται για λειτουργία σε δίκτυα με διαφορετικούς ηλεκτρικούς δείκτες. Επιπλέον, οι κατασκευαστές κάνουν επίσης κάποιες προσαρμογές στο σχεδιασμό των προϊόντων τους. Ωστόσο, γενικά, η σύνθεση των συστατικών αυτών των συσκευών παραμένει αμετάβλητη. Κύρια στοιχεία:
- Ένα περίβλημα κατασκευασμένο με βάση ανθεκτικό μέταλλο, μέσα στο οποίο είναι τοποθετημένη μια μονάδα για ενεργοποίηση και απενεργοποίηση (μπορεί να είναι ελατήριο ή άλλος τύπος).
- Συλλέκτης ρεύματος 3 πόλων, σχεδιασμένος για σύνδεση στο δίκτυο 380 Volt και αποσύνδεση όταν ο διακόπτης αλλάζει από τον τρόπο λειτουργίας στη θέση ξεφουσκώματος.
- Το καλάθι για τοποθέτηση μέσα στη θήκη, στο σχεδιασμό του διαφορετικό από άλλες παρόμοιες κατασκευές.
Το ηλεκτρικό τμήμα του προϊόντος έχει ειδικά διαχωριστικά που διαχωρίζουν τα τμήματα φάσης το ένα από το άλλο. Διαθέτει επίσης μια περίπλοκη συσκευή και περιέχει έναν αριθμό στοιχείων που περιγράφονται στο διαβατήριο.
Ποικιλίες διακοπτών κενού
Τα προϊόντα ταξινομούνται συνήθως σύμφωνα με την κατηγορία δυναμικού που αλλάζουν από αυτά.
Μεταξύ της ποικιλίας ξεχωρίζουν οι ακόλουθοι τύποι:
- Συσκευές για εργασία με τάσεις 6-10 kV.
- Συσκευές για εναλλαγή υψηλότερων επιπέδων - έως 35 kV.
- Συσκευές σχεδιασμένες για εξαιρετικά υψηλή τάση 110-220 kV.
Ένα άλλο κριτήριο «εργασίας» για την ταξινόμηση των διακοπτών είναι η ισχύς που μπορούν να μεταφέρουν στο φορτίο. Σύμφωνα με αυτήν την παράμετρο, η διαίρεσή τους γίνεται παρόμοια με την ταξινόμηση του καταναλωτή.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα των συσκευών περιλαμβάνουν:
- μικρές διαστάσεις
- τη δυνατότητα γρήγορης αντικατάστασης μεμονωμένων τμημάτων ·
- θόρυβος και ανεξαρτησία από τον προσανατολισμό στο διάστημα.
- ασφάλεια για την υγεία του προσωπικού.
Δεν χρειάζεται να αναπληρώσουν το προστατευτικό περιβάλλον και είναι εξαιρετικά αξιόπιστα. Αλλά αυτά τα προϊόντα δεν θα μπορούσαν να κάνουν χωρίς τα προβλήματα που ενυπάρχουν σε πολλές ηλεκτρικές συσκευές. Τα μειονεκτήματα των διακοπτών κενού περιλαμβάνουν:
- περιορισμένα ρεύματα εργασίας
- "Τάση" στην υπέρταση.
- μικρός πόρος μεταγωγής.
Παρά τις υπάρχουσες αδυναμίες, αυτές οι συσκευές έχουν τοποθετηθεί σταθερά στη λίστα του πιο σύγχρονου εξοπλισμού εναλλαγής για εκρηκτικά.
Χαρακτηριστικά επιλογής και εγκατάστασης
Κατά τη διαδικασία επιλογής ενός διακόπτη, λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα σημαντικά σημεία:
- τα προστατευτικά χαρακτηριστικά της συσκευής πρέπει να αντιστοιχούν στις παραμέτρους του δικτύου στο οποίο υποτίθεται ότι λειτουργεί ·
- ο διακόπτης επιλέγεται με βάση τις πιο δύσκολες συνθήκες λειτουργίας.
- Το ονομαστικό ρεύμα και η τάση πρέπει να υπερβαίνουν τις αντίστοιχες παραμέτρους για το προστατευμένο δίκτυο.
- το ρεύμα διακοπής δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή που εγγυάται ο κατασκευαστής.
Πριν από την εγκατάσταση του διακόπτη κενού, είναι απαραίτητο να εξετάσετε προσεκτικά τον τόπο εγκατάστασής του και να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν ζημιές ή ελαττώματα. Στη συνέχεια, πρέπει να καθαρίσετε τις απομονωμένες επιφάνειες των πόλων με ένα στεγνό πανί.
Δεν επιτρέπεται η εγκατάσταση νέου εξοπλισμού σε ένα σύστημα στις μονωτικές επιφάνειες των οποίων υπάρχουν τσιπ, ρωγμές και σοβαρά παραμορφωμένα τμήματα.
Το διάγραμμα δευτερεύοντος κυκλώματος με την επακόλουθη σύνδεση του διαύλου γείωσης υπόκειται σε υποχρεωτική επαλήθευση. Ο ίδιος ο διακόπτης κενού συνδέεται απευθείας στο κινούμενο μέρος του καροτσιού με τη βοήθεια ειδικού κοχλιωτού υλικού.
Τα πιο συνηθισμένα μοντέλα
Μεταξύ των πιο κοινών μοντέλων θαλάμων κενού, ξεχωρίζουν τα ακόλουθα:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10–40.
- VVTE-M-10–20.
Σχεδόν όλα τα δείγματα προϊόντων από αυτήν τη λίστα είναι μια περαιτέρω ανάπτυξη παλαιών διακοπτών κυκλώματος λαδιού και είναι σε θέση να λειτουργούν σε κυκλώματα AC και DC. Η εγκατάσταση, η επακόλουθη διαμόρφωση και η θέση σε λειτουργία συσκευών κενού υψηλής τάσης είναι διαδικασίες έντασης εργασίας που καθορίζουν την περαιτέρω λειτουργικότητά τους. Επομένως, οι αναφερόμενες λειτουργίες εμπιστεύονται μόνο ειδικούς με τα κατάλληλα προσόντα.
Κατά την εγκατάσταση της συσκευής, πρέπει να ακολουθηθεί η ακολουθία ρύθμισης. Η συμμόρφωση με αυτήν την απαίτηση είναι η βάση για την ασφάλεια του λειτουργικού προσωπικού ή ενός ηλεκτρολόγου που είναι εξουσιοδοτημένος να συνεργάζεται με εξοπλισμό υψηλής τάσης.
Τα προϊόντα που ανήκουν στην κατηγορία των διακοπτών κενού χρειάζονται επαγγελματική επιλογή και αξιολόγηση, καθώς η λειτουργία τους σχετίζεται με υψηλές τάσεις.
