Na navrhovanie odbočiek z vysokonapäťových prenosových vedení sa tradične používajú špeciálne spínacie zariadenia. Ich všeobecný názov je vákuový vypínač, ktorý je vysvetlený znakmi oblúkovej komory. S týmito zariadeniami je možné sa podrobne zoznámiť až po preštudovaní pozadia ich vzhľadu.
Referencia histórie
Prvýkrát boli uvedené vákuové vypínače na začiatku 30. rokov XX storočia, keď boli zariadenia použité na odpojenie obvodov s nízkym prúdom pracujúcich pod napätím do 40 kV. Na získanie spoľahlivých vákuových tlmičov, ktoré môžu vypnúť významné prúdy v obvodoch s vysokým potenciálom, sa vyžadovala celá séria štúdií. Počas ich implementácie, približne v roku 1957, boli procesy pozorované pri horení vysokonapäťovým oblúkom úplne študované a systematizované. Prechod od prototypov vyrábaných v jednotlivých kópiách k hromadnej výrobe moderných zariadení trval ďalšie dve dlhé desaťročia.
Princíp činnosti
Princíp zhášania oblúka je založený na skutočnosti, že dielektrická pevnosť je vysoká a špeciálne izolačné vlastnosti vákua získaného umelo z fyziky. Keď sa výkonové stykače otvoria v komore, kde sú umiestnené, vytvorí sa elektrický oblúk nesený kovovými časticami odparujúcimi sa z ich povrchu. Neprítomnosť podmienok na jeho stabilizáciu zabraňuje vývoju maxima procesu v dôsledku vysokých dielektrických vlastností vákuového média.
V dôsledku značnej dielektrickej pevnosti vákua sa okamih ochladzovania oblúka posunie do bodu, ktorý predchádza jeho maximálnemu vývoju. V elektrotechnike sa tento jav nazýva „prúdové obmedzenie“. Jeho prítomnosť negatívne ovplyvňuje elektrické siete, pretože výsledkom tohto procesu je prepätie.
Funkcie aplikácie a prevádzky
Tento typ ističa bol v počiatočnom štádiu vyvinutý ako zariadenie určené na inštaláciu v rozvádzačových skriniach (v zložitých zariadeniach). V súčasnosti sú namontované v otvorených rozvodných štruktúrach (vonkajšie rozvádzače). Moderný vákuový vypínač je vysokorýchlostné spínacie zariadenie navrhnuté pre dlhú životnosť v porovnaní so svojimi predchodcami, ktoré majú ropné a plynové prostredie.
Väčšina moderných energetických fariem opustila zastarané konštrukcie a nakoniec prešla na pomerne kompaktné a bezúdržbové nové ističe. Je to z nasledujúcich dôvodov:
- vákuové zariadenie je nenáročné a nevyžaduje pravidelné čistenie kontaktov alebo aktualizáciu prostredia;
- počas prevádzky olejového zariadenia plnivo neustále uniká;
- podľa pasu životnosť vákuových zariadení dosahuje 20 rokov, čo je oveľa viac ako rovnaký indikátor pre iné typy ističov.
Počas prevádzky mechanizmus pohonu často zlyháva v najnevhodnejšom okamihu. Na udržanie funkčného stavu má zariadenie špeciálnu jednotku na ručné nabíjanie pružiny. Povinné pre tieto zariadenia je prítomnosť núdzového tlačidla, ktoré vám umožní vypnúť blokovací mechanizmus pre rozmiestnenie modulov rozvádzača, keď je skrinka zapnutá. Tento bod sa týka bezpečnosti zariadení obsluhujúcich personál a vyžaduje si zvýšenú pozornosť.
Dizajnové prvky
Každý model vysokonapäťového vákuového spínača má individuálne vlastnosti, pretože je určený na prevádzku v sieťach s rôznymi elektrickými indikátormi. Výrobcovia okrem toho vykonajú určité úpravy dizajnu svojich výrobkov. Zloženie zložiek týchto zariadení sa však vo všeobecnosti nemení. Hlavné prvky:
- Puzdro vyrobené na základe odolného kovu, vo vnútri ktorého je namontovaný pohon zapínania a vypínania (môže byť pružina alebo iný typ).
- 3-pólový kolektor prúdu, určený na pripojenie k sieti 380 V a odpojený po prepnutí rozvádzača z prevádzkového režimu do vypustenej polohy.
- Košík na umiestnenie vo vnútri puzdra, v dizajne odlišnom od iných podobných štruktúr.
Elektrická časť produktu má špeciálne oddiely, ktoré oddeľujú fázové úseky od seba. Má tiež zložité zariadenie a obsahuje množstvo prvkov opísaných v pase.
Druhy vákuových vypínačov
Výrobky sa zvyčajne klasifikujú podľa triedy nimi meneného potenciálu.
Medzi rôznymi typmi vynikajú tieto typy:
- Zariadenia na prácu s napätím 6-10 kV.
- Zariadenia na prepínanie vyšších úrovní - do 35 kV.
- Zariadenia navrhnuté pre ultravysoké napätie 110 - 220 kV.
Ďalším „pracovným“ kritériom pre klasifikáciu ističov je výkon, ktorý môžu prenášať na záťaž. Podľa tohto parametra sa ich rozdelenie vykonáva podobne ako pri klasifikácii spotrebiteľa.
Výhody a nevýhody
Medzi výhody zariadení patrí:
- malé rozmery;
- schopnosť rýchlo nahradiť jednotlivé oddiely;
- nehlučnosť a nezávislosť od orientácie v priestore;
- bezpečnosť pre zdravie zamestnancov.
Nemusia doplňovať ochranné prostredie a sú vysoko spoľahlivé. Tieto výrobky by sa však neobišli bez problémov spojených s mnohými elektrickými zariadeniami. Nevýhody vákuových vypínačov zahŕňajú:
- obmedzené pracovné prúdy;
- „Tendencia“ k prepätiu;
- malý prepínací zdroj.
Napriek existujúcim nedostatkom sa tieto zariadenia pevne umiestnili na zozname najmodernejších spínacích zariadení pre výbušniny.
Funkcie výberu a inštalácie
Pri výbere prepínača sa zohľadňujú tieto dôležité body:
- ochranné charakteristiky zariadenia musia zodpovedať parametrom siete, v ktorej sa má zariadenie prevádzkovať;
- spínač je zvolený na základe najťažších prevádzkových podmienok;
- menovitý prúd a napätie musia prekročiť príslušné parametre pre chránenú sieť;
- vypínací prúd nesmie prekročiť hodnotu zaručenú výrobcom.
Pred inštaláciou vákuového vypínača je potrebné dôkladne skontrolovať miesto jeho inštalácie a ubezpečiť sa, že nie sú poškodené alebo poškodené. Potom musíte izolované povrchy stožiarov vyčistiť suchou handrou.
Nie je dovolené inštalovať nové zariadenie do systému, na izolačných povrchoch, na ktorých sú triesky, praskliny a silne zdeformované časti.
Schéma sekundárneho obvodu s následným pripojením pozemnej zbernice podlieha povinnému overeniu. Samotný vákuový vypínač je pripevnený priamo k pohyblivej časti vozíka pomocou špeciálneho skrutkového hardvéru.
Najbežnejšie modely
Medzi najbežnejšie modely vákuových komôr patria:
- Vve-M-10-20.
- Vve-M-10-40.
- VVTE-M-10-20.
Takmer všetky vzorky výrobkov z tohto zoznamu sú ďalším vývojom starých ističov oleja a sú schopné pracovať v obvodoch striedavého a jednosmerného prúdu. Inštalácia, následná konfigurácia a uvedenie do prevádzky vysokonapäťových vákuových zariadení sú pracovne náročné postupy, ktoré určujú ich ďalšiu funkčnosť. Preto sú uvedené operácie dôverné iba odborníkom s príslušnou kvalifikáciou.
Pri inštalácii zariadenia musíte postupovať podľa nastavovacej postupnosti. Splnenie tejto požiadavky je základom pre bezpečnosť obsluhy alebo elektrotechnického personálu, ktorý je oprávnený pracovať s vysokonapäťovými zariadeniami.
Výrobky patriace do kategórie vákuových vypínačov vyžadujú odborný výber a hodnotenie, pretože ich činnosť je spojená s vysokým napätím.
