Оперативне управління ланцюгами, електричним устаткуванням енергетичних систем проводиться за допомогою високовольтних вимикачів, які призначені виконувати свої функції, як в штатному режимі, так і у випадку аварії, позаштатної ситуації.
Вони діють в трьох варіантах регулювання роботи: • ручне регулювання; • дистанційне керування; • автоматичне відключення.
Всі вимикачі, що працюють при високій напрузі, мають однакову принципову конструкцію: • зовнішня коробка - корпус; • контактна система з пристроєм для дугогашенія; • струмопровідні частини; • ізоляційна конструкція; • приводний механізм.
У контактній системі дуги можуть гаситися різними способами. Для цього застосовують стиснене повітря або елегаз, масло, вакуум, гази, електромагніти. Головні характеристики Сферу застосування того чи іншого високовольтного вимикача визначають за основними характеристиками: • номінальному току, значення якого коливається від 50А до 20 кА; • номінальній напрузі з показниками 3-750 кВ; • потужності відключення - від 50 МВт до 40000 МВт.
Ці характеристики визначають сферу застосування пристрою: • напруга 6 кВ і більше кВ - мережні для коммутирования струму в неоднакових умовах; • напруга в діапазоні від 6 до 20 кВ - генераторні. Вони підходять для використання в мережах з високим номінальним струмом; • напруга в інтервалі від 6 до 220 кВ - електротермічні для промислового використання; • напруга від 3 до 10 кВ в мережах з ізольованою централлю - навантаження. З їх допомогою можна розірвати надструми; • для повітряних ЛЕП - реклоузери; • спеціальні.
Для невеликих значень номінальних струмів з діапазоном від 300 до 600 А, потужності відключення в проміжку від 100 до 300 МВт використовують фідерні вимикачі. Вони мають більш поширена назва - розподільні. Крім основних характеристик, застосовують ще другорядні: • струм включення і виключення; • номінальний струм відключення; • граничний струм відключення;
• номінальна потужність відключення; • струм динамічної стійкості; • струм термічної стійкості; • тимчасові проміжки відповідні часу включення, відключення.
Так само функціональність приладу залежить від відповідності таким вимогам: • надійність, що виражається в безперебійній роботі протягом строку служби, певного виробником. Від цього показника залежить надійність роботи всієї енергетичної системи; • швидкодія, якого визначається по проміжку часу, що проходить між командою відключення і гасінням дуги на всіх полюсах. Це значення коливається від одного (пропонують зарубіжні виробники) до 6 періодів; При зменшенні часу відключення, зменшується ймовірність пошкодження ізоляторів, проводів, зменшуються механічні напруги в окремих частинах устаткування, збільшується пропускна спроможність ліній електропередач. • невеликі геометричні розміри, мала вага; • простота встанови і демонтажу; • низький рівень, видаваного шуму; • безпеку використання.
Підходи до розбиття на класи і види Фахівці класифікують високовольтні вимикачі на відповідність кількома параметрами: 1. способу гасіння дуги: у елегазі, у вакуумі, за допомогою масла, повітряного струменя. Розрізняють та ж автогазовий, електромагнітні, автопневматіческіе; 2. призначенням: мережеві, генераторні, електротермічні, реклоузери, спеціальні, навантаження, розподільні, підстанційні; 3. увазі установки: на опорах, підвісах, з кріпленням на стіну, викатні, що вбудовуються; 4. категоріям розміщення: в приміщенні і зовні, з урахуванням різних варіантів обігріву та систем вентилювання; 5. кліматичному виконанню: для обліку географії розміщення виготовляють у десяти варіантах.
Характеристики варіантів гасіння дуги Класифікація високовольтних вимикачів за умовами, що створюються для гасіння дуги, вважається основною. 1. За допомогою стисненого повітря. У таких вимикачах дуга охолоджується потоком стисненого повітря, який витікає в атмосферу, при цьому опір збільшується. Тиск повітряного струменя коливається в діапазоні від 2 до 4 МПа. 2. За допомогою елегазу. Елегаз - гексафторид сірки. Це інертний газ з великою щільністю. Він грає роль ізолятора і гасить середовища, так як його молекули можу пов'язувати електрони дугового стовпа в статичні негативні іони.
3. За допомогою масляної середовища. Масляна середу - це трансформаторне масло в обсязі, який містить головні контакти. Процес відбувається при високій температурі, що дозволяє маслу швидко випаровуватися. Випаровування супроводжується розкладанням парів. Продукти розкладання: водень, етилен, метан. Пари і гази створюють газовий міхур високого тиску, в ньому дуга гасне за рахунок охолодження і розлучення кін тактів. 4. За допомогою вакууму. Грунтується на збільшенні довжини вільного пробігу заряджених частинок (електронів, атомів, іонів) в безповітряному просторі. Частинки частіше вдаряються об стінки камери і підвищують опір проміжку, що призводить до гасіння дуги.
Перевірка безпеки та ефективності вимикача Регулює обладнання витримує велике навантаження різних штатних і аварійних ситуацій. У процесі експлуатації можуть змінюватися значення тих чи інших характеристик, що може зробити небезпечним використовуваного високовольтного вимикача. До того обладнання може морально застаріти.
Для аналізу стану регулюючих пристроїв використовують графічний метод діагностики високовольтних перемикачів. За допомогою спеціальних приладів отримують графіки, що характеризують стан не тільки всього пристрою в ц6лом, але і його окремих вузлів. Отримані графіки порівнюються з аналогічними, але тільки знятими з абсолютно справного вимикача.
