Højspændingsafbryder - en koblingsenhed designet til operationel tænding og slukning af individuelle kredsløb eller elektrisk udstyr i strømsystemet i normal eller nødtilstand med manuel, fjernbetjening eller automatisk styring.
Højspændingsafbryderen består af: et kontaktsystem med en lysbueanordning , strømførende dele, et hus, en isolerende struktur og en drivmekanisme (for eksempel et elektromagnetisk drev , et manuelt drev).
I overensstemmelse med GOST R 52565-2006 er kontakter kendetegnet ved følgende parametre:
hvor O er åbningsoperationen, BO er lukke- og øjeblikkelig åbningsoperation, 180 er tidsintervallet i sekunder, tbp er den mindste dødtid, der garanteres for afbrydere under automatisk genlukning (tiden fra lysbuen slukker, til der opstår strøm efterfølgende tænding). For afbrydere med automatisk genlukning skal det være inden for 0,3 ... 1,2 s, for afbrydere med BAPV (højhastighed) - 0,3 s.
Afbrydere med mellem- og højspænding (mærkespænding 6 - 220 kilovolt) og høj brudstrøm (op til 50 kiloampere) bruges på kraftværker og transformerstationer . Disse kontakter er en ret kompleks struktur styret af elektromagnetiske, fjeder-, pneumatiske eller hydrauliske aktuatorer. Afhængig af miljøet, hvori lysbuen er slukket, er der luftafbrydere , hvor lysbuen slukkes med trykluft, olieafbrydere , hvor kontakterne er placeret i en beholder med olie, og lysbuen slukkes med oliedamp, elektromagnetiske afbrydere (normalt op til 10 kV), med de såkaldte magnetiske eksplosions- og lysbuer med smalle spalter eller gitre, SF6-afbrydere , der anvender elektrisk stærk gas SF 6 - "SF6-gas", og vakuumafbrydere, hvori der opstår lysbuedannelse i et vakuum - i den såkaldte vakuumbuesliske (VDC). Beskyttelsesmediet, samtidig med lysbueslukning, giver også den dielektriske styrke af mellemrummet mellem kontakterne i off-positionen, hvilket også bestemmer størrelsen af kontaktslaget.
I luftafbrydere (BB) bruges energien fra trykluft både som en drivkraft, der flytter kontakterne og som et lysbueslukningsmiddel. Funktionsprincippet for lysbueslukkeren (BB) er, at den lysbue, der dannes mellem kontakterne, udsættes for intensiv afkøling af en strøm af trykluft, der strømmer ud i atmosfæren. Når strømmen går gennem nul, falder lysbuetemperaturen, og spaltemodstanden øges. Samtidig forekommer den mekaniske ødelæggelse af buesøjlen og fjernelse af ladede partikler fra mellemrummet.
BB'er er strukturelt opdelt i:
Svovlhexafluorid SF6 (SF6) tjener som et isolerende og bratkølende medium. Kontakterne er en trepolet enhed, hvis poler har en (fælles) ramme og styres af et drev, eller hver af kontakternes tre poler har sin egen ramme og styres af sit eget drev (afbryder med enkelt -polstyring).
Funktionsprincippet for enhederne er baseret på slukning af en elektrisk lysbue (opstår mellem divergerende kontakter, når strømmen er slukket) ved en strøm af SF6-gas.
Der er to kilder til gasstrøm:
Den første kilde råder, når du slukker for små strømme, og den anden - store.
Afbryderstang
Kolonne udførelse . Stangen er en lodret søjle bestående af to (eller flere) isolatorer, i den øverste af hvilke en lysbueslukker (ED) er placeret, og den nederste tjener som støtte for PS'en og giver den den nødvendige isoleringsafstand fra den jordede ramme. Inde i støtteisolatoren er der en isoleringsstang, der forbinder fjernbetjeningens bevægelige kontakt med enhedens drivsystem.
Tank udførelse . Stangen er en cylindrisk metaltank, hvorpå der er installeret to isolatorer, der danner højspændingsbøsninger af afbryderen. Fjernbetjeningen i en sådan kontakt er placeret i en jordet metalkasse.
Kombineret udførelse . Stangen er en metalkasse i form af en kugle, hvorpå der er installeret porcelænsisolatorer, der danner højspændingsbøsninger af afbryderen, hvoraf den ene indeholder en lysbueanordning, og den anden indeholder indbyggede strømtransformatorer.
Et filter er normalt installeret i den øvre del af isolatoren - en absorber af fugt og nedbrydningsprodukter af SF6-gas under påvirkning af en elektrisk lysbue. Filterelementet i det er en aktiveret adsorbent - syntetisk zeolit NAX.
Der er også installeret en sikkerhedsventil på alle moderne afbrydere - en enhed med en tyndvægget membran, der brister ved et tryk, der opstår under en intern kortslutning, men når ikke den værdi, som isolatorerne selv testes ved.
bueslukkeranordning
Lysbueslukkeren er designet til at give hurtig slukning af den elektriske lysbue, der dannes mellem kontakterne på afbryderen, når de åbnes. Udviklingen af et rationelt og pålideligt design af en bueslukningsenhed giver betydelige vanskeligheder, da de processer, der opstår under slukning af en elektrisk lysbue, er ekstremt komplekse, utilstrækkeligt undersøgt og bestemt af mange faktorer, der ikke altid er mulige at forudse på forhånd. Derfor kan den endelige udvikling af lysbueslukningsanordningen kun betragtes som afsluttet efter dens eksperimentelle verifikation.
Moderne afbrydere er udstyret med en lysbueanordning af autokompressionstype, som demonstrerer deres beregnede fordele, når de bryder høje strømme.
DU indeholder faste og bevægelige kontaktsystemer, som hver har hovedkontakter og lysbueslukkende kontakter udstyret med elementer af lysbuebestandigt materiale. Hovedkontakten af det faste system og den bueslukkende bevægelige er af huntype, og hovedkontakten af det bevægelige system og den stationære bueslukkende er stifttypen.
Det bevægelige system indeholder, udover hoved- og lysbuekontakter, en fast strømførende bøsning forbundet til fjernbetjeningens strømudgang; en stempelanordning, der skaber et øget tryk i understemplets hulrum ved nedlukning, og to fluoroplastiske dyser (store og små), som dirigerer gasstrømmen fra højtrykszonen til divergenszonen for lysbuekontakterne. Den store dyse forhindrer også radial forskydning af det mobile systems kontakter i forhold til kontakterne på det faste, da det aldrig forlader styremuffen på den faste hovedkontakt.
Hovedkontakten i det bevægelige system er en aftrappet kobbermanchet, hvis smalle del er tilpasset indgangen til det faste systems hun-hovedkontakt, og den brede del har to strømme, hvori strømopsamlende (lukket ledning) spiraler er placeret, konstant i kontakt med den faste strømførende muffe, der dækker dem. .
gasanlæg
Apparatets gassystem inkluderer:
SF6-densitetsændringssignaleringsenheden (densitetssensoren) har tre par kontakter, hvoraf det ene, der lukker, når SF6-gasdensiteten er væsentligt reduceret på grund af dens lækage, er designet til at give et signal (f.eks. lys) om behovet for at tank kolonnerne, og de to andre, der åbner, når densiteten af SF6 falder, er designet til at blokere styringen af afbryderen eller til automatisk at slukke for enheden med samtidig blokering af indeslutningen (som bestemmes af designet af transformerstationen).
Drivenhed
Afbryderdrev giver afbryderstyring - lukning, fastholdelse i tændt position og åbning. Drivakslen er forbundet med omskifterakslen ved hjælp af et system af håndtag og stænger. Afbryderdrevet skal give den nødvendige pålidelighed og driftshastighed og med elektrisk styring - det laveste strømforbrug.
To typer drev bruges i SF6-afbrydere:
Forårskørsel:
Fjederhydraulisk drev:
Afbryderen er den mest kritiske enhed i et højspændingssystem; i tilfælde af ulykker skal den altid sikre nøjagtig drift. Hvis afbryderen svigter, udvikler der sig en ulykke, som fører til alvorlige skader og store materielle tab forbundet med ikke at levere elektricitet, hvilket stopper store virksomheders arbejde.
I denne henseende er hovedkravet til afbrydere en særlig høj pålidelighed af deres drift i alle mulige driftstilstande. Afbrydelse af enhver belastning med kontakten bør ikke være ledsaget af overspændinger, der er farlige for isoleringen af installationselementerne. På grund af det faktum, at kortslutningstilstanden for systemet er den mest alvorlige, skal kontakten sikre, at kredsløbet slukkes på kortest mulig tid.
Generelle krav til design og karakteristika af afbrydere er fastsat af standarder:
Afslutningen af omskifteren til revision og reparation er forbundet med store vanskeligheder, da man enten skal skifte til en anden omstillingsordning eller blot slukke for forbrugerne. I denne forbindelse skal afbryderen tillade det størst mulige antal kortslutningsafbrydelser uden revision og reparation. Moderne afbrydere kan afbryde op til 15 kortslutninger uden revision ved fuld brydekapacitet.