A nagyfeszültségű távvezetékek csapjainak megtervezéséhez hagyományosan speciális kapcsolóberendezéseket használnak. Gyakori nevük egy vákuum megszakító, amelyet az ívoltó kamra sajátosságai magyaráznak. Ezekkel az eszközökkel csak a megjelenésük előtörténetének tanulmányozása után lehet részletesen megismerkedni.
Történelmi hivatkozás
Először a vákuum megszakítókat emlegették a XX. Század 30-as évek elején, amikor eszközöket használtak a viszonylag alacsony áramú áramkörök leválasztására 40 kV-ig terjedő feszültség alatt. A nagy potenciállal rendelkező áramkörök jelentős áramainak kikapcsolására alkalmas megbízható vákuumelnyelők beszerzéséhez tanulmányok egész sorára volt szükség. Körülbelül 1957-ig végrehajtásuk után a nagyfeszültségű ívégetés során megfigyelt folyamatokat teljes mértékben tanulmányozták és rendszerezték. További két hosszú évtized kellett ahhoz, hogy az egy példányban gyártott prototípusoktól a modern eszközök tömeggyártásáig áttérjünk.
Működési elve
Az ívoltás elve a fizikából ismert mesterségesen előállított vákuum nagy elektromos szilárdságán és különleges szigetelő tulajdonságain alapul. Amikor az elektromos kontaktorokat kinyitják abban a kamrában, ahová helyezték, elektromos ív képződik, amelyet a felületükről elpárolgó fémrészecskék támogatnak. A stabilizálás feltételeinek hiánya megakadályozza a vákuum közeg magas dielektromos tulajdonságai miatt a folyamat csúcsának kialakulását.
A vákuum jelentős dielektromos szilárdsága miatt az ív kihalási momentuma a fejlődésének maximumát megelőző pontra tolódik. Az elektrotechnikában ezt a jelenséget "áramvágásnak" nevezik. Jelenléte negatívan befolyásolja az elektromos hálózatokat, mivel a kapcsolási túlfeszültségek ennek a folyamatnak a következményei.
Az alkalmazás és a működés jellemzői
A modern energetikai létesítmények többsége felhagyott az elavult kivitelezéssel, és végül új kapcsolókra váltott, amelyek meglehetősen kompaktak és nem igényelnek karbantartást. Ennek oka a következő okok:
- a vákuumberendezés igénytelen, és nem igényel rendszeres érintkezőtisztítást vagy a közeg megújítását;
- az olajkészülék működése során a töltőanyag folyamatosan szivárog;
- az útlevél adatai szerint a vákuumkészülékek élettartama eléri a 20 évet, ami jóval magasabb, mint más típusú megszakítók azonos mutatója.
Működés közben a meghajtó mechanizmus gyakran a legmegfelelőbb pillanatban hibásodik meg. Működőképes állapotának fenntartása érdekében a készülék egy speciális egységet tartalmaz a kézi rugós töltéshez. Ezeknél az eszközöknél kötelező a sürgősségi gomb jelenléte, amely lehetővé teszi a kapcsolóegység-modulok gördülésének blokkolására szolgáló mechanizmus letiltását, amikor a szekrény be van kapcsolva.Ez a pont a berendezéseket üzemeltető személyek biztonságára vonatkozik, és fokozott figyelmet igényel.
Tervezési jellemzők
A nagyfeszültségű vákuumkapcsoló minden modelljének egyedi jellemzői vannak, mivel különböző elektromos jellemzőkkel rendelkező hálózatokban való működésre szánják. Ezenkívül a gyártók is módosítanak bizonyos termékeket. Ezeknek az eszközöknek az összetevői azonban általában nem változnak. Fő elemek:
- Tartós fémből készült ház, amelybe be- és kikapcsoló meghajtó van felszerelve (lehet rugós vagy más típusú).
- 3 pólusú áramszedő, amelyet 380 V-os hálózathoz való csatlakozásra terveztek, és lekapcsolták, amikor a kapcsolóberendezést az üzemmódból a kihúzott helyzetbe helyezik.
- A tok belsejében elhelyezhető kocsi, amely kivitelezésében különbözik a többi hasonló szerkezettől.
A termék elektromos része speciális válaszfalakkal rendelkezik, amelyek elválasztják a fázisszakaszokat egymástól. Ugyancsak összetett felépítésű, és számos elemet tartalmaz az útlevélben.
Vákuumkapcsolók fajtái
A termékeket általában az általuk váltott potenciál osztálya szerint osztályozzák.
Az összes fajta közül a következő típusok tűnnek fel:
- Készülékek 6-10 kV feszültséggel történő munkavégzéshez.
- Készülékek magasabb szintek kapcsolására - 35 kV-ig.
- 110-220 kV-os extra nagyfeszültségű eszközök.
A megszakítók osztályozásának másik „működő” kritériuma az a teljesítmény, amelyet átvihetnek a terhelésre. E paraméter szerint felosztásuk ugyanúgy történik, mint maga a fogyasztó osztályozása.
Előnyök és hátrányok
Az eszközök előnyei:
- kis méret;
- az egyes szakaszok gyors cseréjének képessége;
- zajtalanság és függetlenség az űrben való tájékozódástól;
- a kiszolgáló személyzet egészségének biztonsága.
Nincs szükségük a védőkörnyezet újratöltésére és nagyon megbízhatóak. De még ezek a termékek sem voltak problémamentesek sok elektromos eszközben. A vákuum megszakítók hátrányai a következők:
- korlátozott működési áramok;
- "Hajlam" a túlfeszültségre;
- kicsi kapcsolási erőforrás.
A meglévő hiányosságok ellenére ezek az eszközök határozottan elfoglalták helyüket a robbanóanyagok legmodernebb kapcsolóberendezéseinek listájában.
A kiválasztás és a telepítés jellemzői
A kiválasztás során a következő fontos szempontokat veszik figyelembe:
- a készülék védelmi jellemzőinek meg kell felelniük annak a hálózatnak a paramétereivel, amelyben működtetni kívánják;
- a kapcsolót a legsúlyosabb működési körülmények alapján választják meg;
- a névleges áramnak és feszültségnek meg kell haladnia a védett hálózat megfelelő paramétereit;
- a megszakító áram nem haladhatja meg a gyártó által garantált értéket.
A vákuum megszakító felszerelése előtt alaposan meg kell vizsgálnia a beszerelés helyét, és meg kell győződnie arról, hogy nincsenek-e sérülések vagy hibák. Ezután száraz kendővel meg kell tisztítania a szigetelt oszlopfelületeket.
Új berendezést nem szabad olyan rendszerbe telepíteni, amelynek szigetelő felületein forgácsok, repedések és erősen deformált területek találhatók.
A másodlagos kapcsolási rajzot és a "föld" busz későbbi csatlakoztatását kötelezően ellenőrizni kell. Maga a vákuum megszakító közvetlenül a kocsi mozgó részéhez van rögzítve, speciális csavarokkal.
A leggyakoribb modellek
A vákuumkamrák leggyakoribb modelljei közül a következők emelkednek ki:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
A felsorolásból származó szinte összes termékminta a régi olajmegszakítók továbbfejlesztése, és képes váltóáramú és egyenáramú áramkörökben is működni. A nagyfeszültségű vákuumkészülékek telepítése, utólagos beállítása és üzembe helyezése időigényes eljárás, amely meghatározza további funkcionalitásukat. Ezért a felsorolt műveleteket csak a megfelelő képesítéssel rendelkező szakemberekre bízzák.
Az eszköz telepítésekor be kell tartani a telepítési műveletek sorrendjét. Ennek a követelménynek való megfelelés az alapja az üzemeltető személyzet vagy a nagyfeszültségű berendezésekkel végzett munkára feljogosított villanyszerelő biztonságának.
A vákuum megszakítók kategóriájába tartozó termékek szakszerű kiválasztást és értékelést igényelnek, mivel működésük magas feszültséggel jár.
