Pentru a proiecta robinete de la linii de transmisie de înaltă tensiune, sunt utilizate în mod tradițional dispozitive speciale de comutare. Denumirea lor comună este un întrerupător de vid, care se explică prin particularitățile camerei de stingere a arcului. Este posibil să vă familiarizați cu aceste dispozitive în detaliu numai după studierea preistoriei apariției lor.
Referință istorică
Pentru prima dată, întrerupătoarele de vid au fost menționate la începutul anilor 30 ai secolului XX, când dispozitivele au fost utilizate pentru a deconecta circuite de curent relativ scăzut care funcționează sub tensiuni de până la 40 kV. Pentru a obține amortizoare de vid fiabile capabile să oprească curenți semnificativi în circuite cu potențial ridicat, a fost necesară o serie întreagă de studii. Când au fost efectuate, aproximativ până în 1957, procesele observate în timpul arderii arcului de înaltă tensiune au fost complet studiate și sistematizate. Au durat încă două decenii lungi pentru a trece de la prototipurile produse în exemplare unice la producția în serie a dispozitivelor moderne.
Principiul de funcționare
Principiul stingerii arcului se bazează pe faptul că rezistența electrică ridicată și proprietățile speciale de izolare ale vidului obținut artificial, cunoscute din fizică. Când contactoarele de putere sunt deschise în camera în care sunt așezate, se formează un arc electric, susținut de particule metalice care se evaporă de pe suprafața lor. Absența condițiilor pentru stabilizarea acestuia împiedică dezvoltarea vârfului procesului datorită proprietăților dielectrice ridicate ale mediului de vid.
Datorită rezistenței dielectrice semnificative a vidului, momentul dispariției arcului se deplasează într-un punct precedent maximului dezvoltării sale. În ingineria electrică, acest fenomen se numește „tăiere de curent”. Prezența sa afectează negativ rețelele electrice, deoarece supratensiunile de comutare sunt o consecință a acestui proces.
Caracteristicile aplicației și funcționării
Majoritatea instalațiilor energetice moderne au abandonat proiectele învechite și au trecut în cele din urmă la noi întrerupătoare care sunt destul de compacte și nu necesită întreținere. Acest lucru se datorează următoarelor motive:
- dispozitivul de vidare este nepretențios și nu necesită curățarea periodică a contactelor sau reînnoirea mediului;
- în timpul funcționării dispozitivului de ulei, umplutura se scurge constant;
- conform datelor din pașaport, durata de viață a dispozitivelor de vid ajunge la 20 de ani, ceea ce este mult mai mare decât același indicator pentru alte tipuri de întrerupătoare.
În timpul funcționării, mecanismul de acționare eșuează adesea în cel mai nepotrivit moment pentru aceasta. Pentru a-l menține în stare de funcționare, o unitate specială pentru încărcarea manuală a arcului este prevăzută în dispozitiv. Obligatoriu pentru aceste dispozitive este prezența unui buton de urgență, care permite dezactivarea mecanismului de blocare a deplasării modulelor de distribuție atunci când dulapul este pornit.Acest punct se referă la siguranța personalului care operează echipamente și necesită o atenție deosebită.
Caracteristici de proiectare
Fiecare model al comutatorului de vid de înaltă tensiune are caracteristici individuale, deoarece este destinat funcționării în rețele cu caracteristici electrice diferite. În plus, producătorii fac și unele ajustări la designul produselor lor. Cu toate acestea, în general, compoziția componentelor acestor dispozitive rămâne neschimbată. Elemente principale:
- O carcasă realizată pe bază de metal durabil, în interiorul căreia este montată o unitate de pornire și oprire (poate fi cu arc sau de alt tip).
- Colector de curent cu 3 poli conceput pentru conectarea la o rețea de 380 volți și deconectat atunci când aparatul de comutare este transferat din modul de funcționare în poziția retrasă.
- Un cărucior pentru amplasarea în interiorul carcasei, care diferă de alte structuri similare în execuția sa.
Partea electrică a produsului are partiții speciale care separă secțiunile de fază una de alta. De asemenea, are o structură complexă și conține o serie de elemente descrise în pașaport.
Soiuri de comutatoare de vid
Produsele sunt de obicei clasificate în funcție de clasa potențialului pe care îl schimbă.
Dintre toate varietățile, se disting următoarele tipuri:
- Dispozitive pentru lucrul cu tensiuni de 6-10 kV.
- Dispozitive pentru comutarea nivelurilor superioare - până la 35 kV.
- Dispozitive proiectate pentru tensiune extra-înaltă 110-220 kV.
Un alt criteriu „de lucru” pentru clasificarea întrerupătoarelor este puterea pe care o pot transfera la sarcină. Conform acestui parametru, divizarea lor se efectuează în același mod ca și clasificarea consumatorului însuși.
Avantaje și dezavantaje
Avantajele dispozitivelor includ:
- mărime mică;
- capacitatea de a înlocui rapid secțiunile individuale;
- zgomotul și independența față de orientarea în spațiu;
- siguranța pentru sănătatea personalului de service.
Nu au nevoie de reaprovizionarea mediului de protecție și sunt extrem de fiabile. Dar chiar și aceste produse nu erau fără probleme inerente multor dispozitive electrice. Dezavantajele întrerupătoarelor de vid includ:
- curenți de lucru limitați;
- „Tendința” la supratensiune;
- resursă mică de comutare.
În ciuda neajunsurilor existente, aceste dispozitive și-au luat ferm locul pe lista celor mai moderne echipamente de comutare pentru explozivi.
Caracteristici de selecție și instalare
Următoarele puncte importante sunt luate în considerare în procesul de selecție:
- caracteristicile de protecție ale dispozitivului trebuie să corespundă parametrilor rețelei în care se presupune că este operat;
- comutatorul este selectat pe baza celor mai severe condiții de funcționare;
- curentul și tensiunea nominală trebuie să depășească parametrii corespunzători pentru rețeaua protejată;
- curentul de rupere nu trebuie să depășească valoarea garantată de producător.
Înainte de instalarea întrerupătorului de vid, trebuie să examinați cu atenție locul instalării acestuia și să vă asigurați că nu există daune sau defecte. Apoi, va trebui să curățați suprafețele izolate ale stâlpului cu o cârpă uscată.
Nu este permisă instalarea de echipamente noi într-un sistem, pe suprafețele izolante ale cărora există așchii, fisuri și zone grav deformate.
Diagrama circuitului secundar cu conexiunea ulterioară a magistralei „la sol” este supusă verificării obligatorii. Întrerupătorul automat de vid este atașat direct la partea mobilă a căruciorului utilizând un dispozitiv special cu șuruburi.
Cele mai comune modele
Printre cele mai comune modele de camere de vid, se remarcă următoarele:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
Aproape toate mostrele de produse din această listă reprezintă o dezvoltare ulterioară a întrerupătoarelor de ulei vechi și sunt capabile să funcționeze în circuite de curent alternativ și continuu. Instalarea, reglarea ulterioară și punerea în funcțiune a dispozitivelor de vid de înaltă tensiune sunt proceduri consumatoare de timp care determină funcționalitatea lor suplimentară. Prin urmare, operațiunile enumerate sunt încredințate numai specialiștilor cu calificările corespunzătoare.
La instalarea dispozitivului, trebuie urmată secvența operațiunilor de configurare. Respectarea acestei cerințe este baza pentru siguranța personalului care operează sau a unui electrician de serviciu autorizat să lucreze cu echipamente de înaltă tensiune.
Produsele care aparțin categoriei întrerupătoarelor de vid necesită selecție și evaluare profesională, deoarece funcționarea lor este asociată cu tensiuni ridicate.
