Для гасіння електричної дуги часто використовуються різні газові суміші. Елегазові вимикачі 110 кВ і 220 кВ працюють саме за таким принципом і можуть використовуватися для роботи в аварійних ситуаціях.
Конструкція і види
Елегазові високовольтні вимикачі - це пристрої оперативного управління для контролю високовольтної лінії енергопостачання. Дані пристрої мають дуже схожу конструкцію з олійними, але при цьому, використовують для гасіння дуги НЕ масляну суміш, а з'єднання газів. Найчастіше це сірка. Масляні вимикачі вимагають за собою особливого догляду: за нормами необхідні періодична заміну масла і очищення робочих контактів. Елегазові в цьому не мають потреби. Головне достоїнство елегазу в його довговічності: він не старіє і мінімально забруднює механічні частини пристрою.
Вони бувають:
- Подвійні колонкові (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
- Бакові (ABB 242PMR, DT2-550 F3 - виробник Areva).
Колонковий елегазовий вимикач представляє стандартне відключає пристрій, що працює тільки на одну фазу (наприклад, LF 10 від Шнайдер Електрик). Він використовується для мережі 220 кВ. Конструктивно складаються з двох систем: контактної і дугогасительной. Обидві вони розташовуються в ємності, наповненою елегазом. Можуть бути як ручними (контроль проводиться виключно механічно) або дистанційними. Через такого поділу вони мають досить великі габаритні розміри.
Бакові мають менші габарити, їх доповнює привід ППРМ 2 для елегазового вимикача. Привід розподіляється на кілька фаз, що дозволяє забезпечити м'яке регулювання напруги (включення і виключення). Також їх перевага в тому, що вони можуть переносити великі навантаження завдяки вбудованому в систему трансформатора струму.
Крім конструктивних особливостей, вимикачі елегазового типу класифікуються за принципом гасіння дуги:
- Автокомпрессіонние або повітряні;
- обертають;
- Поздовжнього дуття;
- Поздовжнього дуття з додатковим розігріванням елегазу.
Принцип роботи та призначення
Елегазові вимикачі високої напруги працюють за рахунок ізоляції фаз один від одного за допомогою елегазу. Коли спрацьовує сигнал про те, що потрібно відключити електрообладнання, контакти окремих камер (якщо пристрій колонкове) розмикаються. Таким чином, вбудовані контакти утворюють дугу, яка поміщена в газове середовище. Вона розкладає газ на окремі компоненти, але при цьому і сама знижується через високого тиску в ємності. Якщо система встановлена на низькому тиску, то використовуються додаткові компресори для нагнітання тиску і створення газового дуття. Для вирівнювання струму додатково використовується шунтування. Візуально схема роботи виглядає так:
Окремо потрібно сказати про моделі бакового типу. Їх контроль виконується приводами і трансформаторами. Приводний механізм для цієї установки є регулятором: він необхідний для включення, вимикання електричної енергії та утримання дуги (при потребі) на певному рівні. Приводи бувають:
- пружинні;
- Пружинно-гідравлічні.
Пружинний має дуже простий принцип дії і високий рівень надійності. У ньому вся робота виконується тільки за рахунок механічних деталей. Пружина затискається і фіксується на певному рівні, а при зміні положення контрольного важеля вона розтискається. На підставі його принципу роботи часто готується наукова презентація дії шестифтористой сірки в електричній середовищі.
Сучасні пружинно-гідравлічні приводи крім пружини додатково оснащені гідравлічною системою управління. Вони вважаються більш ефективними, т. К. Пружинні механізми можуть самі поміняти положення фіксатора.
Переваги елегазових вимикачів:
- Універсальність. Дані вимикачі використовуються для контролю мереж з будь-яким напругою;
- Швидкість дії. Реакції елегазу на наявність електричної дуги відбуваються за частки секунди, це дозволяє забезпечити швидке аварійне відключення підконтрольної системи;
- Підходять для експлуатації в умовах пожежонебезпеки і вібрації;
- Довговічність. Контакти, які стикаються з елегазом, практично не зношують, газові суміші не потребують заміни, а у зовнішньої оболонки високі показники захисту;
- Підходять для відключення змінного і постійного струму високої напруги, в той час, як їх аналоги - вакуумні моделі не можуть використовуватися на високовольтних мережах.
Але, такі прилади мають певні недоліки:
- Висока ціна, обумовлена складністю виробництва і дорожнечею елегазової суміші;
- Монтаж здійснюється тільки на фундамент або спеціальний електрощит, причому, для цього потрібна спеціальна інструкція та досвід;
- Вимикачі не працюють при низьких температурах;
- При необхідному обслуговуванні має використовуватися спеціальне обладнання.
Відео: особливості елегазових вимикачів
Технічні характеристики
Розглянемо технічні характеристики вимикачів різних виробників і типів роботи.
МЕК SF6 елегазовий пружинний вимикач HD4 (завод завод ABB - АВВ):
| Напруга, кВ | 12 … 40, 5 |
| Струм, А | 630, … 3 600 |
| Аварійний струм, кА | 16 … 50 |
Елегазовий вимикач LTB 145D1 / B виробництва АББ:
| Напруга, кВ | 145 |
| Струм (номінальний / відключення), А / кА | 3150/40 |
| Час виключення, мс | 25 |
| Безструмової пауза, мс | 300 |
| привід | Пружинно-моторного типу |
ВГБУ-220:
| Номінально / максимальна напруга, кВ | 220/252 |
| Аварійний струм, кА | 40/50 |
| Робочий струм, А | 2000 |
ВГБЕП-35 (ВГБ-35, ВГБЕ):
| Відключається струм, А | 630 |
| Зміст елегазу, % | 32 |
| Безструмової пауза, з | 0, 3 |
| Тиск заповнення елегазу при 20 ° С, МПаабс (кгс / см2) | 0.55 (5.5) |
| Напруга постійного струму і змінного, В | 220 / 110-220 |
ВГТ-35 (ВМТ-35):
| Струм, А | 630 |
| Кліматичне виконання | УХЛ |
| Напруга в трифазній мережі змінного струму, В | Від 35 до 1000 |
| Частота, Гц | 50 |
ВЕБ-220:
| Номінальний струм, А | 220 |
| Струм відключення, кА | 2500 |
| Напруга, кВ | 250 |
| число приводів | 1 |
Колонковий ВГТ-110:
| Струм, А | 3150 |
| Відключення при, кА | 40 |
| Напруга, кВ | 110 |
| привід | 1 |
| Час відключення, мс | 62 |
ВДУ-110 (газовий силовий):
| Напруга, В | 110 |
| Струм, А | 3150 |
| Відключення, кА | 40 |
| Кліматичне виконання | У1 |
| Умови зберігання | 25 років при температурі не менше 20 градусів і вологості не більше 60% |
Колонковий вимикач GL314 Alstom:
| Напруга, кВ | 220 |
| Максимальна напруга, кВ | 240 |
| Робочий струм, А | 4000 |
| Відключення, кА | 50 |
| зносостійкість | М2 |
Генераторні силові пристрої, що вимикають з пружинним приводом - FKG 2:
| Номінальний струм, А | 9000 |
| Номінальна напруга, кВ | 24 |
| Відключення, кА | 63 |
| Час виключення, мс | 60 |
| управління | Пружинний привід, трьохполюсну |
Елегазовий компресійний вимикач фірми Siemens (Сіменс) 3AP1FG-245 (для установки потрібні фундаменти):
| Робоча напруга, кВ | 220 |
| відключення | У три періоди |
| привід | пружинного типу |
| Струм, А | 4000 |
| Вимкнення мережі при, кА | 40 |
Купити відповідні елегазові вимикачі можна в будь-якому електротехнічному магазині. Їх вартість залежить від типу пристрою і його виробника. Прайс-лист в Самарі, Москві, Єкатеринбурзі та інших містах варіюється від 100 доларів до кількох тисяч.