מפסקי SF6: הנחיות לכללי בחירה וחיבור

התפקוד של רשתות חשמל במתח גבוה במונחים של מאפיינים נוכחיים אינו בר השוואה לפעולה של אנלוגים ביתיים.בהתאם לכך, במקרה חירום יש צורך במכשירים חזקים יותר ממכשירים אוטומטיים סטנדרטיים כדי לכבות את הציוד ולכיבוי הקשת החשמלית.

מפסקי SF6 (EGS) משמשים כמבני הגנה, הניתנים לשליטה ידנית ואוטומטית. תיארנו בפירוט את תכונות העיצוב ואת עקרון הפעולה של המכשירים. סיפק המלצות להתקנה, חיבור ותחזוקה.

הגדרה ויישום של SF6 Gas

גז SF6 הוא hexafluoride גופרית, המסווג כגז חשמלי. בשל תכונות הבידוד שלו, הוא משמש באופן פעיל בייצור של מכשירים חשמליים.

במצבו הנייטרלי, גז SF6 הוא גז לא דליק, חסר צבע וריח. אם נשווה אותו לאוויר, נוכל לציין את הצפיפות הגבוהה שלו (6.7) ומשקלו המולקולרי, הגבוה פי 5 מהאוויר.

אחד היתרונות של גז SF6 הוא עמידותו בפני ביטויים חיצוניים. זה לא משנה מאפיינים בשום תנאי. אם מתרחשת התפוררות במהלך פריקה חשמלית, אזי יתרחש בקרוב שיקום מלא הדרוש לפעולה.

הסוד הוא שמולקולות SF6 קושרות אלקטרונים ויוצרות יונים שליליים. איכות ה"אלקטרוניציה" העניקה לפלואוריד 6 גופרית מאפיין כמו חוזק חשמלי.

בפועל, החוזק החשמלי של האוויר חלש פי 2-3 מאותו תכונה של גז SF6.בין היתר הוא חסין אש, שכן הוא חומר לא דליק, ובעל תכונות קירור.

כשהתעורר הצורך למצוא גז לכיבוי הקשת החשמלית, החלו לחקור את התכונות של SF6 (הקספלואוריד גופרית), פחמן 4-כלוריד ופריאון. SF6 ניצח במבחנים

המאפיינים המפורטים הפכו את גז SF6 למתאים ביותר לשימוש בתחום החשמל, במיוחד במכשירים הבאים:

• שנאי כוח הפועלים על העיקרון של אינדוקציה מגנטית;
• מתג סוגים מלאים;
• קווי מתח גבוה המחברים בין מתקנים מרוחקים;
• מתגי מתח גבוה.

אבל כמה מאפיינים של גז SF6 הובילו לצורך בשיפור העיצוב של המתג. החיסרון העיקרי נוגע למעבר של השלב הגזי לשלב הנוזלי, וזה אפשרי ביחסים מסוימים של פרמטרים של לחץ וטמפרטורה.

על מנת שהציוד יפעל ללא הפרעה, יש צורך לספק תנאים נוחים. הבה נניח שלפעולה של התקני SF6 ב-40º, נדרש לחץ של לא יותר מ-0.4 MPa וצפיפות של פחות מ-0.03 גרם/ס"מ³. בפועל, במידת הצורך, הגז מחומם, מה שמונע את המעבר לשלב הנוזלי.

עיצוב מפסק SF6

אם נשווה מכשירי SF6 עם אנלוגים מסוגים אחרים, אז בעיצוב הם הכי קרובים למכשירי שמן. ההבדל טמון במילוי החדרים לכיבוי הקשת.

בתור מילוי מתגי שמן נעשה שימוש בתערובת שמן, בעוד ש-SF6 משתמשות ב-6 גופרית פלואוריד. היתרון של האפשרות השנייה הוא עמידות ותחזוקה מינימלית.

תכנית של מכשיר גז מסוג SF6.מודולי הקשת, המורכבים על מעמד גבוה, ממוקמים בחלק העליון, ארון הבקרה נמצא בחלק התחתון

שיטות לכיבוי קשת חשמלית תלויות בגורמים רבים, ביניהם הזרם והמתח המדורג, כמו גם תנאי השימוש במכשיר, מכריעים.

ישנם ארבעה סוגים של רכבי EV בסך הכל:

• עם פיצוץ אלקטרומגנטי;
• עם פיצוץ גז SF6 - עם שלב לחץ אחד;
• עם פיצוץ אורכי - עם 2 רמות לחץ;
• עם פיצוץ ייצור עצמי.

אם במכשירי אוויר הגז נכנס לאטמוספירה במהלך תהליך כיבוי הקשת, אז במכשירי SF6 הוא נשאר בחלל סגור מלא בתערובת גז. יחד עם זאת, נותר לחץ עודף קל.

התקני עמוד וטנק

בפועל, משתמשים בשני סוגים של מפעלי גז SF6:

• טַנק;
• הליבה.

ההבדלים מתייחסים הן לתכונות העיצוב והן לעקרון כיבוי הקשת החשמלית. מבחינת המבנה החיצוני שלהם, מוטות הליבה דומים לאנלוגים דלי שמן: הם מורכבים משני חלקים פונקציונליים - כיבוי קשת ומגע, ויש להם אותם ממדים נפחיים.

התקני ניתוק מתוכננים לפעול מרשת 220V ושייכים לציוד חד פאזי. דוגמה למתג גז מסוג SF6 הוא LF 10 Schneider Electric.

ניתן לשלוט בציוד בשתי דרכים שונות: ידנית, כאשר ההתאמה והבקרה מתבצעות באמצעות מכשירים מכניים, ומרחוק, אוטומטית

מכשירי SF6 מבוססי טנקים קטנים יותר בגודלם ומצוידים בכונן רב פאזי. חלוקה זו מאפשרת שליטה טובה יותר והתאמה חלקה של פרמטרי מתח.

אחד היתרונות של טנקים חשמליים הוא היכולת לעמוד בעומסים מוגברים. איכות זו מובטחת על ידי שנאי זרם המשולב בעיצוב.

דוגמה להתקן טנק הוא מתקן הגז DT2-550 F3 Alstom Grid. מכשירים כאלה הוכיחו את עצמם במערכות חשמל עם מתח של 500 קילו וולט.

המבנה מורכב ומאובזר בצורה כזו שהוא מתפקד ללא תקלות בטמפרטורות נמוכות (קריטיות), לחות גבוהה וכן באזורים עם פעילות סיסמית וזיהום אטמוספרי רב.

עקרון הכחדת קשת

בואו נסתכל על איך המכשיר עובד באמצעות הדוגמה של מתג LW36 של היצרנית הסינית CHINT.

כאשר הוא מנותק, הקפיץ פועל על האלמנטים הדינמיים של הצילינדר, והם נופלים למטה. כל המגעים, למעט מגעים לכיבוי קשת, נפתחים. כאשר מגעי הקשת הנושאים זרם מנותקים, מתרחשת קשת חשמלית.

גז חם עובר לתא התרמי, ושסתום הסימון מופעל. כאשר גז מתא החום מועף לתוך הפער, הקשת נכבית.

אם זרמים קטנים כבויים, אז הלחץ בתא התרמי אינו מספיק, ולכן הלחץ מתא הדחיסה נמשך (הוא תמיד גבוה יותר). שסתום הסימון נפתח, גז זורם בחופשיות לתוך הפער, וכאשר חוצה אפס, מכבה את הקשת.

תרשים של המיקום הפנימי והפעולה של שסתומים ניידים, קבועים, דקומפרסיה, שסתומי סימון. עמדה 1 - הפעלה; עמדה 2 - כיבוי של זרמים גבוהים; עמדה 3 - כיבוי זרמים נמוכים; מצב 4 - כבה את המכשיר

התקנות ליבה מודרניות הן בעלות מאפיינים משופרים. התחזוקה מצטמצמת למינימום, חיי המיתוג מתארכים. מפסקי SF6 מאופיינים ברמות רעש נמוכות, מכניקה אמינה וקלות התקנה ובדיקה.

דגמי טנקים מותאמים באמצעות כונן ושנאים. הנעה קפיצית או קפיצית הידראולית שולטת בתהליכי ההפעלה/כיבוי וברמת שימור הקשת.

בשביל מה הכונן?

הכונן נועד לבצע את כל הפעולות הקשורות להפעלה/כיבוי או החזקת המתקן במיקום מסוים. התרשים מראה בדיוק היכן ניתן למקם את הכונן. זה בדרך כלל משטח הקרקע או תמיכה נמוכה המספקת לאנשי תחזוקה גישה נוחה להתקני בקרה.

תרשים עיצוב מתג מיכל: 1 - מודולי פורצלן או פולימר; 2 - שנאים; 3 - מיכל עם מכשיר כיבוי גז; 4 - תא עם גז; 5 - כונן הידראולי; 6 - מסגרת מתכת; 7 - מחבר להחדרת גז SF6

הכונן מורכב ממנגנון הפעלה, התקן נעילה - תפס, ומנגנון שחרור. תהליך המעבר צריך להתרחש מהר ככל האפשר כדי למנוע ריתוך של מגעים.

במהלך ההפעלה, נעשים מאמצים רבים להתגבר על כוח החיכוך של כל האלמנטים המעורבים. השבתה פשוטה יותר וכוללת תנועה הפוכה של התפס, מה שמבטיח הפעלה ושימור.

ישנן מספר דרכים להפעיל/להשבית:

• מֵכָנִי;
• אביב;
• מטען;
• פּנֵאוֹמָטִי;
• אלקטרומגנטית.

עבור מערכות בעלות הספק נמוך, נעשה שימוש בשליטה ידנית. במקרה זה, כוחו של מפעיל אחד מספיק. מנגנונים ידניים בדרך כלל מכבים אוטומטית. גם כונן הקפיץ מופעל באופן ידני, אך לפעמים משתמשים במנועים חשמליים בעלי הספק נמוך.

המיקום המסורתי של הכונן הוא ליד מסגרת המתכת המורכבת.שלמות ותפקוד המנגנון מובטחת על ידי מעטפת מתכת עמידה - קופסה עם דלת נוחה לעבודת מפעיל

פעולת המפעיל המגנטי דורשת יותר כוח ודורשת מקור זרם קבוע של כ-58 A ב-220 V. מנוף ידני מסופק כמנגנון נסיעת גיבוי. מכשירים אלקטרומגנטיים הם אמינים, ולכן הם משמשים בהצלחה באזורים עם חורפים קשים. החיסרון הוא הצורך בסוללה חזקה.

הכונן הפנאומטי שונה בכך שבמקום אלקטרומגנט, אלמנט העבודה העיקרי הוא זוג צילינדר/בוכנה. הודות לאוויר דחוס, מהירות ההפעלה מהירה בהרבה מדגמים קודמים.

יתרונות וחסרונות של שימוש ברכבי EV

למפסקים SF6, כמו סוגים אחרים של התקני הפצה חשמליים, יש מספר יתרונות וחסרונות. בבחירת התקנה מתבצעים החישובים הדרושים ובנוסף למאפיינים טכניים ותכונות עיצוב, נלקחים בחשבון היתרונות והחסרונות של הדגמים.

מתגים מסוג SF6 פועלים בתנאים קשים עם רעידות תקופתיות, טמפרטורות נמוכות (עם חימום), ובאזורים מסוכנים אש.

החסרונות כוללים את העלות הגבוהה של חומר המילוי - SF6, את הפרטים של ההתקנה על לוח או קרן, ואת הצורך בכישורים מסוימים של צוות המפעיל.

כללים לחיבור ושירות רכבי EV

כל הפעולות הקשורות להתקנה, הפעלה/כיבוי, תיקון ותחזוקה של התקני SF6 כפופות לכללים נוקשים המוסדרים על ידי PUE 1.8.21.

כדי לחבר את המתקן, יש צורך לבדוק את נוכחות הלחץ המינימלי בתא המלא בגז, אחרת המתג ייכשל. כדי למנוע נזק, מותקנת אזעקה המופעלת כאשר פרמטרי הלחץ יורדים באופן קריטי. ניתן לעקוב אחר רמת הלחץ באמצעות מד לחץ.

ארון ההנעה מצויד בגופי חימום המונעים למעשה היווצרות עיבוי על אלמנטי המנגנון. על המפעיל לוודא שתנורי החימום דולקים תמיד.

המתקן נבדק מדי יום בשעות האור וכ-2 פעמים בחודש בשעות החשיכה. אם מתרחשת כיבוי חירום מאחת הסיבות, נדרשת בדיקה לא מתוכננת

במהלך בדיקת המפסק יש צורך לבדוק את המיגון החיצוני, להסיר לכלוך ולתקן נזקים. אם המגעים מתחממים, כדאי לברר את הסיבה.

אם יש פצפוץ או רעש חשוד, עליך לזהות את המקור. מבנה ההרכבה המתכתי הוא גם חלק ממנו לולאת אדמה, לכן יש לבדוק את תקינותו.

יש לבצע את קריאות מד הלחץ. הלחץ חייב להתאים לנורמה שחושבה על ידי היצרן.יש לבדוק את יכולת השירות של מכשירי ויסות וניטור, ואם אלמנט אחד או יותר נכשל, לנקוט בפעולה - להחליף אותו או לשלוח אותו לתיקון.

אם לחץ הגז ירד, יש למלא את החדר בגז SF6. אין צורך לנקות את הבידוד, שכן המבנה אטום לחלוטין.

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

אתה יכול ללמוד איך מתגי SF6 מתוכננים, על איזה עיקרון הקשת כבויה ואיזה סוגי מכשירים יש מסרטון שימושי ואינפורמטיבי.

סרטון מס' 1. סקירה של מתגי SF6 עם תיאור של המכשיר ועקרון הפעולה:

סרטון מס' 2. תכונות של עיצוב ההתקנה:

סרטון מס' 3. כיצד להתקין את המתג:

מפסקי SF6 יוצאים מפס הייצור של המפעל במוכנות תפעולית מלאה ומיועדים לפעול במגוון אזורי אקלים, מטרופי ועד קר, ולכן נמצאים בשימוש פעיל על ידי חברות תעשייתיות במדינות שונות.