Za oblikovanje slavina s visokonaponskih dalekovoda tradicionalno se koriste posebni uređaji za prebacivanje. Njihov zajednički naziv je vakuumski prekidač, što se objašnjava osobinama lučne komore. Moguće je detaljno upoznati ove uređaje tek nakon proučavanja pozadine njihovog izgleda.
Referenca na povijest
Prvi put se spominju vakuumski prekidači početkom 30-ih godina XX. Stoljeća, kada su uređaji korišteni za odvajanje krugova niske struje koji rade pod naponom do 40 kV. Da bi se dobili pouzdani vakuumski prigušivači koji mogu isključiti značajne struje u krugovima s velikim potencijalom, bio je potreban čitav niz studija. Tijekom njihove primjene, otprilike do 1957., procesi promatrani tijekom paljenja visokonaponskog luka u potpunosti su proučavani i sistematizirani. Prijelaz s prototipa proizvedenih u pojedinačnim primjercima u masovnu proizvodnju modernih uređaja trajao je još dva duga desetljeća.
Princip rada
Načelo izumiranja luka temelji se na činjenici visoke dielektrične čvrstoće i posebnih izolacijskih svojstava vakuuma dobivenih umjetno iz fizike. Kad se prekidači za napajanje otvore u komori gdje su postavljeni, formira se električni luk potpomognut metalnim česticama koje isparavaju s njihove površine. Nepostojanje uvjeta za njegovu stabilizaciju sprječava razvoj procesnog vrha zbog visokih dielektričnih svojstava vakuumskog medija.
Zbog značajne dielektrične snage vakuuma, moment gašenja luka pomiče se u točku koja prethodi maksimumu njegovog razvoja. U elektrotehnici, ovaj se fenomen naziva „trenutna prekid struje“. Njegova prisutnost negativno utječe na električne mreže, jer je rezultat ovog procesa prebacivanje prenapona.
Značajke primjene i rada
Svojim dizajnom, u početnoj fazi, ovaj je tip prekidača razvijen kao uređaj predviđen za ugradnju u ormare s rasklopnim uređajima (u složenim uređajima). Trenutno su ugrađeni u otvorene distribucijske strukture (vanjske rasklopne naprave). Moderni vakuumski prekidač je sklopka s velikim brzinama dizajnirana za dug radni vijek u odnosu na prethodnike koji imaju naftno i plinsko okruženje.
Većina modernih energetskih postrojenja napustila je zastarjeli dizajn i napokon prešla na prilično kompaktne nove prekidače bez održavanja. To je zbog sljedećih razloga:
- vakuum uređaj je nepretenciozan i ne treba redovito čišćenje kontakata ili ažuriranje okoliša;
- tijekom rada uređaja za ulje, punilo stalno curi;
- prema putovnici životni vijek vakuumskih uređaja doseže 20 godina, što je mnogo više nego kod istog pokazatelja za ostale vrste prekidača.
Tijekom rada, pogonski mehanizam često ne radi u najpogodnijem trenutku za to. Da bi se održao u radnom stanju, uređaj ima posebnu jedinicu za ručno proljetno punjenje. Obvezna za ove uređaje je postojanje gumba za slučaj nužde koja vam omogućuje da onemogućite mehanizam za zaključavanje za izbacivanje modula rasklopnih uređaja kada je ormar uključen. Ova se točka odnosi na sigurnost opreme za servisiranje osoblja i zahtijeva pažljivu pažnju.
Značajke dizajna
Svaki model visokonaponskog vakuumskog prekidača ima pojedinačne karakteristike, jer je namijenjen za rad u mrežama s različitim električnim pokazateljima. Pored toga, proizvođači se također prilagođavaju dizajnu svojih proizvoda. Međutim, općenito, sastav komponenata ovih uređaja ostaje nepromijenjen. Glavni elementi:
- Kućište izrađeno na osnovi izdržljivog metala, unutar kojeg je montiran pogon za uključivanje i isključivanje (može biti opružni ili drugog tipa).
- 3-polni kolektor struje, dizajniran za povezivanje s mrežom 380 Volta i isključen je kad se sklopka prebaci iz radnog načina u ispušteni položaj.
- Kolica za postavljanje unutar kućišta po dizajnu se razlikuju od ostalih sličnih konstrukcija.
Električni dio proizvoda ima posebne pregrade koje razdvajaju fazne dijelove jedan od drugog. Posjeduje i složen uređaj i sadrži niz elemenata opisanih u putovnici.
Vrste vakuumskih prekidača
Proizvodi se obično klasificiraju prema klasi potencijala koji su oni prebacili.
Među sortama ističu se sljedeće vrste:
- Uređaji za rad s naponima od 6-10 kV.
- Uređaji za prebacivanje viših razina - do 35 kV.
- Uređaji dizajnirani za ultra-visoki napon 110-220 kV.
Drugi „radni“ kriterij za klasifikaciju sklopki je snaga koju mogu prenijeti na opterećenje. Prema ovom parametru, njihova podjela provodi se slično kao i klasifikacija potrošača.
Prednosti i nedostatci
Prednosti uređaja uključuju:
- male dimenzije;
- sposobnost brze zamjene pojedinih odjeljaka;
- bešumnost i neovisnost od orijentacije u prostoru;
- sigurnost za zdravlje osoblja.
Ne trebaju nadopunjavati zaštitno okruženje i vrlo su pouzdani. Ali ovi proizvodi ne mogu bez problema svojstvenih mnogim električnim uređajima. Nedostaci vakuumskih prekidača uključuju:
- ograničene radne struje;
- "Sklonost" prenaponu;
- mali preklopni resurs.
Unatoč nedostacima, ovi su uređaji čvrsto zauzeli svoje mjesto na popisu najmodernije sklopne opreme za eksploziv.
Značajke izbora i ugradnje
U odabiru sklopke uzimaju se u obzir sljedeće važne točke:
- zaštitne karakteristike uređaja moraju odgovarati parametrima mreže u kojoj bi trebao raditi;
- sklopka je odabrana na temelju najtežih radnih uvjeta;
- nazivna struja i napon moraju premašiti odgovarajuće parametre za zaštićenu mrežu;
- prekidna struja ne smije prelaziti vrijednost koju jamči proizvođač.
Prije ugradnje vakuumskog prekidača potrebno je pažljivo ispitati mjesto njegove instalacije i provjeriti da nema oštećenja ili oštećenja. Zatim trebate očistiti izolirane površine stupova suhom krpom.
Nije dopušteno postavljanje nove opreme u sustav na izolacijskim površinama na kojima postoje čipovi, pukotine i teško deformirani dijelovi.
Dijagram sekundarnog kruga s naknadnim spajanjem uzemljene magistrale podložan je obveznoj provjeri. Sam vakuumski prekidač pričvršćen je izravno na pokretni dio kolica uz pomoć posebnog učvršćenog hardvera.
Najčešći modeli
Među najčešćim modelima vakuumskih komora ističu se:
- VVE-M-10-20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10-20.
Gotovo svi uzorci proizvoda s ovog popisa daljnji su razvoj starih prekidača za ulje i mogu raditi u izmjeničnim i istosmjernim krugovima. Instalacija, naknadna konfiguracija i puštanje u rad visokonaponskih vakuumskih uređaja radno su intenzivni postupci koji određuju njihovu daljnju funkcionalnost. Stoga se navedene operacije mogu vjerovati samo stručnjacima odgovarajuće kvalifikacije.
Prilikom instaliranja uređaja mora se pridržavati sekvence postavljanja. Udovoljavanje ovom zahtjevu temelj je sigurnosti operativnog osoblja ili dežurnog električara ovlaštenog za rad s visokonaponskom opremom.
Proizvodi koji pripadaju kategoriji vakuumskih prekidača trebaju profesionalni odabir i procjenu, budući da je njihov rad povezan s visokim naponima.
