Na navrhovanie odbočiek z prenosových vedení vysokého napätia sa tradične používajú špeciálne spínacie zariadenia. Ich spoločný názov je vákuový vypínač, čo sa vysvetľuje zvláštnosťami komory na zhášanie oblúka. S týmito zariadeniami je možné sa podrobne oboznámiť až po preštudovaní praveku ich vzhľadu.
Historický odkaz
Prvýkrát sa vákuové vypínače spomínali na začiatku 30. rokov 20. storočia, keď sa prístroje používali na odpojenie obvodov s nízkym prúdom pracujúcich pod napätím do 40 kV. Na získanie spoľahlivých absorbérov vákua schopných vypínať významné prúdy v obvodoch s vysokým potenciálom bola potrebná celá séria štúdií. Keď boli vykonané, približne do roku 1957, boli procesy a procesy pozorované počas horenia oblúka vysokého napätia úplne študované a systematizované. Trvalo ďalšie dve dlhé desaťročia, kým sme prešli od prototypov vyrábaných v jednotlivých kópiách k hromadnej výrobe moderných zariadení.
Princíp činnosti
Princíp hasenia oblúka je založený na skutočnosti vysokej elektrickej pevnosti a špeciálnych izolačných vlastností umelo získaného vákua, známych z fyziky. Po otvorení výkonových stýkačov v komore, kde sú umiestnené, sa vytvorí elektrický oblúk podporovaný kovovými časticami, ktoré sa odparujú z ich povrchu. Absencia podmienok na jeho stabilizáciu bráni rozvoju výrobného píku v dôsledku vysokých dielektrických vlastností vákuového média.
Vďaka významnej dielektrickej sile vákua sa okamih zániku oblúka posúva do bodu, ktorý predchádza maximu jeho vývoja. V elektrotechnike sa tento jav nazýva „prúdový rez“. Jeho prítomnosť negatívne ovplyvňuje elektrické siete, pretože prepínanie prepätia je dôsledkom tohto procesu.
Vlastnosti aplikácie a prevádzky
Väčšina moderných energetických zariadení opustila zastarané konštrukcie a nakoniec prešla na nové spínače, ktoré sú pomerne kompaktné a nevyžadujú údržbu. Je to z nasledujúcich dôvodov:
- vákuové zariadenie je nenáročné a nepotrebuje pravidelné čistenie kontaktov alebo obnovu média;
- počas prevádzky olejového zariadenia plnivo neustále uniká;
- podľa údajov pasu dosahuje životnosť vákuových zariadení 20 rokov, čo je oveľa viac ako rovnaký ukazovateľ pre iné typy ističov.
Počas prevádzky hnací mechanizmus často zlyhá v najnevhodnejšej chvíli. Pre jeho udržanie v prevádzkyschopnom stave má zariadenie špeciálnu jednotku na ručné nabíjanie pružín. Povinná pre tieto zariadenia je prítomnosť núdzového tlačidla, ktoré umožňuje deaktivovať mechanizmus blokovania vysunutia modulov rozvádzača, keď je skrinka zapnutá.Tento bod sa týka bezpečnosti personálu obsluhujúceho zariadenie a vyžaduje si osobitnú pozornosť.
Dizajnové prvky
Každý model vysokonapäťového vákuového spínača má individuálne vlastnosti, pretože je určený na prevádzku v sieťach s rôznymi elektrickými vlastnosťami. Okrem toho výrobcovia tiež upravujú dizajn svojich výrobkov. Všeobecne však zloženie komponentov týchto zariadení zostáva nezmenené. Hlavné prvky:
- Kryt vyrobený z odolného kovu, vo vnútri ktorého je namontovaný pohon zapínania a vypínania (môže byť pružinový alebo iného typu).
- 3-pólový kolektor prúdu určený na pripojenie k sieti s napätím 380 V a odpojený pri prenose rozvádzača z prevádzkového režimu do vyradenej polohy.
- Vozík na umiestnenie vo vnútri kufra, ktorý sa svojím vyhotovením líši od iných podobných štruktúr.
Elektrická časť produktu má špeciálne priečky, ktoré navzájom oddeľujú fázové sekcie. Má tiež zložitú štruktúru a obsahuje množstvo prvkov opísaných v pase.
Odrody vákuových spínačov
Výrobky sa zvyčajne klasifikujú podľa triedy potenciálu, ktorý menia.
Spomedzi všetkých odrôd vynikajú nasledujúce typy:
- Zariadenia na prácu s napätím 6-10 kV.
- Zariadenia na spínanie vyšších úrovní - do 35 kV.
- Zariadenia určené pre veľmi vysoké napätie 110 - 220 kV.
Ďalším „pracovným“ kritériom na klasifikáciu ističov je výkon, ktorý môžu preniesť na záťaž. Podľa tohto parametra sa ich rozdelenie uskutočňuje rovnakým spôsobom ako klasifikácia samotného spotrebiteľa.
Výhody a nevýhody
Medzi výhody zariadení patrí:
- malé rozmery;
- schopnosť rýchlo vymeniť jednotlivé sekcie;
- nehlučnosť a nezávislosť od orientácie v priestore;
- bezpečnosť pre zdravie obsluhujúceho personálu.
Nepotrebujú doplniť ochranné prostredie a sú vysoko spoľahlivé. Ale ani tieto výrobky neboli bez problémov obsiahnuté v mnohých elektrických zariadeniach. Medzi nevýhody vákuových ističov patria:
- obmedzené pracovné prúdy;
- „Tendencia“ k prepätiu;
- malý prepínací zdroj.
Napriek existujúcim nedostatkom tieto zariadenia pevne obsadili miesto v zozname najmodernejších spínacích zariadení pre výbušniny.
Vlastnosti výberu a inštalácie
Pri výberovom procese sa zohľadňujú tieto dôležité body:
- ochranné vlastnosti zariadenia musia zodpovedať parametrom siete, v ktorej sa má prevádzkovať;
- prepínač je vybraný na základe najťažších prevádzkových podmienok;
- menovitý prúd a napätie musia prekročiť zodpovedajúce parametre chránenej siete;
- vypínací prúd nesmie prekročiť hodnotu zaručenú výrobcom.
Pred inštaláciou vákuového vypínača musíte starostlivo skontrolovať miesto inštalácie a uistiť sa, že nie sú poškodené alebo poškodené. Potom budete musieť izolované povrchy stĺpov očistiť suchou handričkou.
Nie je dovolené inštalovať nové zariadenie do systému, na ktorého izolačných povrchoch sú triesky, praskliny a silne zdeformované oblasti.
Schéma sekundárneho zapojenia s následným pripojením „uzemňovacej“ zbernice je predmetom povinnej kontroly. Samotný vákuový vypínač je pripevnený priamo k pohyblivej časti vozíka pomocou špeciálneho skrutkovaného hardvéru.
Najbežnejšie modely
Medzi najbežnejšími modelmi vákuových komôr vynikajú tieto:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
Takmer všetky vzorky výrobkov z tohto zoznamu predstavujú ďalší vývoj starých olejových ističov a sú schopné pracovať v obvodoch striedavého a jednosmerného prúdu. Inštalácia, následné nastavenie a uvedenie do prevádzky vysokonapäťových vákuových zariadení sú časovo náročné postupy, ktoré určujú ich ďalšiu funkčnosť. Preto sú uvedené operácie zverené iba špecialistom s príslušnou kvalifikáciou.
Pri inštalácii zariadenia je potrebné postupovať podľa postupnosti nastavení. Dodržiavanie tejto požiadavky je základom pre bezpečnosť obsluhujúceho personálu alebo elektrikára v službe oprávneného pracovať s vysokonapäťovými zariadeniami.
Výrobky patriace do kategórie vákuových vypínačov vyžadujú odborný výber a hodnotenie, pretože ich prevádzka je spojená s vysokým napätím.
