A nagyfeszültségű szakaszolók elrendezése és működése

Nagyfeszültségű készülékek: a szakaszolók elrendezése és működése A nagyfeszültségű elektromos berendezések között különféle kapcsolóberendezéseket használnak. Az egyik csoportjuk az úgynevezett "Disconnectors".

Időpont egyeztetés

Ezeket a szerkezeteket az elektromos áramkör megszakítására használják, ami nem csak a feszültségellátást kapcsolja ki, hanem vizuálisan is láthatónak kell lennie.

Az a tény, hogy a villamos energia hasznosításának hosszú története során hagyományok alakultak ki a biztonságos használat érdekében. A kifinomult műszaki eszközökkel ellátott terhelésmegszakítókon keresztül bekövetkező áramkimaradások rejtve vannak a megfigyelés elől. Baleset esetén a feszültség a leszerelésre kijelölt területen marad. Ez nagyon veszélyes, és közvetlen előfeltétele az áramütésnek vagy az elektromos berendezések károsodásának.

Ezen okok miatt a nagyfeszültségű áramkörbe a kapcsolókkal sorba kapcsolva és rendszerint azok után is szerelik a szakaszolókat a működés biztonsága érdekében.

Ennek a folyamatnak a megértéséhez bemutatjuk az elektromos áramkör egy részét, amikor az 1. számú transzformátor alállomás forrásából származó elektromos áramot egy 5 munkaszakaszra osztott tápvezetéken továbbítják a 2. és 3. számú alállomáshoz.

Tételezzük fel, hogy a 3. számú (pirossal jelölt) szakaszban a biztonsági feltételek szerint feszültségmentesítést igénylő műszaki munkák elvégzése szükséges.

Ehhez ki kell kapcsolnia a főkapcsolókat:

• 1. számú erősáramú alállomás;

• fogyasztó 2. és 3. sz. alállomások, amelyek az alsó feszültség oldalon üzemelnek, és a fordított transzformációs hatás miatt villamos energiát termelnek a vezetékre, beleértve a 3. számú szakaszt is.

Bármelyik kapcsoló meghibásodása, meghibásodása vagy spontán, jogosulatlan bekapcsolása esetén a 3. számú munkarészen megjelenik a feszültség, ami elfogadhatatlan.

Ezért az elektromos áramkör minden kapcsolója után egy szakaszolót kell felszerelni, amely emellett biztonságos és látható szakadást hoz létre az áramkörben.

A fenti kép egy egyszerű egysoros kialakítás. A gyakorlatban azonban a nagyfeszültségű vezetékek legalább három fázist használnak. Pontosabb diagram a 3. számú munkaterület karbantartási előkészítésének esetére a következő.

Rajta az elektromos vezeték minden "A", "B", "C" fázisa a saját színében látható: sárga, zöld és piros. Minden alállomáson először a saját kapcsolójával, majd a szakaszolóval van leválasztva. A 3. számú telephely elektromos vezetékének minden fázisa csak ezután van földelve.

Ezen az ábrán a földelés kérdését nem mutatjuk be teljesen, hanem csak a megvalósítás szükségességének bizonyítására.

A szakaszolónak az áramkörben való elhelyezkedése határozza meg a megszakítóhoz képest egyszerűsített kialakítását. Ennek az az oka, hogy a kapcsolónak megbízhatóan meg kell szakítania a rajta áthaladó elektromos áramot a normál működés során, valamint az előre nem látható pillanatban bekövetkező hatalmas nagyságú vészzárlati áramokat az áramkör kapcsolóval védett szakaszán bárhol.

Ezek a folyamatok nagyon összetettek, a környezet ionizációjával és egy erős elektromos ív létrejöttével kapcsolatosak, amely képes égetni az érintkezőket. Ennek a jelenségnek a megelőzésére különféle műszaki megoldásokat alkalmaznak, amelyek szigetelő tulajdonságú hordozók használatán alapulnak. Kitöltik a megszakító munkaterületét, ahol az áramkör megszakad.

Az ív kezelésének második iránya a kioldó mechanizmus maximális sebességének biztosítása. Működési ideje egy robbanáshoz hasonlítható, és a szinuszos áram harmonikusának körülbelül két rezgési periódusában fordul elő.

Ugyanennyi időre van szükség a modern védelmek számára, amelyek automatikus eszközökkel észlelik az áramkör hibáját, és parancsot küldenek a megszakító meghajtónak.

Ezért a vészleállítási idő a védelem és az automatizálás révén körülbelül 0,04 másodperc.

A szakaszolókhoz ilyen összetett eszközökre nincs szükség. Úgy tervezték, hogy a kezelő kezével vagy villanymotorokkal sietség nélkül le lehessen kapcsolni. Mivel a szakaszolók a kapcsolók után vannak felszerelve, ezért csak a feszültség levétele után működnek, amikor már nem lehet ív.

A szakaszoló és a megszakító elhelyezkedése a diszpécser működési rajzának töredékén látható.

Így néz ki a műhold által továbbított kép ennek az alállomásnak a helyéről.

Ugyanennek a területnek a nézete a talajról a vezetőtámasz felől.

Ezért a szakaszolók látható törést hoznak létre az elektromos áramkörben a biztonságos karbantartás érdekében, miután a kapcsoló lekapcsolja a feszültséget... Ez a fő céljuk.

Leválasztó kialakítás

A nagyfeszültségű szakaszoló berendezése meglehetősen bonyolult, ugyanakkor sokkal egyszerűbb, mint az azonos feszültségű tápkapcsolóé. Nézzünk példákat ezek megvalósítására 330 kV-os berendezésekre.

Az ilyen szakaszolók kizárólagos áramai az indukált feszültségek esetleges kapacitív kisülései. A szakaszolók tápérintkezői úgy vannak kialakítva, hogy megszakítsák az áramellátásukat. Működési állapotban a maximális terhelési áram áthalad rajtuk.

A hajtásvezérlő szekrényeket úgy tervezték, hogy a szakaszoló egyes fázisait külön-külön vagy kombinálva vezéreljék.

Ha figyelmesen megnézi a fenti képeket, láthatja, hogy a kapcsoló és a szakaszoló kapcsolóérintkezői jelentős magasságban helyezkednek el. Ez a többi berendezés és a szervizszemélyzet biztonsági okokból történik.

A 110 kV-os kültéri kapcsolóberendezésekben a szakaszoló biztonságos magassága kisebb.

Így jobb karbantartani őket, egyszerűbb és olcsóbb telepíteni. Ez azonban az üzembe helyezett szakaszoló alatti kezelőszemélyzettől különös figyelmet igényel. A gyakorlatban előfordult, hogy nedves időben a dolgozók felemelték a hajukat, csökkentve ezzel az elektromos berendezésektől való biztonságos távolságot, és 110 kV-os feszültség alá estek.

Ez ismét megerősíti, hogy a biztonsági intézkedéseket nemcsak jól ismerni kell, hanem kifogástalanul kell végrehajtani is.

A 10 kV-os légvezetéki szakaszolók elhelyezkedése az alállomási teljesítménykapcsolókkal ellátott beltéri kapcsolóberendezések közelében lévő oszlopokon a képen látható.

A következő képen a 10 kV-os vonalszakaszoló kézi meghajtással történő működtetése látható. A transzformátor a közelben van.

A 6 kV-os szabadvezetékek szakaszolóinak berendezése megegyezik a 10 kV-os vezetékekkel.

Minden fotó azt mutatja, hogy minden szakaszoló a következő szerkezeti elemekből áll:

• biztonságos magasságban elhelyezett erőkeret;

• a keretre szilárdan rögzített szigetelőket az egyes fázisokhoz kialakított rés végein;

• érintkezőrendszer, amely biztosítja a vezeték névleges áramának megbízható áthaladását, és nyitott állapotban leválasztja a feszültségellátást a szervizelésre szánt szakaszról;

• kés mozgásvezérlő rendszerek.

A 110 kV és nagyobb feszültségű áramkörökhöz használt szakaszolók esetében az érintkezőrendszer két mozgatható félkésből áll, amelyek ellentétes irányba hajlottak. Más kiviteleknél gyakrabban használnak mozgatható kést, amelyet rögzített érintkezőbe helyeznek.

A szakaszolókat a következők szerint osztályozzák:

• a pólusok száma;

• a telepítés jellege (beltéri vagy kültéri);

• a kés mozgásának típusa a lánctörés létrehozásához (forgó, vágás vagy ringató);

• szabályozási módok: manuálisan működő szigetelőrúddal vagy karrendszerrel, vagy automatikusan villanymotorral (hidraulika, sőt pneumatika is használható) vezérlőrendszerrel.

A munkatervben szereplő szakaszolókkal végzett minden művelet veszélyes munkának minősül, ezeket csak képzett és betanított személyzet végezheti speciálisan erre a célra kialakított formák segítségével, a diszpécser közvetlen irányítása alatt.

Reteszelő szakaszolók

A nagyfeszültségű szakaszolók jellemzője, hogy velük együtt, ugyanazon a platformon a földelő kések gyakran a létrehozott rés két oldalán helyezkednek el. Kényelmes kezelni azokat a kezelőszemélyzet számára, aki áramkörökben kapcsol be.

Bekapcsoláskor fontos a földelés felhelyezésének/eltávolításának és a szakaszoló be-/kikapcsolásának helyes betartása. A megszakítót nem szabad bekapcsolni, amíg a földelés a szakaszoló mindkét oldalán fel van szerelve. Ez rövidzárlatot okoz.

Ha a szakaszoló be van kapcsolva, és feszültség van az áramkörben, akkor nem kényszerítheti a testet, ami szintén rövidzárlatot okoz.

A kapcsolás közbeni hibás helyzetek elkerülése érdekében a szervizszemélyzet tevékenységének műszaki blokkolása helyhez kötött földelőkkel, szakaszolókkal és kapcsolókkal történik. Ő lehet:

• tisztán mechanikus;

• elektromos (elektromágneses zár használata alapján);

• kombinált.

A zárszerkezetek eltérőek. Bonyolultságuk és megbízhatóságuk az elsődleges hurokban használt feszültség növekedésével nő.

Az elektromos típusú reteszelések vezérléséhez a szekunder áramkörökben használt további érintkezőket az érintkezőlapátok forgó tengelyeire szerelik fel. Ezeket KSA blokk érintkezőknek nevezzük. Teljesen megismétlik a szakaszoló helyzetét, ugyanakkor zárnak vagy nyitnak.A vezérlőáramkörök, a kapcsolók és vezetékek védelmének és automatizálásának bővítése érdekében ezeket a blokkérintkezőket normál nyitott és zárt helyzettel is tervezték.

Hasonló érintkezőblokk van felszerelve a helyhez kötött földelőkések és terhelésmegszakítók hajtásaira is.

Az elektromágneses blokkoló vezérlőáramkörök azon az elven alapulnak, hogy az elektromos áramkörök soros és párhuzamos áramköreit hozzanak létre a fő berendezés helyzetének átjátszóinak érintkezőiből: kapcsolók, szakaszolók, földelő kések.

Ha az egyik ilyen kapcsolókészülék helyzetét a szervizszemélyzet megváltoztatja, a másodlagos érintkezőik egy bizonyos logikai sémában összeszerelve ennek megfelelően kapcsolódnak. A biztonsági követelmények megsértése esetén az elektromágneses blokkolás megtiltja a további műveleteket az elektromos berendezésekkel.

Ebben az esetben meg kell érteni az elvégzett műveletek helyességét, és meg kell keresni az elkövetett hibát.

Az alállomási szakaszolókapcsolók reteszelő áramköreit külön egyenáramú feszültségforrások táplálják.

A szakaszolókra vonatkozó kötelező követelmények:

• látható rés biztosítása;

• szerkezeti ellenállás a dinamikus és hőhatásokkal szemben;

• a szigetelés megbízhatósága minden időjárási körülmény között;

• a munkavégzés egyértelműsége a munkakörülmények romlása esetén eső, havazás, jégképződés során;

• egyszerű tervezés, egyszerű használat és karbantartás.

A szakaszolók működési jellemzőiről bővebben lásd ez a cikk.