Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XII Международной научно-практической конференции «Научные достижения биологии, химии, физики» (Россия, г. Новосибирск, 07 ноября 2012 г.)

Наука: Физика

Секция: Электрофизика, электрофизические установки

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Хабдуллина З.К., Акылбек Б.Ж., Шкуренок В.А. [и др.] СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ // Научные достижения биологии, химии, физики: сб. ст. по матер. XII междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск: СибАК, 2012.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов
Статья опубликована в рамках:
 
 
Выходные данные сборника:

 

 

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Хабдуллина Зауреш Кинаятовна

канд. техн. наук, профессор кафедры электроэнергетики
и теплоэнергетики, Рудненский Индустриальный Институт, г. Рудный

Акылбек Бахыт Жомартулы

магистрант, кафедра теоретической и общей электротехники,Омский государственный технический университет, г. Омск

Шкуренок Виолетта Андреевна

магистрант, кафедра теоретической и общей электротехники,Омский государственный технический университет, г. Омск

Жангельдин Данияр Талгатович

магистрант, кафедра теоретической и общей электротехники,Омский государственный технический университет, г. Омск

Байгелов Булат Шамильевич

магистрант, кафедра теоретической и общей электротехники,Омский государственный технический университет, г. Омск

Чернова Арина Александровна

магистрант, кафедра теоретической и общей электротехники,Омский государственный технический университет, г. Омск

E-mail: b.akylbek@gmail.com

 

 

В высоковольтной системе выключатель является самым ответственным звеном. Прямое назначение выключателя заключается в том, что он всегда должен обеспечивать четкую работу при аварии. В случае отказа выключателя авария развивается, следствием чего являются тяжелые разрушения и большие материальные потери, которые связаны с недоотпуском электроэнергии и остановкой работы крупных предприятий.

Выключатели, которые используются на электрических подстанциях, должны обладать очень большим номинальным напряжением (6—1150 кВ) и очень большим током отключения (до 50 кА). Данные выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружин­ными, гидравлическими или пневматическими приводами [2].

В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают несколько видов выключателей [3, с. 11].

Первый тип выключателей — масляные. В данном виде выключателей дуга гасится парами масла, при этом контакты находятся в емкости с маслом. Масляные выключатели отличаются простотой изготовления, сравнительно низкой стоимостью, высокой отключающей способностью.

Существует две разновидности масляных выключателей — маломасляные и баковые. В настоящее время баковые выключатели не производятся, в связи с тем, что обладают рядом недостатков, таких как: взрыво- и пожароопасность, необходимость больших запасов масла, непригодность для установки внутри помещений, необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке.

Маломасляные выключатели широко используются в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях в основном выполняет функцию дугогасящей среды и только частично является изоляцией между разомкнутыми контактами.

Второй тип выключателей — воздушные. В данных выключателях гашение дуги производится сжатым воздухом при давлении 2—4 МПа, осуществление изоляции токоведущих частей и дугогасительного устройства производится фарфором или другими твердыми изолирующими материалами.

Недостатками воздушных выключателей являются: увеличение подачи воздуха на вентиляцию в период дождей и необходимость дополнительного электрического обогрева в распределительном шкафу и в шкафах управления полюсов при понижении темпера­туры ниже 5°С.

К достоинствам воздушных выключателей по сравнению с масляными относится их быстродействие, однако воздушные выключатели значительно сложнее масляных и обладают высо­кой стоимостью.

Следующий вид выключателей — вакуумные, в них дугогашение происходит в вакуумной дугогасительное камере (ВДК). Электрическая прочность вакуума значительно превышает прочность других сред, которые применяют в выключателях. Среди достоинств вакуумных выключателей следует отметить такие как: простота конструкции, надежность, высокая коммутационная износостойкость, малые размеры, пожаро- и взрывобезопасность, отсутствие шума при  операциях, отсутствие загрязнения окружающей среды, удобство эксплуатации и малые эксплуатационные расходы [4, с. 68].

К недостаткам вакуумных выключателей относятся: сравни­тельно небольшие номинальные токи и токи отключения, возможность коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов, небольшой ресурс дугогасительного устройства по отключению токов короткого замыкания.

Последний тип выключателей, которые мы рассмотрим, — элегазовые выключатели. В данных выключателях используется электропрочный газ SF6, так называемый «элегаз», представляющий собой инертный газ, плотность которого превышает плотность воздуха в 5 раз. Электрическая прочность элегаза в 2—3 раза выше прочности воздуха, при давлении 0,2 МПа электрическая прочность элегаза сравнима с прочностью масла [1, с. 36].

Элегазовые автоматические выключатели нашли успешное применение благодаря таким характеристикам как: простота дугогасительной камеры, которая не нуждается во вспомогательных камерах; высокая сопротивляемость воздействиям электрического тока; надёжность при сравнительно невысокой стоимости; пониженный уровень шума.

Наряду со множеством достоинств существуют и проблемы, связанные с элегазовыми выключателями: гексафторид серы — это газ, который вызывает «парниковый эффект»; в случае создания электрической дуги в среде с небольшим количеством SF6, происходит образование газов низшего порядка. Некоторые из этих побочных продуктов являются токсичными и могут вызвать болезненное раздражение глаз и дыхательной системы.

Выключатели должны отвечать следующим требованиям [5, c. 48]:

·безопасность для окружающих и надежность в работе;

·быстродействие;

·удобство в обслуживании;

·простота монтажа;

·бесшумность работы;

·сравнительно невысокая стоимость.

В табл. 1 приведена сравнительная характеристика различных видов выключателей.

 

Таблица 1.

Сравнительная характеристика масляного, воздушного, вакуумного и элегазового выключателей

 

Вид выключателя

Безопасность при эксплуатации

Безопасность по отношению к окружающей среде

Обслуживание

Чувствительность к воздействию окружающей среды

Износостойкость

Размеры

Масляный

Риск возникновения пожара или взрыва

Экологически не безопасен

Периодическая замена масла (необратимая деструкция масла при каждом отключении)

Свойства среды отключения могут ухудшаться под воздействием факторов окружающей среды (влажность, пыль и т.д.)

Посредственная

Относительно большие размеры устройства

Воздушный

Взрыво- и пожаробезопасен

Безопасный

Частая замена дугогасительных контактов, периоди­ческое техническое обслуживание механизма управления

Влияние температуры окружающей среды, необходимость в дополнительных установках

Средняя

Установка, требующая больших расстояний

Вакуумный

Нет риска возник­новения взрыва или внешний проявлений

Отсутствие загрязнения окружающей среды

Смазка механизмов управления в минимальном объеме

Нечувствительны: полностью запаянная герметичная камера

Высокая

Не габаритные

Элегазовый

Нет риска возник­новения взрыва или внешний проявлений

При утилизации или утечке экологически не безопасен

Смазка механизмов управления в минимальном объеме

Нечувствительны: полностью запаянная герметичная камера

Высокая

Небольшие

 

Многолетний опыт показывает, что два типа выключателей — маломасляные и воздушные — являются пригодными для всего диапазона напряжений и мощностей короткого замыкания. Каждый из этих типов выключателей внутри определенного диапазона напряжений имеет свои преимущества, которые вытекают из техни­ческих и экономических аспектов.

При сравнении элегазовых и вакуумных выключателей следует отметить, что элегаз обладает лучшими свойствами электрической прочности, чем вакуум. В связи с этим элегаз используется в качестве изоляционного материала и дугогасительной среды. Также одним из преимуществ элегазовых выключалей является то, что номинальные токи и токи отключения у данных выключателей выше, чем у вакуумных. Использование элегаза позволяет делать электро­оборудование более компактного размера и предоставляет больше пространства для его устройства.

В заключении хотелось бы отметить, что выбор того или иного выключателя зависит от ряда факторов, таких как: необходимое номинальное напряжение, номинальные токи отключения, влияние на окружающую среду, стоимость электрического аппарата, его габариты и т. д.

 

Список литературы:

  1. Агафонов Г.Е., Бабкин И.В., Берлин Б.Е. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией. — СПб.: Энергоатомиздат, 2002. — 727 с.
  2.  ГОСТ Р 52565-2006. Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.
  3. Кравченко А.Н., Метельский В.П., Рассальский А.Н. Высоковольтные выключатели // Электрик. — 2006. — № 9. — С. 11—12.
  4. Соколов Б.А., Соколова Н.Б. Монтаж электрических установок, — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 592 с.
  5. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрообору­дованию. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 592 с.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Комментарии (1)

# Татьяна 17.09.2019 11:22
Статья интересная

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом