Вакуумные и элегазовые выключатели высоковольтных установок
В сфере применения защитных аппаратов, используемых в высоковольтной энергетике, довольно эффективное применение нашли такие устройства, как элегазовые и вакуумные выключатели. Серийные устройства подобного рода рассчитаны на применение в сетях с разнообразным диапазоном номинальных напряжений (до 35 кВ и выше). Они представляют собой высокотехнологичное оборудование, способное отключать как рабочие токи, так и сверхнапряжения, возникающие в моменты коротких замыканий.
Элегазовый выключатель
Элегазовые выключатели – это защитные коммутаторы, которые можно использовать в составе систем электроснабжения различного типа. Диапазон рабочих напряжений для них варьируется в пределах – от 6-ти до 200 кВ. Данные устройства имеют в своей конструкции три рабочих полюса. Они могут быть объединенными, при этом встречаются устройства, в которых каждый полюс имеет свой отдельный привод. Для того чтобы купировать дугу, возникающую в процессе размыкания высоковольтных контактов, в этих устройствах используется электрический газ – SF6 (элегаз).
Электрический газ имеет высокую плотность, за счет чего его вес превышает вес обычного воздуха примерно в 5 раз. При этом он обладает высокой электрической прочностью (в 2…3 раза превышающую прочность обычного воздуха), являясь негорючей и инертной субстанцией, не имеющей цвета и запаха.
Эффективность применения элегазовых выключателей, от которых зависит безопасное электроснабжение объектов, объясняется наличием особой молекулярной структуры, из которой сформирован основной рабочий компонент устройства. Электронный газ выполняет свою основную функцию следующим образом: в момент, когда в его среде возникает разряд, молекулы SF6, притягивая к себе электроны, ослабляют дуговой стержень и быстро его гасят. Благодаря применению электронного газа можно создавать довольно компактные дугогасительные устройства. Так, элегазовый выключатель, рассчитанный на работу в системе с напряжением – от 35кВ до 110кВ, имеет всего одну рабочую камеру. Двумя рабочими камерами оснащаются устройства, обеспечивающие защитную коммутацию в сетях с напряжением до 220 кВ.
Выключатели вакуумного типа
Что касается выключателей вакуумного типа: на сегодняшний день они признаны наиболее эффективными устройствами, обеспечивающими защитную коммутацию высоковольтных сетей. Вакуумные выключатели используются на различных объектах народного хозяйства, деятельность которых связана с высокой мощностью энергопотребления: силовые тяговые подстанции современных железнодорожных линий, высокопроизводительные электротермические установки и т. д.
В современной промышленности налажен выпуск вакуумных выключателей, диапазон рабочих напряжений у которых варьируется в пределах – от 35 кВ…110кВ.
Гашение разряда в представленных устройствах осуществляется с помощью вакуума. Так как создать абсолютный вакуум практически невозможно, в рабочих камерах этих выключателей используется сильно разреженный газ, имеющий давление, достигающее показателя – 10−8 Н/см².
В сравнении с другими физическими средами вакуум обладает повышенной электрической прочностью, что позволяет свести к минимуму ход рабочих контактов в рабочей камере и максимально уменьшить ее размер.
Электроснабжение объектов с помощью систем, в состав которых входят представленные коммутаторы, характеризуется стабильностью и надежностью. Это достигается благодаря безопасности, простоте обслуживания, коммутационной износостойкости и длительному сроку службы вакуумных выключателей.