Punkty wiedzy:

Wyłącznik jest ważnym urządzeniem sterującym i ochronnym w elektrowniach i podstacjach.Może nie tylko odciąć i zamknąć prąd jałowy

i prąd obciążenia obwodu wysokiego napięcia, ale także współpracują z urządzeniem zabezpieczającym i urządzeniem automatycznym, aby szybko odciąć prąd zwarciowy w przypadku

awarii systemu, tak aby ograniczyć zakres awarii zasilania, zapobiec rozprzestrzenianiu się wypadków i zapewnić bezpieczną pracę systemu.Od rana

XX wieku wyłączniki olejowe w systemach elektroenergetycznych powyżej 35 kV w Chinach były stopniowo zastępowane wyłącznikami SF6.

1. Podstawowa zasada działania wyłącznika

Wyłącznik automatyczny to mechaniczne urządzenie przełączające w podstacji, które może otwierać, zamykać, przenosić i przerywać prąd obciążenia w normalnych warunkach obwodu,

i może również wytrzymać i przerwać prąd zwarciowy w nietypowych warunkach obwodu w określonym czasie.Komora gaszenia łuku jest jedną z najbardziej znanych

ważne części wyłącznika, które mogą zgasić łuk powstający podczas procesu załączania i wyłączania urządzeń elektroenergetycznych i zapewniają bezpieczną pracę

systemu elektroenergetycznego.Zasada gaszenia łuku wyłącznika wysokiego napięcia prądu przemiennego zależy od zastosowanego środka izolacyjnego.Inna izolacja

media przyjmą inne zasady gaszenia łuku.Ta sama zasada gaszenia łuku może mieć różne struktury gaszenia łuku.Łuk-

komora gaśnicza wyłącznika SF6 obejmuje głównie dwa typy: typ sprężonego powietrza i typ samoenergetyczny.Wygaszanie łuku sprężonego powietrza

komora jest wypełniona 0. Dla gazu SF6 o ciśnieniu 45 MPa (nadciśnienie 20 ℃) ​​podczas procesu otwierania komora sprężarki wykonuje ruch względny do

tłok statyczny, a gaz w komorze sprężarki jest sprężany, tworząc różnicę ciśnień z gazem na zewnątrz cylindra.Wysokie ciśnienie

Gaz SF6 silnie przedmuchuje łuk przez dyszę, zmuszając łuk do wygaśnięcia, gdy prąd przekroczy zero.Po zakończeniu otwierania ciśnienie

różnica wkrótce zniknie, a ciśnienie wewnątrz i na zewnątrz sprężarki powróci do równowagi.Ponieważ tłok statyczny jest wyposażony w kontrolę

zawór, różnica ciśnień przy zamykaniu jest bardzo mała.Podstawowa konstrukcja komory gaszenia łuku samoenergetycznego składa się ze styku głównego, statycznego

kontakt łukowy, dysza, komora sprężarki, dynamiczny kontakt łukowy, cylinder, komora rozszerzalności cieplnej, zawór jednokierunkowy, pomocnicza komora sprężarki, ciśnienie

zawór redukcyjny i sprężyna redukcyjna.Podczas otwierania mechanizm napędowy napędza wał napędowy i jego wewnętrzne ramię korby

w podporze, ciągnąc w ten sposób pręt izolacyjny, tłoczysko, komorę sprężarki, ruchomy styk łuku, główny styk i dyszę, aby przesunąć się w dół.Kiedy

statyczny palec kontaktowy i główny styk są oddzielone, prąd nadal płynie wzdłuż statycznego styku łukowego i ruchomego styku łukowego, które nie są oddzielone.

Kiedy ruchome i statyczne styki łuku zostaną oddzielone, łuk generowany jest pomiędzy nimi.Zanim kontakt łuku statycznego zostanie oddzielony od gardzieli dyszy,

wysoka temperatura powstająca w wyniku spalania łukowego. Gaz pod wysokim ciśnieniem wpływa do komory sprężarki i miesza się w niej z zimnym gazem, zwiększając w ten sposób

ciśnienie w komorze sprężarki.Po oddzieleniu kontaktu łuku statycznego od gardzieli dyszy, w komorze sprężarki następuje gaz pod wysokim ciśnieniem

wyrzucany z gardzieli dyszy i ruchomej gardzieli kontaktu z łukiem w obu kierunkach w celu zgaszenia łuku.Podczas zamykania mechanizm napędowy

porusza się w kierunku styku statycznego z ruchomym stykiem, dyszą i tłokiem, a styk statyczny jest wkładany do ruchomego gniazda styku, aby

styki ruchome i statyczne mają dobry kontakt elektryczny, aby osiągnąć cel zamknięcia, jak pokazano na rysunku.

 
2. Klasyfikacja wyłączników automatycznych

(1) Jest on podzielony na wyłącznik olejowy, wyłącznik sprężonego powietrza, wyłącznik próżniowy i wyłącznik SF6 w zależności od środka gaszącego łuk;

Chociaż środek gaszący łuk w każdym wyłączniku jest inny, ich działanie jest w zasadzie takie samo, czyli gaszenie łuku generowanego przez

wyłącznik automatyczny podczas procesu otwierania, aby zapewnić bezpieczną pracę urządzeń elektrycznych.

1) Wyłącznik olejowy: użyj oleju jako środka do gaszenia łuku.Kiedy łuk pali się w oleju, olej szybko rozkłada się i odparowuje w wysokiej temperaturze

łuku i tworzy wokół niego pęcherzyki, które mogą skutecznie chłodzić łuk, zmniejszać przewodność szczeliny łukowej i sprzyjać gaszeniu łuku.Łuk-

urządzenie gaśnicze (komora) jest ustawione w wyłączniku olejowym, aby zamknąć kontakt oleju z łukiem i zwiększyć ciśnienie pęcherzyków.Kiedy dysza

komory gaszenia łuku jest otwarta, gaz, olej i opary oleju tworzą strumień powietrza i przepływu cieczy.Zgodnie ze specyficzną konstrukcją urządzenia do gaszenia łuku,

łuk może być dmuchany prostopadle do łuku w poziomie, równolegle do łuku wzdłużnie lub w połączeniu w pionie i poziomie, aby uzyskać mocne i skuteczne

łuk nadmuchuje łuk, przyspieszając w ten sposób proces dejonizacji, skracając czas łuku i poprawiając zdolność wyłączania wyłącznika.

2) Wyłącznik sprężonego powietrza: proces gaszenia łuku kończy się w specjalnej dyszy.Dysza służy do generowania przepływu powietrza o dużej prędkości w celu przedmuchania łuku

aby zgasić łuk.Kiedy wyłącznik przerywa obwód, szybki przepływ powietrza generowany przez sprężone powietrze nie tylko pochłania dużą ilość

ciepło w szczelinie łukowej, zmniejszając w ten sposób temperaturę szczeliny łukowej i hamując rozwój dysocjacji termicznej, ale także bezpośrednio usuwa dużą liczbę

jonów dodatnich i ujemnych w szczelinie łukowej i wypełnia szczelinę stykową świeżym powietrzem pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu można szybko odzyskać wytrzymałość ośrodka szczelinowego.

Dlatego w porównaniu z wyłącznikiem olejowym wyłącznik sprężonego powietrza ma dużą zdolność wyłączania i szybkie działanie. Czas wyłączania jest krótki, a

zdolność wyłączania nie zostanie zmniejszona w przypadku automatycznego ponownego załączenia.

3) Wyłącznik próżniowy: użyj próżni jako środka izolującego i gaszącego łuk.Kiedy wyłącznik automatyczny jest odłączony, łuk pali się w oparach metalu

generowane przez materiał stykowy komory gaszenia łuku próżniowego, zwanego w skrócie łukiem próżniowym.Kiedy łuk próżniowy zostanie odcięty, ponieważ

ciśnienie i gęstość wewnątrz i na zewnątrz kolumny łukowej są bardzo różne, pary metalu i naładowane cząstki w kolumnie łukowej będą nadal dyfundować na zewnątrz.

Wnętrze kolumny łukowej znajduje się w dynamicznej równowadze ciągłej dyfuzji naładowanych cząstek na zewnątrz i ciągłego parowania nowych cząstek

z elektrody.Wraz ze spadkiem prądu zmniejsza się gęstość oparów metalu i gęstość naładowanych cząstek, a ostatecznie zanika, gdy prąd się zbliża

do zera i łuk gaśnie.W tym czasie resztkowe cząstki kolumny łuku nadal rozprzestrzeniają się na zewnątrz, a wytrzymałość izolacji dielektrycznej pomiędzy

złamania szybko się regenerują.Dopóki wytrzymałość izolacji dielektrycznej powróci szybciej niż prędkość narastania powrotu napięcia, łuk zostanie wygaszony.

4) Wyłącznik SF6: Gaz SF6 stosowany jest jako środek izolujący i gaszący łuk.Gaz SF6 jest idealnym środkiem do gaszenia łuku elektrycznego o dobrej termochemii i

silna ujemna elektryczność.

A. Termochemia oznacza, że ​​gaz SF6 ma dobre właściwości przewodzenia ciepła.Ze względu na wysoką przewodność cieplną gazu SF6 i wysoką temperaturę

gradient na powierzchni rdzenia łuku podczas spalania łuku, efekt chłodzenia jest znaczny, więc średnica łuku jest stosunkowo mała, co sprzyja łukowi

wygaśnięcie.Jednocześnie SF6 ma silny efekt dysocjacji termicznej w łuku i wystarczający rozkład termiczny.Istnieje duża liczba monomerów

S, F i ich jony w środku łuku.Podczas procesu spalania łukowego energia wtryskiwana do szczeliny łukowej sieci elektroenergetycznej jest znacznie niższa niż energia obwodu

wyłącznika z powietrzem i olejem jako środkiem gaszącym łuk.Dzięki temu materiał stykowy ulega mniejszemu spaleniu, a łuk łatwiej ugasić.

B. Silna ujemność gazu SF6 to silna tendencja cząsteczek lub atomów gazu do wytwarzania jonów ujemnych.Elektrony generowane przez jonizację łukową są silnie

adsorbowane przez gaz SF6 oraz chlorowcowane cząsteczki i atomy powstające w wyniku jego rozkładu, przez co ruchliwość naładowanych cząstek jest znacznie zmniejszona, oraz

ponieważ jony ujemne i jony dodatnie łatwo ulegają redukcji do obojętnych cząsteczek i atomów.Dlatego zanik przewodności w przestrzeni szczeliny jest bardzo duży

szybki.Przewodność szczeliny łukowej szybko maleje, co powoduje wygaszenie łuku.

(2) W zależności od rodzaju konstrukcji można ją podzielić na porcelanowy wyłącznik biegunowy i wyłącznik zbiornika.

(3) Ze względu na charakter mechanizmu operacyjnego dzieli się on na wyłącznik elektromagnetyczny mechanizmu operacyjnego i hydrauliczny mechanizm napędowy

wyłącznik automatyczny, wyłącznik pneumatyczny z mechanizmem napędowym, wyłącznik z mechanizmem sprężynowym i mechanizm napędowy z magnesem trwałym

wyłącznik obwodu.

(4) Jest on podzielony na wyłącznik jednoprzerwowy i wyłącznik wieloprzerwowy zgodnie z liczbą przerw;Wyłącznik wieloprzerwowy jest podzielony

na wyłącznik z kondensatorem wyrównawczym i wyłącznik bez kondensatora wyrównawczego.

3, Podstawowa konstrukcja wyłącznika

Podstawowa konstrukcja wyłącznika obejmuje głównie podstawę, mechanizm napędowy, element przekładni, element wsporczy izolacji, element wyłączający itp.

Podstawową konstrukcję typowego wyłącznika pokazano na rysunku.

Element rozłączający: Jest to podstawowa część wyłącznika, służąca do łączenia i odłączania obwodu.

Element transmisyjny: przekazuje polecenie operacji i energię kinetyczną działania do ruchomego styku.

Izolacyjny element wsporczy: podtrzymuj korpus wyłącznika, wytrzymuj siłę roboczą i różne siły zewnętrzne elementu wyłączającego oraz zapewnij uziemienie

izolacja elementu przerywającego.

Mechanizm napędowy: służy do zapewnienia energii operacji otwierania i zamykania.

Podstawa: służy do podtrzymywania i mocowania wyłącznika.