Energijos sistemose plačiai naudojami grandinės pertraukikliai, kuriuose kaip lanko-gesinimo terpė naudojamos SF6 dujos, žinomos dėl puikių lanko-gesinimo ir izoliacinių savybių. Jie tinka dažnoms operacijoms ir didelės-greitos pertraukimo reikalavimams. Mano šalyje SF6 grandinės pertraukikliai rekomenduojami esant 7,2–40,5 V įtampai ir beveik išimtinai naudojami esant aukštesnei nei 126 kV įtampai. Tačiau jie netinka naudoti{11}didelio aukščio vietovėse.
SF6 grandinės pertraukikliaine tik atjungti ir prijungti aukštos-įtampos linijas ir įvairias tuščiosios-apkrovos ir apkrovos sroves normaliai veikiant sistemai, bet ir sistemos gedimo atveju jų relės apsaugos įtaisai automatiškai, greitai ir patikimai nutraukia visas perkrovos ir trumpojo jungimo sroves, užkertant kelią nelaimingų atsitikimų atsiradimui ir paaštrėjimui.
Grandinės pertraukiklis, kuriame naudojamos sieros heksafluorido (SF6) dujos ir kaip lanko gesinimo, ir kaip izoliacinė terpė, vadinamas SF6 grandinės pertraukikliu. Tai dujomis-pučiamas grandinės pertraukiklis, kaip ir oro grandinės pertraukiklis, tačiau skiriasi tuo:
① Žemas darbinis slėgis;
② Lanko pūtimo proceso metu dujos neišleidžiamos į atmosferą, o cirkuliuojamos uždaroje sistemoje. Sieros heksafluoridas (SF6) pirmą kartą buvo naudojamas kaip lanko -gesinimo terpė grandinės pertraukikliuose šeštojo dešimtmečio pradžioje. Dėl puikių šių dujų savybių vieno -pertraukiklio įtampos ir srovės parametrai yra žymiai didesni nei suspausto oro grandinės pertraukiklių ir{6}}mažinto alyvos grandinės pertraukiklių, nereikalaujant didelio dujų slėgio ar didelio skaičiaus serijinių pertraukų. Septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose SF6 grandinės pertraukikliai buvo plačiai naudojami itin-aukštos įtampos ir didelės{12}}galios energijos sistemose. Devintojo dešimtmečio pradžioje buvo sėkmingai sukurti SF6 grandinės pertraukikliai su 363 kV vieno-pertraukimo ir 550 kV dvigubo-pertraukimo vardiniais rodikliais, taip pat vardinėmis 80 ir 100 kA pertraukimo srovėmis.
SF6 grandinės pertraukikliai naudoja sieros heksafluorido (SF6) tankio relę dujų slėgio pokyčiams stebėti. Kai SF6 dujų slėgis nukrenta iki pirmosios aliarmo reikšmės, įsijungia tankio relė, pranešdama apie papildymo slėgį. Kai sieros heksafluorido dujų slėgis nukrenta iki antrosios aliarmo reikšmės, veiks tankio relė, pranešdama apie užrakinimo slėgio signalą ir tuo pačiu metu atjungdama jungiklio išjungimo ir uždarymo grandinę, kad būtų užtikrintas atidarymo ir uždarymo užraktas.
Žemesnėje nei 150°C temperatūroje SF6 yra chemiškai inertiškas ir chemiškai nereaguoja su metalais, plastikais ar kitomis medžiagomis, paprastai naudojamomis grandinės pertraukikliuose. Esant aukštai temperatūrai, kurią sukelia didelės galios lankai, jie suyra į įvairias sudedamąsias dalis, tačiau po to, kai lankas užges, jie labai greitai susikomponuoja. SF6 nėra anglies ir oro, o tai apsaugo nuo kontakto oksidacijos. SF6 taip pat turi labai didelį dielektrinį stiprumą, kuris didėja didėjant slėgiui. Esant 1 atmosferai, SF6 dielektrinis stipris yra maždaug du ar tris kartus didesnis nei oro. Esant absoliučiam 3 atmosferų slėgiui, SF6 dielektrinis stipris gali siekti arba viršyti dažniausiai naudojamų izoliacinių alyvų. SF6 taip pat pasižymi puikiomis lanko gesinimo savybėmis ir pasiekia 100 kartų didesnį lanko gesinimo pajėgumą nei oro gesinimo paprastame pertraukiklyje. SF6, kai lanko srovė artėja prie nulio, aukšta temperatūra stebima tik mažo-skersmens lanko šerdyje, kurią supa ne-laidus sluoksnis. Tai leidžia greitai atsistatyti lanko tarpo dielektriniam stipriui, kai srovė viršija nulį.
SF6 grandinės pertraukikliai yra dviejų konstrukcinių konfigūracijų: porcelianinės kolonėlės konstrukcijos. Grandinės pertraukiklį sudaro trys nepriklausomi vienfaziai{2}} grandinės pertraukikliai ir hidraulinė bei elektrinė valdymo spinta. Kiekviena fazė susideda iš keturių pertraukiklių kamerų (pertrauktuvų), sujungtų nuosekliai su dviem atraminėmis porcelianinėmis movomis. Pertraukiklio kameros ir atraminės porcelianinės movos yra pripildytos SF6 dujomis esant vardiniam slėgiui. Grandinės pertraukiklis turi rezervuaro{7}}tipo struktūrą. Šiame grandinės pertraukiklyje naudojamas dvikryptis išilginis{9}}pučiamasis pertraukiklis. Atidarant cilindrą ir judantį kontaktą varo karterio perdavimo mechanizmas.
SF6 molekulės ir laisvieji elektronai puikiai maišosi. Kai elektronai ir SF6 molekulės liečiasi, jie susimaišo beveik 100%, sudarydami sunkius neigiamus jonus. Ši savybė itin vertinga dejonizuojant liekamąjį lanko stulpelį ir užgesinant lanką. SF6 turi labai neigiamą krūvį, leidžiantį jo molekulėms greitai užfiksuoti laisvuosius elektronus ir suformuoti neigiamus jonus. Šie neigiami jonai labai lėtai praleidžia elektrą, pagreitindami lanko tarpo dielektrinio stiprumo atkūrimą, todėl užtikrinamas puikus lanko gesinimo efektyvumas. Esant 1,01 × 105 Pa slėgiui, SF6 lanko gesinimo efektyvumas yra 100 kartų didesnis nei oro. Užgesinus lanką, jis lieka nepakitęs ir gali būti naudojamas pakartotinai. Puikios SF6 dujų izoliacijos ir gesinimo lanko savybės suteikia SF6 grandinės pertraukikliams šiuos pranašumus: didelę pertraukimo galią, didelę pertraukimo įtampą, didelį nuolatinių pertraukimų skaičių, tinkamumą dažnai naudoti, mažą triukšmą, nekelia gaisro pavojaus ir minimalų mechaninį bei elektrinį nusidėvėjimą, todėl jie yra puikūs „nereikalaujantys priežiūros“ grandinės pertraukikliai.
Sparčiai vystantis šalies ūkiui, labai išaugo elektros poreikis visose visuomenės srityse, išaugo elektros sistemos apkrova, palaipsniui didėjo reikalavimai elektros energijos tiekimo patikimumui. Pastočių jungikliai taip pat palaipsniui buvo pakeisti naujais SF6 automatiniais jungikliais iš alyvos jungiklių. SF6 grandinės pertraukikliai buvo plačiai naudojami energijos sistemose.
Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklio veikimas
Sieros heksafluorido grandinės pertraukikliai yra naujo tipo grandinės pertraukikliai, kuriuose naudojamos sieros heksafluorido dujos kaip izoliacinė ir-lanko gesinimo priemonė. Sieros heksafluorido dujos yra bespalvės, bekvapės, netoksiškos ir ne-degios inertinės dujos, pasižyminčios dideliu dielektriniu stiprumu ir puikiomis lanko-gesinimo savybėmis. Jo dielektrinis stiprumas gerokai viršija tradicinių izoliacinių dujų stiprumą. Todėl jo naudojimas elektros įrangoje gali sumažinti įrangos dydį, pašalinti gaisro pavojų, pagerinti elektros energijos sistemų patikimumą ir saugumą.
Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklio struktūra
Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklius sudaro pagrindinis korpusas (naudojant trijų{0}}važiuoklių struktūrą), veikimo mechanizmas ir lanko gesinimo įtaisas. Jie pasižymi tokiais pranašumais kaip paprasta konstrukcija, kompaktiškas dydis, lengvas svoris, didelė pertraukimo galia, greitas lanko gesinimas, didelis pertrūkių dažnis ir ilgas priežiūros ciklas. Jie yra perspektyvus kandidatas ateityje plačiai taikyti energijos sistemose.
Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklio veikimo principas
Sieros heksafluorido grandinės pertraukikliai dažnai užpildomi sieros heksafluorido dujomis, esant 3–5 atmosferų slėgiui, kaip vidinė izoliacija. Atidarymo proceso metu judantis kontaktas varo stūmoklį, kad suspaustų dujas, sukurdamas oro srautą, kad užgesintų lanką.
Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklio lanko gesinimo kameros pagrindinė struktūra susideda iš judančio kontakto, izoliacinio antgalio ir kartu sujungto suspausto oro stūmoklio, varomo izoliaciniu švaistikliu veikimo mechanizmu. Fiksuotas kontaktas yra vamzdinis, o judantis kontaktas yra lizdo{1}} tipo. Judančių ir fiksuotų kontaktų galai yra inkrustuoti vario -volframo lydiniu. Izoliacinis antgalis pagamintas iš aukštai temperatūrai ir korozijai atsparaus politetrafluoretileno.
Kai grandinės pertraukiklis atidaromas, judantis kontaktas ir stūmoklis kartu juda į dešinę. Atskyrus judančius ir fiksuotus kontaktus, susidaro lankas. Staigus stūmoklio judėjimas į dešinę suspaudžia dešinėje pusėje esančias dujas, generuodamas oro srautą per antgalį, kuris išilgai pučia lanką ir jį užgesina. Tada dujos lanko gesinimo kameroje išleidžiamos į jungiklio korpusą per vidinę fiksuoto kontakto angą ir aušintuvą.
Kai grandinės pertraukiklis uždarytas, veikimo mechanizmas judantį kontaktą, antgalį ir stūmoklį varo į kairę, todėl fiksuotas kontaktas gali būti įkištas į judančio kontakto lizdą. Tai užtikrina gerą elektrinį kontaktą tarp judančių ir fiksuotų kontaktų, taip uždarant grandinės pertraukiklį.
SF6 jungiklis naudoja SF6 tankio relę, kad galėtų stebėti dujų slėgio pokyčius. Kai SF6 dujų slėgis nukrenta iki pirmosios aliarmo reikšmės, įsijungia tankio relė, pranešdama apie papildymo slėgį. Kai SF6 dujų slėgis nukrenta iki antrosios aliarmo reikšmės, įsijungia tankio relė, signalizuojanti apie blokavimo slėgį ir kartu atjungiant jungiklio išjungimo ir uždarymo grandinę, pasiekdama uždarą arba atvirą būseną.
Jei susidomėjote ir norite sužinoti apie sieros heksafluorido grandinės pertraukiklius, susisiekite su mumis:pannie@hdswitchgear.com.
