Mitä eroa on korkeajännitekatkaisijalla ja eristyskytkimellä?

Korkeajännitekatkaisija (tai korkeajännitekytkin) on sähköaseman päävirransäätölaite, jolla on valokaaren sammutusominaisuudet. Järjestelmän normaalin toiminnan aikana se voi katkaista ja katkaista linjan ja erilaiset sähkölaitteet ilman kuormaa ja kuormitusvirtaa. Kun järjestelmässä ilmenee vika, se ja relesuoja voivat nopeasti katkaista vikavirran estäen onnettomuuden laajenemisen.

Katkaisukytkimessä ei ole valokaaren sammutuslaitetta. Vaikka määräysten mukaan sitä voidaan käyttää alle 5 A:n kuormitusvirran ollessa käytössä, sitä ei yleensä käytetä kuormitettuna. Katkaisukytkimellä on kuitenkin yksinkertainen rakenne, ja sen toimintatila voidaan nähdä yhdellä silmäyksellä ulkonäöstä. Huollon aikana on ilmeinen katkaisupiste.

Käytössä olevaa katkaisijaa kutsutaan "kytkimeksi", käytössä olevaa irrotuskytkintä "veitsijarruksi", ja näitä kahta käytetään usein yhdessä. Korkeajännitteisen katkaisijan ja irrotuskytkimen väliset erot ovat seuraavat:

1) Korkeajännitteinen kuormakytkin voidaan rikkoa kuormituksen kanssa itsestään sammuvalla valokaaritoiminnolla, mutta sen katkaisukyky on hyvin pieni ja rajallinen.

2) Korkeajännitteisessä katkaisukytkimessä ei yleensä ole kuorman katkaisua, siinä ei ole valokaarirakennetta, ja siinä on myös korkeajännitteinen katkaisukytkin, joka voi katkaista kuorman, mutta rakenne eroaa kuormakytkimestä ja on suhteellisen yksinkertainen.

3) Korkeajännitteisen kuormituskytkimen ja korkeajännitteisen katkaisukytkimen on oltava selkeä rikkoutumiskohta. Useimmissa korkeajännitteisissä katkaisijoissa ei ole eristystoimintoa, ja muutamissa on eristystoiminto.

4) Korkeajännitteen katkaisijalla ei ole suojaustoimintoa. Korkeajännitteen kuormituskytkimen suojaus on yleensä sulake, ja se suojaa vain pikakatkaisulta ja ylivirralta.

5) Korkeajännitteisten katkaisijoiden katkaisukyky voi olla valmistusprosessissa erittäin korkea. Pääasiassa suojaus perustuu virtamuuntajaan toissijaisilla laitteilla. Niillä voi olla oikosulkusuojaus, ylikuormitussuojaus, vuotosuojaus ja muita toimintoja.

Kytkinten käyttömekanismien luokittelu

1. Kytkimen käyttömekanismin luokittelu

Nykyään kytkimet jaetaan yleensä öljyrikkaisiin (vanhemmissa malleissa, joita ei juurikaan nähdä), öljyvapaisiin (joissakin käyttöasemissa edelleen), SF6-, tyhjiö- ja GIS-käyttöisiin (yhdistetyt sähkölaitteet) sekä muihin tyyppeihin. Nämä kaikki liittyvät kytkimen valokaaren väliaineeseen. Meille toissijainen ja läheisesti siihen liittyvä on kytkimen toimintamekanismi.

Mekanismityypit voidaan jakaa sähkömagneettiseen toimintamekanismiin (suhteellisen vanha, yleensä öljy- tai vähemmän öljykäyttöinen katkaisija on varustettu tällä); jousikäyttöiseen mekanismiin (tällä hetkellä yleisin, SF6, tyhjiö, GIS, yleensä varustettu tällä mekanismilla); ABB on äskettäin esitellyt uuden tyyppisen kestomagneettitoimilaitteen (kuten VM1-tyhjiökatkaisija).

2. Sähkömagneettinen käyttömekanismi

Sähkömagneettinen toimintamekanismi on täysin riippuvainen sulkemiskelan läpi kulkevan sulkemisvirran synnyttämästä sähkömagneettisesta imuvoimasta, joka sulkee ja painaa laukaisujousta. Laukaisu perustuu pääasiassa laukaisujousen energianlähteeseen.

Siksi tämän tyyppisen toimintamekanismin laukaisuvirta on pieni, mutta sulkeutumisvirta on erittäin suuri ja voi hetkellisesti saavuttaa yli 100 ampeeria.

Tästä syystä sähköaseman tasavirtajärjestelmän tulisi avata ja sulkea väylä väylän ohjaamiseksi. Sulkeva emo syöttää sulkemistehon ja ohjausemo syöttää virtaa ohjaussilmukalle.

Sulkemisväylä on suoraan kiinnitetty akkuun, sulkemisjännite on akun jännite (yleensä noin 240 V), akun purkausilmiö tuottaa suuren virran sulkeutuessa, ja jännite on erittäin voimakas sulkeutuessa. Ohjausväylä on kytketty toisiinsa piiketjun kautta alas- ja alaspäin suuntautuvan kytkennän kautta (yleensä ohjataan 220 V:n jännitteellä), joten sulkeminen ei vaikuta ohjausväylän jännitteen vakauteen. Koska sähkömagneettisen käyttömekanismin sulkemisvirta on erittäin suuri, suojaava sulkemispiiri ei kulje suoraan sulkemiskäämin kautta, vaan sulkemiskontaktorin kautta. Laukaisupiiri on kytketty suoraan laukaisukäämiin.

Sulkeutuva kontaktori on yleensä jännitetyyppinen, ja sen resistanssi on suuri (muutama K). Kun suojaus on koordinoitu tämän piirin kanssa, on kiinnitettävä huomiota sulkeutumiseen yleisen käynnistyksen ylläpitämiseksi. Tämä ei kuitenkaan ole ongelma, sillä laukaisu pitää TBJ:n yleensä käynnissä, joten hyppynestotoiminto on edelleen olemassa. Tämän tyyppisellä mekanismilla on pitkä sulkeutumisaika (120 ms ~ 200 ms) ja lyhyt avautumisaika (60 ~ 80 ms).

3. Jousimekanismi

Tämän tyyppinen mekanismi on tällä hetkellä yleisimmin käytetty mekanismi. Sen sulkeutuminen ja avautuminen riippuvat jousen energiantuotannosta. Hyppysulkukäämi tuottaa energiaa vain jousen kohdistustapin ulosvetämiseen, joten hyppysulkuvirta ei yleensä ole suuri. Jousen energian varastointi puristetaan energian varastointimoottorilla.

Jousienergian varastoinnin operaattorin toissijainen silmukka

Joustavan toimintamekanismin osalta sulkemisväylä syöttää virtaa pääasiassa energian varastointimoottorille, eikä virta ole suuri, joten sulkemisväylän ja ohjausväylän välillä ei ole paljon eroa. Suojaus koordinoinnilla, yleensä ei ole erityistä tarvetta kiinnittää huomiota paikkaan.

4. Pysyvä magneettitoimilaite

Kestomagneettioperaattori on ABB:n kotimarkkinoilla käyttämä mekanismi, jota sovellettiin ensimmäisen kerran sen VM1 10kV tyhjiökatkaisijaan.

Sen periaate on suunnilleen samanlainen kuin sähkömagneettinen tyyppi, käyttöakseli on valmistettu kestomagneettimateriaalista, ja kestomagneetti on sähkömagneettisen kelan ympärillä.

Normaalioloissa sähkömagneettinen kela ei ole latautunut, kun kytkin avautuu tai sulkeutuu muuttamalla kelan napaisuutta magneettisen vetovoiman tai hylkimisperiaatteen avulla, ajaa auki tai kiinni.

Vaikka tämä virta ei ole pieni, kytkin "varastoidaan" suuren kapasiteetin kondensaattorilla, joka purkautuu suuren virran aikaansaamiseksi käytön aikana.

Tämän mekanismin etuna on pieni koko, vähemmän voimansiirtomekaanisia osia, joten luotettavuus on parempi kuin joustavalla toimintamekanismilla.

Suojauslaitteemme ohella laukaisusilmukkamme ohjaa korkearesistanssista puolijohderelettä, joka vaatii meiltä toimintapulssin.

Siksi kytkintä, pidä silmukka varmasti voida käynnistää, hypyn suojaus ei käynnisty (itse mekanismi hypyllä).

On kuitenkin huomattava, että puolijohdereleen korkean käyttöjännitteen vuoksi perinteisen rakenteen TW-negatiivinen napa on kytketty sulkeutuvaan piiriin, mikä ei aiheuta puolijohdereleen toimintaa, mutta se voi aiheuttaa asentoreleen käynnistymättä jäämisen liian suuren osajännitteen vuoksi.

1. Ylempi eristyssylinteri (tyhjiökaaren sammutuskammiolla)

2. Laske eristyssylinteri alas

3. Manuaalinen avauskahva

4. Alusta (sisäänrakennettu kestomagneettikäyttömekanismi)

Jännitemuuntaja

6. Langan alla

7. Virtamuuntaja

8. Verkossa

Tämä kentällä kohdattu tilanne, sen erityinen analyysi- ja käsittelyprosessi, on nähtävissä tämän artikkelin virheenkorjaustapausosassa, jossa on yksityiskohtaiset kuvaukset.

Kiinassa on myös kestomagneettitoimisia mekanismeja, mutta niiden laatu ei ole aiemmin ollut aivan standardin mukainen. Viime vuosina laatua on vähitellen tuotu markkinoille. Kustannukset huomioon ottaen kotimaisissa kestomagneettimekanismeissa ei yleensä ole kapasitanssia, ja virta syötetään suoraan sulkeutuvasta väylästä.

Käyttömekanismiamme ohjaa on-off-kontaktori (yleensä valittu virtatyyppi), pito ja hyppynesto voidaan yleensä käynnistää.

5.FS-tyyppinen ”kytkin” ja muut

Edellä mainitut ovat katkaisijoita (yleisesti kytkiminä tunnettuja), mutta voimalaitosten rakentamisessa saatamme kohdata niin sanottuja FS-kytkimiä. FS-kytkin on itse asiassa lyhenne sanoista load switch + fast fuse (kuormakytkin + nopea sulake).

Koska kytkin on kalliimpi, tätä FS-piiriä käytetään kustannusten säästämiseksi. Normaali virta poistetaan kuormakytkimellä ja vikavirta poistetaan pikasulakkeella.

Tällainen piiri on yleinen 6 kV:n voimalaitosjärjestelmissä. Tällaisen piirin yhteydessä tarvitaan usein suojausta estämään laukaisu tai mahdollistamaan sulakevirran nopea poistaminen viiveellä, kun vikavirta on suurempi kuin kuormakytkimen sallittu katkaisuvirta. Jotkut voimalaitosten käyttäjät eivät ehkä halua suojata pitosilmukkaa.

Kytkimen heikon laadun vuoksi apukosketin ei välttämättä ole paikallaan, ja kun pidätyspiiri on käynnistetty, sen on luotettava katkaisijan apukoskettimen avautumiseen ennen paluuta, muuten hypyn sulkemisvirta lisätään hypyn sulkemiskäämiin, kunnes käämi palaa loppuun.

Hyppysulkukela on suunniteltu kytkettäväksi päälle lyhyeksi ajaksi. Jos virtaa lisätään pitkään, se palaa helposti loppuun. Ja ehdottomasti haluamme pitosilmukan, muuten suojakoskettimet palaavat helposti loppuun.

Kenttäkäyttäjän niin halutessa pitosilmukka voidaan tietenkin myös irrottaa. Yksinkertainen menetelmä on yleensä katkaista piirilevyltä johto, joka pitää releen normaalisti avoimen kosketuksen positiivisen ohjausnaarasliittimeen.

Virheenkorjaussivustolla on kiinnitettävä huomiota siihen, että jos kytkin on päällä ja pois päältä, asennonilmaisin on pois päältä (paitsi jos jousi ei ole varastoitunutta energiaa, jolloin paneeli näyttää jousen varastoimattoman energian hälytyksen). Ohjausvirta on katkaistava välittömästi kytkimen kelan palamisen estämiseksi. Tämä on perusperiaate, joka on pidettävä mielessä paikan päällä.