Vysokonapěťový jistič - spínací zařízení určené k provoznímu zapínání a vypínání jednotlivých obvodů nebo elektrických zařízení v energetické soustavě v normálním nebo nouzovém režimu s ručním, dálkovým nebo automatickým ovládáním.
Vysokonapěťový jistič se skládá z: kontaktního systému se zhášecím zařízením , částí vedoucích proud, pouzdra, izolační konstrukce a pohonného mechanismu (např. elektromagnetický pohon , ruční pohon).
V souladu s GOST R 52565-2006 se spínače vyznačují následujícími parametry:
kde O je operace vypnutí, BO je operace sepnutí a okamžitého vypnutí, 180 je časový interval v sekundách, tbp je minimální doba nečinnosti zaručená pro jističe během automatického opětovného zapnutí (doba od zhasnutí oblouku do výskytu proudu po následné zapnutí). U jističů s automatickým opětovným zapnutím by to mělo být do 0,3 ... 1,2 s, u jističů s BAPV (vysokorychlostní) - 0,3 s.
V elektrárnách a rozvodnách se používají spínače vysokého a vysokého napětí (jmenovité napětí 6 - 220 kilovoltů) a vysokého vypínacího proudu (až 50 kiloampérů) . Tyto spínače jsou poměrně složitou konstrukcí ovládanou elektromagnetickými, pružinovými, pneumatickými nebo hydraulickými pohony. V závislosti na prostředí, ve kterém je oblouk zhášen, existují vzduchové spínače , ve kterých je oblouk zhášen stlačeným vzduchem, olejové spínače , ve kterých jsou kontakty umístěny v nádobě s olejem, a oblouk je zhášen olejovými parami, elektromagnetické spínače (obvykle do 10 kV), s tzv. magnetickými zhášecími a zhášecími komorami s úzkými štěrbinami nebo mřížkami, jističe SF6 , které používají elektricky silný plyn SF 6 - "plyn SF6", a vakuové jističe , ve kterých dochází k oblouku ve vakuu - v tzv. vakuovém oblouku (VDC). Ochranné médium současně se zhášením oblouku zajišťuje také dielektrickou pevnost mezery mezi kontakty ve vypnuté poloze, která také určuje velikost zdvihu kontaktu.
U vzduchových jističů (BB) se energie stlačeného vzduchu využívá jednak jako hnací síla, která pohybuje kontakty, a jednak jako médium pro zhášení oblouku. Princip činnosti zhášecího zařízení oblouku (BB) spočívá v tom, že oblouk vytvořený mezi kontakty je vystaven intenzivnímu chlazení proudem stlačeného vzduchu proudícího do atmosféry. Když proud prochází nulou, teplota oblouku klesá a odpor mezery se zvyšuje. Současně dochází k mechanické destrukci sloupce oblouku a odstranění nabitých částic z mezery.
BB se strukturálně dělí na:
Fluorid sírový SF6 (SF6) slouží jako izolační a zhášecí médium. Výhybky jsou třípólové zařízení, jehož póly mají jeden (společný) rám a jsou ovládány jedním pohonem, nebo každý ze tří pólů výhybek má vlastní rám a je ovládán vlastním pohonem (výhybka s jednoduchým -ovládání pólů).
Princip činnosti zařízení je založen na zhášení elektrického oblouku (vznikajícího mezi divergentními kontakty při vypnutí proudu) proudem plynu SF6.
Existují dva zdroje proudění plynu:
První zdroj převládá při vypínání malých proudů a druhý - velké.
Přerušovací tyč
Provedení sloupce . Sloup je svislý sloup sestávající ze dvou (nebo více) izolátorů, v jehož horním je umístěno zhášecí zařízení (ED) a spodní slouží jako podpěra pro PS a zajišťuje mu požadovanou izolační vzdálenost od uzemněný rám. Uvnitř nosného izolátoru je izolační tyč spojující pohyblivý kontakt dálkového ovládání s pohonným systémem přístroje.
Provedení tanku . Sloup je kovová válcová nádrž, na které jsou instalovány dva izolátory tvořící vysokonapěťové průchodky jističe. Dálkový ovladač v takovém spínači je umístěn v uzemněném kovovém pouzdře.
Kombinované provedení . Sloup je kovové pouzdro ve tvaru koule, na kterém jsou instalovány porcelánové izolátory tvořící vysokonapěťové průchodky jističe, z nichž jedna obsahuje zhášecí zařízení a druhá vestavěné proudové transformátory.
V horní části izolátoru je obvykle instalován filtr - absorbér vlhkosti a produktů rozkladu plynu SF6 při působení elektrického oblouku. Filtračním prvkem v něm je aktivovaný adsorbent - syntetický zeolit NAX.
Na všechny moderní jističe je také instalován pojistný ventil - zařízení s tenkostěnnou membránou, která praskne při tlaku, který vzniká při vnitřním zkratu, ale nedosahuje hodnoty, na kterou se testují samotné izolátory.
zařízení pro zhášení oblouku
Zařízení pro zhášení oblouku je navrženo tak, aby poskytovalo rychlé zhášení elektrického oblouku vytvořeného mezi kontakty jističe, když jsou rozepnuté. Vývoj racionálního a spolehlivého návrhu zařízení pro zhášení elektrického oblouku představuje značné potíže, protože procesy, které se vyskytují při zhášení elektrického oblouku, jsou extrémně složité, nedostatečně prozkoumány a určovány mnoha faktory, které není vždy možné předem předvídat. Konečný vývoj zhášecího zařízení lze proto považovat za ukončený až po jeho experimentálním ověření.
Moderní jističe jsou vybaveny zhášecím zařízením autokompresního typu, které demonstruje své vypočítané výhody při vypínání vysokých proudů.
DU obsahuje pevné a pohyblivé kontaktní systémy, z nichž každý má hlavní kontakty a zhášecí kontakty vybavené prvky z materiálu odolného proti oblouku. Hlavní kontakt pevného systému a pohyblivého zhášecího oblouku jsou samičího typu a hlavní kontakt pohyblivého systému a zhášení oblouku stacionárního jsou kolíkového typu.
Pohyblivý systém obsahuje kromě hlavního a obloukového kontaktu pevnou proudovou objímku připojenou k proudovému výstupu dálkového ovládání; pístové zařízení, které po vypnutí vytváří zvýšený tlak v dutině pod pístem, a dvě fluoroplastové trysky (velká a malá), které směrují proudění plynu z vysokotlaké zóny do zóny divergence obloukových kontaktů. Velká tryska také zabraňuje radiálnímu posunutí kontaktů mobilního systému vzhledem ke kontaktům pevného, protože nikdy neopustí vodicí pouzdro hlavního pevného kontaktu.
Hlavním kontaktem pohyblivého systému je stupňovitá měděná objímka, jejíž úzká část je uzpůsobena pro vstup do samičího hlavního kontaktu pevného systému a široká část má dva proudy, ve kterých se spirálovitě stáčí proud sbírající (uzavřený drát). jsou umístěny v neustálém kontaktu s pevným pouzdrem vedoucím proud, který je zakrývá.
plynový systém
Plynový systém zařízení zahrnuje:
Signalizační zařízení změny hustoty SF6 (senzor hustoty) má tři páry kontaktů, z nichž jeden sepne při výrazném snížení hustoty plynu SF6 v důsledku jeho úniku a je navržen tak, aby dával signál (například světelný) o nutnosti doplňte palivo do sloupců a další dva, otevírající se při poklesu hustoty SF6, jsou určeny k zablokování ovládání jističe nebo k automatickému vypnutí zařízení se současným zablokováním inkluze (což je určeno konstrukcí rozvodna).
Pohonná jednotka
Pohony jističů zajišťují ovládání jističe - sepnutí, přidržení v zapnuté poloze a rozepnutí. Hnací hřídel je spojena s hřídelí spínače soustavou pák a táhel. Pohon jističe musí poskytovat potřebnou spolehlivost a rychlost provozu a s elektrickým ovládáním - nejnižší spotřebu energie.
V jističích SF6 se používají dva typy pohonů:
Pružinový pohon:
Pružinový hydraulický pohon:
Jistič je nejkritičtějším zařízením ve vysokonapěťové soustavě, v případě havárií musí vždy zajistit přesnou činnost. Pokud dojde k poruše jističe, dojde k havárii, která vede k vážným škodám a velkým materiálním ztrátám spojeným s nedodávkou elektřiny, což zastaví práci velkých podniků.
V tomto ohledu je hlavním požadavkem na jističe zvláště vysoká spolehlivost jejich provozu ve všech možných provozních režimech. Vypínání jakékoli zátěže vypínačem by nemělo být doprovázeno přepětím nebezpečným pro izolaci instalačních prvků. Vzhledem k tomu, že režim zkratu pro systém je nejzávažnější, musí spínač zajistit vypnutí obvodu v co nejkratším čase.
Obecné požadavky na provedení a vlastnosti jističů jsou stanoveny normami:
Uzavření spínače pro revizi a opravu je spojeno s velkými obtížemi, protože člověk musí buď přepnout na jiné schéma rozváděče, nebo jednoduše vypnout spotřebiče. V tomto ohledu musí jistič umožnit co největší počet zkratových odpojení bez revize a opravy. Moderní jističe dokážou odpojit až 15 zkratů bez revize při plné vypínací schopnosti.