Offene Leistungsschalter

Bei offenen Leistungsschaltern wird der Lichtbogen durch Beblasen gelöscht Druckluft(bei einem Druck von 2-4 MPa und mehr) aus einem Reservoir, das meist fest mit der Basis verbunden ist.

Fernbedienungen von Luftschaltern werden mit einer oder mehreren Phasenunterbrechungen und mit Längs- oder Querluftstoß hergestellt.

Ein Lichtbogenschutzgerät mit einfacher Unterbrechung kann verwendet werden, um einen erheblichen Strom bei nur einer relativ kleinen Spannung zu unterbrechen. Schalter mit Spannungen von 220 kV und höher müssen über mehrere in Reihe geschaltete Unterbrechungen verfügen. Beispielsweise kann ein Schalter mit einer Unterbrechung bei einem Luftdruck von 4 MPa und einer Spannung von 110 kV einen Strom von etwa 40 kA abschalten. Ein 220-kV-Leistungsschalter muss zwei Unterbrechungen haben, und ein 500-kV-Leistungsschalter muss vier Unterbrechungen haben.

Offene Leistungsschalter mit Nennspannungen von 110 bis 1150 kV sind in Reihe aufgebaut und aus genormten Teilen zusammengesetzt, wobei das wichtigste davon ein Lichtbogenlöschmodul mit zwei Unterbrechungen ist, das je nach Nennspannung in der Größenordnung von 110 bis 250 kV ausgelegt ist auf Luftdruck. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Module wird entsprechend der Nennspannung ausgewählt.

Eine notwendige Voraussetzung für den einwandfreien Betrieb von Leistungsschaltern mit mehreren Unterbrechungen ist die gleichmäßige Verteilung der Rückstellspannung zwischen den Unterbrechungen. Um eine gleichmäßige Spannungsverteilung zwischen den Pausen bei jeder Frequenz der Wiederkehrspannung zu gewährleisten, empfiehlt sich der Einsatz kapazitiver Spannungsteiler (Abb. 1.a). Diese Schalter sind in der Regel auch mit parallel zu jeder Unterbrechung geschalteten Shunt-Widerständen ausgestattet (Abb. 1.b). In diesem Fall sind bei jeder Unterbrechung kleine Dämpfungsvorrichtungen (mit 1,2,3,4 gekennzeichnet) erforderlich, um den Begleitstrom abzuschalten.

Reis. 1.

Serie offener Leistungsschalter

Die Konstruktion von Luftleistungsschaltern, die in Umspannwerken verwendet werden, wird hauptsächlich durch die Methode zur Schaffung eines Isolierspalts zwischen den Kontakten des Leistungsschalters in der geöffneten Position, die Art der Druckluftversorgung der Lichtbogenlöschgeräte, das Steuerungssystem des Leistungsschalters, das Vorhandensein von Shunt-Widerständen und Spannungsteilern und einige andere Merkmale. Folgende Baureihen offener Leistungsschalter werden unterschieden.

Leistungsschalter der VVB-Serie für Nennspannungen von 110 bis 750 kV

Zu den fortschrittlichsten Luftleistungsschaltern zählen solche, bei denen sich die Lichtbogenlöschkammer direkt im Druckluftbehälter befindet. Lichtbogenlöschmodule mit zwei Unterbrechungen und Einwegblasung haben eine Nennspannung von 110 kV. Die Anzahl der Module für Leistungsschalter mit Nennspannungen von 110, 220, 330, 500 und 750 kV beträgt 1, 2, 4, 6 bzw. 8. Die Module werden auf Säulen aus Porzellanisolatoren montiert. 110-kV-Leistungsschalter bestehen aus einem Modul und einer Tragsäule. Schalter 220–750 kV – zwei Module an jeder Säule, übereinander angeordnet und mit einer Brücke in Reihe geschaltet. Abbildung 2 zeigt einen offenen Leistungsschalter vom Typ VVB-220B-31,5/2000U1 für eine Bemessungsspannung von 220 kV, Isolationstyp B, Bemessungsausschaltstrom von 31,5 kV. Nennstrom 2000 A, zur Installation in gemäßigten Klimazonen im Freien.

Ihre Gesamtabschaltzeit beträgt 0,06 - 0,08 s. Abhängig von der Nennspannung. Der Betrieb hat ihre hohe Zuverlässigkeit bewiesen.

Reis. 2. Schalterserie VVB-220 mit zwei Modulen auf einer Säule: 1 - Schaltschrank; 2 – Stützisolator; 3 – Lichtbogenlöschgerät; 4 - Spannungsteiler; 5 - Verbindungsleiter; 6 - Shunt-Widerstand.

Der Luftdruck für 110-, 220- und 500-kV-Leistungsschalter beträgt 2 MPa; für 750-kV-Leistungsschalter - 2,6 MPa; 330 kV - 2 und 2,6 MPa.

Schalter der VVB-Serie verfügen über ein pneumatisches Steuerungssystem. In den hohlen Stützsäulen sind Luftkanäle aus Isoliermaterial verlegt, von denen einer zur Befüllung der Tanks mit Druckluft und der zweite zur Steuerung der Kontakt- und Blasventile der unter Spannung stehenden Module dient.

In Abb. 3.a zeigt einen Pol eines Leistungsschalters der VVB-Serie für eine Spannung von 110 kV. Der Druckluftbehälter 1 befindet sich auf dem Stützisolator 2 und Steuerluftkanäle verlaufen durch denselben Isolator. Der Schaltschrank 3 befindet sich am Sockel des Leistungsschalters. Die Verbindung der Fernbedienung mit dem externen Stromkreis erfolgt über die stromführenden Teile der Durchführungen 4. Mit Hilfe von Kondensatoren 5 wird eine gleichmäßige Spannungsverteilung zwischen den beiden Unterbrechungen des Gerätes gewährleistet. Das Gerätediagramm ist in Abb. 3 dargestellt. b, wobei 5 Parallelkondensatoren sind, die gleiche Spannungen an den beiden Unterbrechungen des Geräts gewährleisten; 6 - Hauptkontakte; 7 - Hilfsmittel; 8 - Shunt-Widerstände, die dazu dienen, die Geschwindigkeit der Spannungswiederherstellung zu verringern. Der Strom durch die Shunt-Widerstände wird durch die Kontakte 7 abgeschaltet, nachdem der Lichtbogen in den Hauptunterbrechungen 6 gelöscht wurde. Aus Abb. In 3.b ist deutlich zu erkennen, dass der Tankkörper 2 unter Spannung steht.

Reis. 3.

Bei der betrachteten Konstruktion steht nur der Stahltank unter hohem Druck. Dadurch können Sie den Luftdruck im Tank auf 3,5 -4 MPa erhöhen und den Abschaltstrom erhöhen.

Zum Löschen eines Lichtbogens werden häufig verschiedene Gasgemische verwendet. 110-kV- und 220-kV-SF6-Leistungsschalter funktionieren genau nach diesem Prinzip und können für den Betrieb in Notsituationen eingesetzt werden.

Design und Typen

Gasisolierte Hochspannungs-Leistungsschalter sind Betriebssteuergeräte zur Überwachung Hochspannungsleitung Energieversorgung. Diese Geräte haben einen sehr ähnlichen Aufbau wie Ölgeräte, verwenden jedoch gleichzeitig kein Ölgemisch, sondern eine Gasverbindung zum Löschen des Lichtbogens. Oft handelt es sich hierbei um Schwefel. Ölschalter erfordern besondere Sorgfalt: Gemäß den Vorschriften sind regelmäßige Ölwechsel und die Reinigung der Arbeitskontakte erforderlich. SF6-Modelle benötigen dies nicht. Der Hauptvorteil von SF6-Gas ist seine Langlebigkeit: Es altert nicht und verschmutzt die mechanischen Teile des Geräts nur minimal.

Foto – Hochspannungsausrüstung

Sie sind:

1. Kern (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
2. Tank (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – Hersteller Areva).

Der Säulenleistungsschalter SF6 ist ein Standard-Trenngerät, das nur auf einer Phase arbeitet (z. B. LF 10 von Schneider Electric). Es wird für das 220-kV-Netz verwendet. Strukturell bestehen sie aus zwei Systemen: Kontakt- und Lichtbogenlöschung. Beide befinden sich in einem mit SF6-Gas gefüllten Behälter. Sie können entweder manuell (die Steuerung erfolgt ausschließlich mechanisch) oder ferngesteuert sein. Aufgrund dieser Trennung haben sie recht große Gesamtabmessungen.

Foto – Entwurfszeichnung

Die Tanks haben kleinere Abmessungen und werden durch den PPRM 2-Antrieb für den SF6-Leistungsschalter ergänzt. Der Antrieb ist auf mehrere Phasen verteilt, was eine sanfte Spannungsregelung (Ein- und Ausschalten) ermöglicht. Ihr Vorteil besteht auch darin, dass sie dank des im System eingebauten Stromwandlers schwere Lasten tragen können.

Neben den Konstruktionsmerkmalen werden gasisolierte Schalter nach dem Prinzip der Lichtbogenlöschung klassifiziert:

1. Autokompression oder Luft;
2. Rotierend;
3. Längsstrahl;
4. Längsstrahl mit zusätzlicher Erhitzung von SF6-Gas.

Funktionsprinzip und Zweck

Hochspannungs-SF6-Leistungsschalter funktionieren, indem sie die Phasen mithilfe von SF6-Gas voneinander isolieren. Wenn ein Signal ausgelöst wird, dass die elektrischen Geräte ausgeschaltet werden müssen, öffnen sich die Kontakte einzelner Kameras (sofern es sich bei dem Gerät um ein Lautsprechergerät handelt). Dadurch bilden die eingebauten Kontakte einen Lichtbogen, der in eine gasförmige Umgebung gebracht wird. Es zerlegt das Gas in einzelne Bestandteile, verringert sich aber gleichzeitig selbst durch den hohen Druck im Behälter. Wird das System bei niedrigem Druck installiert, werden zusätzliche Kompressoren eingesetzt, um den Druck zu erhöhen und einen Gasstoß zu erzeugen. Um den Strom auszugleichen, wird zusätzlich eine Rangierung eingesetzt. Optisch sieht der Arbeitsablauf so aus:

Foto - Arbeitsdiagramm

Getrennt davon ist es notwendig, über Panzermodelle zu sprechen. Ihre Steuerung erfolgt durch Antriebe und Transformatoren. Der Antriebsmechanismus dieser Anlage ist ein Regler: Es ist notwendig, elektrische Energie ein- und auszuschalten und den Lichtbogen (falls erforderlich) auf einem bestimmten Niveau zu halten. Laufwerke sind:

1. Frühling;
2. Federhydraulisch.

Der Federtyp zeichnet sich durch ein sehr einfaches Funktionsprinzip und ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aus. Darin werden alle Arbeiten nur von mechanischen Teilen ausgeführt. Die Feder wird auf einem bestimmten Niveau eingespannt und fixiert, und wenn sich die Position des Steuerhebels ändert, wird sie freigegeben. Basierend auf seinem Wirkprinzip wird häufig eine wissenschaftliche Darstellung der Wirkung von Schwefelhexafluorid in einer elektrischen Umgebung erstellt.

Foto – VGU-35

Moderne federhydraulische Antriebe sind zusätzlich zur Feder zusätzlich mit einer hydraulischen Steuerung ausgestattet. Sie gelten als effektiver, da Federmechanismen selbst die Position des Riegels verändern können.

Vorteile von SF6-Leistungsschaltern:

1. Vielseitigkeit. Diese Schalter dienen zur Steuerung von Netzen mit beliebiger Spannung;
2. Aktionsgeschwindigkeit. Die Reaktionen des SF6-Gases auf das Vorhandensein eines Lichtbogens erfolgen im Bruchteil einer Sekunde, was eine schnelle Notabschaltung des gesteuerten Systems ermöglicht;
3. Geeignet für den Einsatz unter Brand- und Vibrationsbedingungen;
4. Haltbarkeit. Kontakte, die mit SF6-Gas in Berührung kommen, verschleißen praktisch nicht, Gasgemische müssen nicht ausgetauscht werden und die Außenhülle weist hohe Schutzraten auf;
5. Geeignet zum Trennen von Hochspannungs-Wechsel- und Gleichstrom, während ihre Analoga, Vakuummodelle, nicht in Hochspannungsnetzen verwendet werden können.

Aber solche Geräte haben bestimmte Mängel:

1. Hoher Preis aufgrund der Komplexität der Produktion und der hohen Kosten des SF6-Gasgemisches;
2. Die Installation erfolgt nur auf dem Fundament oder einer speziellen Schalttafel, und dafür benötigen Sie spezielle Anweisungen und Erfahrung;
3. Bei niedrigen Temperaturen funktionieren die Schalter nicht;
4. Bei notwendigen Wartungsarbeiten müssen spezielle Geräte verwendet werden.

Foto – industrieller gasisolierter Lastschalter

Video: Funktionen von SF6-Schaltern

Technische Eigenschaften

Lassen Sie uns überlegen technische Eigenschaften Schalter verschiedener Hersteller und Betriebsarten.

MEK SF6-Gasfeder-Leistungsschalter HD4 (Werk ABB-Werk):

VGBEP-35 (VGB-35, VGBE):

VGT-35 (VMT-35):

Kern VGT-110:

VGU-110 (Gaskraft):

Lenksäulenschalter GL314 Alstom:

Generatorleistungsschaltgeräte mit Federantrieb – FKG 2:

SF6-Gaskompressions-Leistungsschalter von Siemens (Siemens) 3AP1FG-245 (für die Installation sind Fundamente erforderlich):

Passende SF6-Schalter können Sie in jedem Elektrofachgeschäft kaufen. Ihre Kosten hängen von der Art des Geräts und seinem Hersteller ab. Die Preisliste in Samara, Moskau, Jekaterinburg und anderen Städten variiert zwischen 100 und mehreren Tausend Dollar.

Hochspannungsleistungsschalter, die SF6-Gas als Isolier- und Lichtbogenlöschmedium verwenden, finden immer größere Verbreitung, da sie im Vergleich zu Luft-, Öl- und ölarmen Hochspannungsschaltkreisen über hohe Schalt- und mechanische Ressourcen, Schaltvermögen, Kompaktheit und Zuverlässigkeit verfügen Unterbrecher.

Fortschritte in der Entwicklung gasisolierter Schaltanlagen hatten unmittelbar erhebliche Auswirkungen auf die Umsetzung von kompakten Freiluftschaltanlagen, Innenschaltanlagen und gasisolierten Schaltanlagen. In SF6-Leistungsschaltern werden sie eingesetzt verschiedene Wege Lichtbogenlöschung abhängig von der Nennspannung, dem Nennausschaltstrom und den Eigenschaften des Stromnetzes (oder der einzelnen Elektroinstallation).

Bei SF6-Lichtbogenlöschgeräten erfolgt im Gegensatz zu Luftlichtbogenlöschgeräten beim Löschen des Lichtbogens der Gasaustritt durch die Düse nicht in die Atmosphäre, sondern in ein geschlossenes Kammervolumen, das mit SF6-Gas bei relativ geringem Überdruck gefüllt ist.

Je nach Art der Löschung des Lichtbogens beim Abschalten werden folgende SF6-Gas-Leistungsschalter unterschieden:

1. Autokompressions-SF6-Gas-Leistungsschalter, bei dem der erforderliche Massenstrom an SF6-Gas durch die Düsen der Kompressionslichtbogenlöschvorrichtung entlang des beweglichen Systems des Leistungsschalters erzeugt wird (Autokompressions-Leistungsschalter mit einer Druckstufe).

2. SF6-Gasleistungsschalter mit elektromagnetischer Explosion, bei dem das Löschen des Lichtbogens in der Lichtbogenlöschvorrichtung durch seine Drehung entlang der Ringkontakte unter dem Einfluss des durch den geschalteten Strom erzeugten Magnetfelds sichergestellt wird.

3. SF6-Leistungsschalter mit High und Low niedriger Druck, bei dem das Prinzip des Gasstoßes durch die Düsen im Lichtbogenlöschgerät dem von Luftlichtbogenlöschgeräten (SF6-Gasleistungsschalter mit zwei Druckstufen) ähnelt.

4. Selbsterzeugender SF6-Gas-Leistungsschalter, bei dem der erforderliche Massenstrom von SF6-Gas durch die Düsen des Lichtbogenlöschgeräts durch Erhitzen und Erhöhen des Drucks von SF6-Gas durch einen Abschaltlichtbogen in einer speziellen Kammer (selbsterzeugender SF6) erzeugt wird Gas-Leistungsschalter mit einer Druckstufe).

Schauen wir uns einige typische Designs von SF6-Leistungsschaltern für 110 kV und mehr an.

SF6-Leistungsschalter 110 kV und höher pro Unterbrechung verschiedener Hersteller haben die folgenden Nennparameter: Unom = 110-330 kV, Inom = 1-8 kA, Io.nom = 25-63 kA, SF6-Gasdruck pH = 0,45-0,7 MPa (abs), Abschaltzeit beträgt 2-3 Perioden Kurzschlussstrom. Durch intensive Forschung und Tests in- und ausländischer Unternehmen war es möglich, einen gasisolierten Leistungsschalter mit einer Unterbrechung bei Unom = 330-550 kV bei Io.nom = 40 - 50 kA zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen und die Stromunterbrechungszeit beträgt eins Kurzschlussstromperiode.

Ein typischer Aufbau eines automatisch komprimierenden SF6-Leistungsschalters ist in Abb. dargestellt. 1.

Das Gerät ist ausgeschaltet und die Kontakte 5 und 3 sind geöffnet.

Reis. 1.

Die Stromversorgung des festen Kontakts 3 erfolgt über den Flansch 2 und des beweglichen Kontakts 5 über den Flansch 9. In der oberen Abdeckung 1 ist eine Kammer mit einem Adsorptionsmittel montiert. Die tragende Isolierstruktur des SF6-Schalters ist auf der Fußstütze 11 montiert. Beim Einschalten des Schalters wird ein pneumatischer Aktuator 13 aktiviert, dessen Stange 12 über eine Isolierstange 10 und eine Stahlstange 8 mit einem beweglichen Kontakt verbunden ist 5. Letzterer ist starr mit einer Fluorkunststoffdüse 4 und einem beweglichen Zylinder 6 verbunden. Das gesamte bewegliche EV-System (Elemente 12-10-8-6-5) bewegt sich relativ zum stationären Kolben 7 und dem Hohlraum K des nach oben Lichtbogenlöschanlage des Leistungsschalters erhöht.

Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, zieht die Stange 12 des Antriebsmechanismus das Bewegungssystem nach unten und es entsteht im Hohlraum K ein erhöhter Druck im Vergleich zum Druck in der Schalterkammer. Diese Selbstkompression des SF6-Gases sorgt für den Austritt des Gasmediums durch die Düse und eine intensive Kühlung des Lichtbogens, der beim Abschalten zwischen den Kontakten 3 und 5 entsteht. Positionsanzeige 14 gibt Startposition Schaltkontaktsystem. In einer Reihe von Konstruktionen von Selbstkompressions-SF6-Gas-Leistungsschaltern werden Feder- und hydraulische Kraftantriebsmechanismen verwendet, und der Fluss von SF6-Gas durch die Düsen in der Lichtbogenlöschkammer erfolgt nach dem Prinzip der doppelseitigen Strahlung .

In Abb. Abbildung 2 zeigt einen Tank-SF6-Schalter vom Typ VGBU 220 kV (Inom=2500 A, Io.nom=40 kA NIIVA OJSC mit einem autonomen hydraulischen Antrieb 5 und eingebauten Stromtransformatoren 2. Der EV verfügt über eine dreiphasige Steuerung (ein Antrieb für drei Phasen) und ist mit Porzellan (Polymer)-Reifen mit 1 Luft-SF6-Eingängen ausgestattet.

Im gasgefüllten Tank 3 befindet sich eine Lichtbogenlöscheinrichtung, die über einen in der gasgefüllten Kammer 4 befindlichen Übertragungsmechanismus mit dem hydraulischen Antrieb 5 verbunden ist. Die Konstruktion des Tank-SF6-Leistungsschalters ist auf einem Metallrahmen 6 montiert . Um den Leistungsschalter mit SF6-Gas zu füllen, wird der Anschluss 7 verwendet. Bei der Installation des Leistungsschalters in einer Freiluftschaltanlage beträgt der Gasdruck in den Kammern normalerweise 1 atm (abs.) und dann muss sichergestellt werden, dass p = pH-Wert.

Reis. 2.

Die Vorteile von SF6-Leistungsschaltern vom Tanktyp mit eingebauten Stromtransformatoren gegenüber Sätzen aus „Säulen-SF6-Leistungsschaltern plus freistehendem Stromtransformator“ sind: erhöhte Erdbebensicherheit, kleinerer Bereich des entfremdeten Territoriums des Umspannwerks, weniger Umfang der erforderlichen Fundamentarbeiten beim Bau von Umspannwerken, erhöhte Sicherheit des Umspannwerkpersonals (Lichtbogenlöschgeräte befinden sich in geerdeten Metalltanks), Möglichkeit der Verwendung einer SF6-Gasheizung beim Einsatz in Gebieten mit kaltem Klima.

Bei der Konstruktion von Tankleistungsschaltern ab 220 kV ist es für Freiluftschaltanlagen erforderlich, den Nenndruck des SF6-Gases zu erhöhen (pnom > 4,5 atm (abs.)), daher wird eine Erwärmung des Gasmediums eingeführt, um dies zu verhindern Es werden Verflüssigung von SF6-Gas bei niedrigen Umgebungstemperaturen oder Mischungen von SF6-Gas mit Stickstoff oder Tetrafluormethan verwendet.

Wie die Praxis zeigt, sind Tankschalter mit einer Unterbrechung für Nennströme von 40–63 kA bei einer Nennspannung von 330–500 kV die vielversprechendste Art von Schaltgeräten für Freiluftschaltanlagen und Schaltanlagen.

Der von OJSC NIIVA entwickelte Leistungsschalter VGB-750-50/4000 U1 (Abb. 3) mit einer Doppelunterbrechungs-Autokompressions-Lichtbogenlöschvorrichtung, eingebauten Stromwandlern, Polymer-Luft-SF6-Buchsen, ist mit zwei hydraulischen Antrieben pro ausgestattet Pol, was eine Gesamtabschaltzeit von nicht mehr als zwei Perioden Industriefrequenzstrom ermöglicht.

In der Ein-Stellung des SF6-Leistungsschalters werden die Widerstände durch die Hauptkontakte überbrückt. Beim Trennen öffnen zuerst die Widerstandskontakte, dann die Hauptkontakte und dann die Lichtbogenkontakte. Beim Einschalten schließen zuerst die Widerstandskontakte, gefolgt von den Lichtbogenlösch- und Hauptkontakten. Um die Spannungsverteilung auszugleichen, wird jede Lücke mit Kondensatoren überbrückt.

Weit verbreitet sind Säulen-SF6-Leistungsschalter mit einer Unterbrechung für eine Nennspannung von 110–220 kV und einem Nennausschaltstrom von 40–50 kA.

Reis. 5

Ein typischer Aufbau eines Säulen-SF6-Leistungsschalters vom Typ VGP 110 kV (Inom = 2500 A, Io.nom = 40 kA) mit Federantrieb von Elektroapparat OJSC ist in Abb. dargestellt. 5.

Zum Löschen eines Lichtbogens werden häufig verschiedene Gasgemische verwendet. 110-kV- und 220-kV-SF6-Leistungsschalter funktionieren genau nach diesem Prinzip und können für den Betrieb in Notsituationen eingesetzt werden.

Design und Typen

Gasisolierte Hochspannungs-Leistungsschalter sind Betriebskontrollgeräte zur Überwachung von Hochspannungs-Stromversorgungsleitungen. Diese Geräte haben einen sehr ähnlichen Aufbau wie Ölgeräte, verwenden jedoch gleichzeitig kein Ölgemisch, sondern eine Gasverbindung zum Löschen des Lichtbogens. Oft handelt es sich dabei um Schwefel. Ölschalter erfordern besondere Sorgfalt: Gemäß den Vorschriften sind regelmäßige Ölwechsel und die Reinigung der Arbeitskontakte erforderlich. SF6-Modelle benötigen dies nicht. Der Hauptvorteil von SF6-Gas ist seine Langlebigkeit: Es altert nicht und verschmutzt die mechanischen Teile des Geräts nur minimal.

Foto – Hochspannungsausrüstung

Sie sind:

1. Kern (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
2. Tank (ABB 242PMR, DT2-550 F3 – Hersteller Areva).

Der Säulenleistungsschalter SF6 ist ein Standard-Trenngerät, das nur auf einer Phase arbeitet (z. B. LF 10 von Schneider Electric). Es wird für das 220-kV-Netz verwendet. Strukturell bestehen sie aus zwei Systemen: Kontakt- und Lichtbogenlöschung. Beide befinden sich in einem mit SF6-Gas gefüllten Behälter. Sie können entweder manuell (die Steuerung erfolgt ausschließlich mechanisch) oder ferngesteuert sein. Aufgrund dieser Trennung haben sie recht große Gesamtabmessungen.

Foto – Entwurfszeichnung

Die Tanks haben kleinere Abmessungen und werden durch den PPRM 2-Antrieb für den SF6-Leistungsschalter ergänzt. Der Antrieb ist auf mehrere Phasen verteilt, was eine sanfte Spannungsregelung (Ein- und Ausschalten) ermöglicht. Ihr Vorteil besteht auch darin, dass sie dank des im System eingebauten Stromwandlers schwere Lasten tragen können.

Neben den Konstruktionsmerkmalen werden gasisolierte Schalter nach dem Prinzip der Lichtbogenlöschung klassifiziert:

1. Autokompression oder Luft;
2. Rotierend;
3. Längsstrahl;
4. Längsstrahl mit zusätzlicher Erhitzung von SF6-Gas.

Funktionsprinzip und Zweck

Hochspannungs-SF6-Leistungsschalter funktionieren, indem sie die Phasen mithilfe von SF6-Gas voneinander isolieren. Wenn ein Signal ausgelöst wird, dass die elektrischen Geräte ausgeschaltet werden müssen, öffnen sich die Kontakte einzelner Kameras (sofern es sich bei dem Gerät um ein Lautsprechergerät handelt). Dadurch bilden die eingebauten Kontakte einen Lichtbogen, der in eine gasförmige Umgebung gebracht wird. Es zerlegt das Gas in einzelne Bestandteile, verringert sich aber gleichzeitig selbst durch den hohen Druck im Behälter. Wird das System bei niedrigem Druck installiert, werden zusätzliche Kompressoren eingesetzt, um den Druck zu erhöhen und einen Gasstoß zu erzeugen. Um den Strom auszugleichen, wird zusätzlich eine Rangierung eingesetzt. Optisch sieht der Arbeitsablauf so aus:

Foto - Arbeitsdiagramm

Getrennt davon ist es notwendig, über Panzermodelle zu sprechen. Ihre Steuerung erfolgt durch Antriebe und Transformatoren. Der Antriebsmechanismus dieser Anlage ist ein Regler: Es ist notwendig, elektrische Energie ein- und auszuschalten und den Lichtbogen (falls erforderlich) auf einem bestimmten Niveau zu halten. Laufwerke sind:

1. Frühling;
2. Federhydraulisch.

Der Federtyp zeichnet sich durch ein sehr einfaches Funktionsprinzip und ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aus. Darin werden alle Arbeiten nur von mechanischen Teilen ausgeführt. Die Feder wird auf einem bestimmten Niveau eingespannt und fixiert, und wenn sich die Position des Steuerhebels ändert, wird sie freigegeben. Basierend auf seinem Wirkprinzip wird häufig eine wissenschaftliche Darstellung der Wirkung von Schwefelhexafluorid in einer elektrischen Umgebung erstellt.

Foto – VGU-35

Moderne federhydraulische Antriebe sind zusätzlich zur Feder zusätzlich mit einer hydraulischen Steuerung ausgestattet. Sie gelten als effektiver, da Federmechanismen selbst die Position des Riegels verändern können.

Vorteile von SF6-Leistungsschaltern:

1. Vielseitigkeit. Diese Schalter dienen zur Steuerung von Netzen mit beliebiger Spannung;
2. Aktionsgeschwindigkeit. Die Reaktionen des SF6-Gases auf das Vorhandensein eines Lichtbogens erfolgen im Bruchteil einer Sekunde, was eine schnelle Notabschaltung des gesteuerten Systems ermöglicht;
3. Geeignet für den Einsatz unter Brand- und Vibrationsbedingungen;
4. Haltbarkeit. Kontakte, die mit SF6-Gas in Berührung kommen, verschleißen praktisch nicht, Gasgemische müssen nicht ausgetauscht werden und die Außenhülle weist hohe Schutzraten auf;
5. Geeignet zum Trennen von Hochspannungs-Wechsel- und Gleichstrom, während ihre Analoga, Vakuummodelle, nicht in Hochspannungsnetzen verwendet werden können.

Aber solche Geräte haben bestimmte Mängel:

1. Hoher Preis aufgrund der Komplexität der Produktion und der hohen Kosten des SF6-Gasgemisches;
2. Die Installation erfolgt nur auf einem Fundament oder einer speziellen Schalttafel und erfordert besondere Anweisungen und Erfahrung;
3. Bei niedrigen Temperaturen funktionieren die Schalter nicht;
4. Bei notwendigen Wartungsarbeiten müssen spezielle Geräte verwendet werden.

Foto – industrieller gasisolierter Lastschalter

Video: Funktionen von SF6-Schaltern

Technische Eigenschaften

Betrachten wir die technischen Eigenschaften von Schaltern verschiedener Hersteller und Betriebsarten.

MEK SF6-Gasfeder-Leistungsschalter HD4 (Werk ABB-Werk):

VGBEP-35 (VGB-35, VGBE):

VGT-35 (VMT-35):

Kern VGT-110:

VGU-110 (Gaskraft):

Lenksäulenschalter GL314 Alstom:

Generatorleistungsschaltgeräte mit Federantrieb – FKG 2:

SF6-Gaskompressions-Leistungsschalter von Siemens (Siemens) 3AP1FG-245 (für die Installation sind Fundamente erforderlich):

Passende SF6-Schalter können Sie in jedem Elektrofachgeschäft kaufen. Ihre Kosten hängen von der Art des Geräts und seinem Hersteller ab. Die Preisliste in Samara, Moskau, Jekaterinburg und anderen Städten variiert zwischen 100 und mehreren Tausend Dollar.