Элегазовые выключатели являются важной частью современной электрической сети. Их применяют для контроля высоковольтной линии электропередач с возможностью гашения дуги в среде под названием "элегаз". Без данных устройств не получится оперативно управлять и поддерживать безопасность электроснабжения, особенно в условиях аварийных случаев.
Конструкция и виды
Элегазовые выключатели схожи с масляными. Основным их отличием является смесь, в которой происходит гашение дуги. Если в масляных выключателях применяется масло, то в элегазовых используют газовые смеси, преимущественно содержащие серу. Масляные выключатели деликатны, нуждаются в частом обслуживании: замене масла и чистке контактов. Элегазовые выключатели более практичны: газовые смеси не требуют замены и минимально влияют на механических детали конструкции.
Конструкцию элегазовых выключателей разделяют на два типа:
- Колонковые: эти устройства работают с одной фазой и используются в сетях 220 кВ. Состоят из контактной и дугогасительной части. Обе части находятся в элегазе. Такие выключатели бывают как с ручным, так и с дистанционным управлением.
- Баковые: модель с меньшими габаритами, в конструкции присутствует привод. Работает с несколькими фазами. Оператор имеет возможность тонко контролировать напряжение. Наличие трансформатора тока позволяет выдерживать большие нагрузки.
Элегазовые выключатели классифицируют и по способу гашения дуги
- Автокомпрессионные. Процесс гашения за счет сжатия и повышения давления элегаза.
- Вращающие. Дуга гасится центробежной силой от вращения элегаза вокруг дуги.
- Продольного дутья. Прямой отток элегаза вдоль дуги отводит тепло и гасит дугу.
- Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза. Элегаз дополнительно разогревается перед подачей, что значительно усиливает процесс гашения дуги.
Как работает элегазовый выключатель
Принцип работы элегазового выключателя достаточно прост:
- Подача сигнала на отключение.
- Размыкание контактов. Образование дуги.
- Давление внутри емкости способствует разложению газа, который гасит дугу.
При невысоком давлении используют дополнительно оборудование для создания необходимого газового дутья. Если необходимо выровнять ток, применяют шунтирование.
Особенности баковых моделей
Баковые модели оснащаются трансформаторами и приводами. Благодаря этому появляется возможность управлять включением/отключением электроэнергии, а также при необходимости удержанием дуги. Приводы бывают:
- Пружинные: работа привода обеспечивается только механическими элементами. До момента воздействия специального рычага пружина фиксируется в определенном положении.
- Пружинно-гидравлические: конструкция оборудована гидравлической системой, что делает такие выключатели более эффективными за счет автоматической смены положения фиксатора.
Достоинства элегазовых выключателей
- Универсальность: подходят для электросетей с разным напряжением.
- Скорость: незамедлительная реакция на дугу гарантирует быстрое отключение в аварийных ситуациях.
- Надежность: эксплуатируются в огнеопасных условиях, может работать при вибрации. Износ контактов сведен к минимуму, газовые смеси не требуют замены.
- Стойкость: требуют минимального технического обслуживания. Наружная оболочка отлично защищает от внешнего воздействия.
- Эффективность: применяется как в сетях переменного тока, так и в сетях постоянного тока большого напряжения, в отличие от вакуумных выключателей.
Недостатки
- Цена: элегазовые выключатели сложно производить. Высокая стоимость элегаза.
- Трудоёмкий монтаж: необходимость установки на определенный фундамент.
- Ограничения по температуре: некоторые модели исключают работу на холоде.
- Специфические требования к обслуживанию: необходимо особое оборудование и специализированный персонал.
Элегазовые выключатели являются ключевым элементом в обеспечении надежности и безопасности высоковольтных сетей. Их долговечность и эффективность, способствует постоянно растущей востребованности в отрасли энергетики.
Дополнительные особенности и инновации
Развитие в области элегазовых выключателей включает повышение экологической безопасности и минимизацию утечек газа. Инженерами активно разрабатывается замена газовых смесей, которая имела бы меньший углеродный след по сравнению с SF6. Также исследования направлены на увеличение срока службы и снижение эксплуатационных расходов этих устройств.
Перспективы использования
С учетом технологического прогресса и растущих требований к надежным и безопасным системам энергоснабжения, значимость элегазовых выключателей будет только увеличиваться. Внедрение умных сетей (smart grids) и интеграция возобновляемых источников энергии предполагают использование высокотехнологичных решений, которые могли бы гарантировать стабильную работу энергосистем. Элегазовые выключатели, отличающиеся высокими показателями эффективности и надежности, являются оптимальным выбором для этих задач.
