Замена масляного выключателя на вакуумный
Все большее количество предприятий и производств производят замену масляных и маломасляных выключателей на более новые вакуумные. Последние считаются не только более современными, но и более надежными. Они обеспечивают долгий срок службы и безопасность, при этом просты в техническом обслуживании и имеют минимальное количество эксплуатационных издержек. Чтобы замена масляного выключателя произошла успешно, этим следует заниматься специалистам.
Принципы работы масляного и вакуумного выключателя
Самая важная задача для высоковольтного выключателя, вне зависимости от его типа – возможность отключить ток короткого замыкания в период нормального режима работы. Поэтому выключатель должен соответствовать основным параметрам:
- включать и отключать цепь в любых режимах, в том числе и во всех аварийных;
- высокий уровень надежности, чтобы не требовалось дополнительное обслуживание в момент срока эксплуатации, чем не могут похвастаться масляные выключатели, которые следует обслуживать регулярно и менять масло;
- увеличенные параметры как коммутационного, так и механического ресурса;
- безопасность по отношению к взрывам и пожарам.
У масляных выключателей дугогасительной средой является масло, а это значит, что у них повышенные параметры пожароопасности. Работать такие выключатели могут в ручном и автоматическом режиме, но любой специалист знает, что у них сокращенный срок эксплуатации по сравнению с вакуумными аналогами. Уровень и количество масла в дугогасительной камере следует контролировать постоянно, в противном случае может произойти выход выключателя из строя, как и поломка основных элементов подстанции.
В процессе работы дуга масляного выключателя растягивается, охлаждается, а затем деионизируется и в итоге гаснет, после чего цепь автоматически размыкается. При этом интенсивно образуются газы, пары масла. Это объясняется тем, что температура может достичь 6000°С.
Принципиальная схема вакуумного выключателя выглядит иначе. Гашение в данном случае происходит за счет диэлектрических высоких свойствах вакуума. Когда размыкаются контакты в объеме дугогасительной камеры также возникает классическая электрическая дуга. Поддерживается она за счет ионизированных металлических паров, которые уходят с поверхности контактов. Именно благодаря своим свойствам данное оборудование получило распространение по всему миру.
Преимущества вакуумных выключателей
Замена масляного выключателя на вакуумный происходит все чаще, поскольку всем уже давно видны очевидные преимущества вакуумных выключателей:
- простота конструкции – практически нет элементов и деталей, которые требуют регулярной замены, а в масляном выключателе обязательно проводить замену и контроль за уровнем масла;
- быстрый ремонт – если дугогасительная камера поломалась, то ее можно сразу же заменить на новую и не придется для этого осуществлять сложные электротехнические работы;
- безопасность при эксплуатации – очень редко случаются аварийные ситуации во время работы, к тому же такое оборудование считается еще и экологичным, полностью безопасным по многим параметрам;
- компактность – по месту они занимают на порядок меньше площади, чем масляные аналоги;
- высокий коммутационный ресурс – некоторые производители дают гарантию работы своего оборудование без поломок в течение 30 лет и при этом нет необходимости постоянно проводить техническое обслуживание или контролировать замену масла.
Есть свои преимущества и у масляных выключателей и в первую очередь – оптимальная стоимость. Но для них требуются комплектующие, которые нужно менять в достаточно частом режиме.
Когда требуется замена
Замена масляных выключателей на вакуумные 6 кВ или с другими показателями может понадобиться в любой момент. Специалисты утверждают, что это тенденция по всему миру. Происходит это по той причине, что такие выключатели являются одним из важнейших оборудований в схемах распределительных подстанций. При помощи такого оборудования происходит включение и отключение участка цепи, который находится под номинальным напряжением. В итоге бесперебойное напряжение и снабжение электроэнергией всех потребителей зависит в том числе и от нормальной работы выключателей. В этом случае вакуумное оборудование имеет ряд преимуществ, поскольку оно способно служить 20-30 лет.
Большинство современных производителей для своих подстанций производят замену масляных выключателей на вакуумные 10кВ, параметры могут отличаться, но эксплуатационные сроки и простота в обслуживании очень сильно впечатляет.
При этом у масляных выключателей капитальный ремонт требуется каждые 7 раз отключения токов короткого замыкания. Поэтому для многих предприятий становится именно выгодно с экономической точки зрения произвести замену выключателей на подстанции.
У вакуумной дугогасительной камеры содержится две возможных крайности по отключениям. Первый вариант – крайняя коммутационная способность последнего катодного пятна, возможность ему погаснуть в условиях, когда контакт холодный.
Второй предел зависит от возможности и конфигурации контактной системы, а также от размеров контактов и материалов, из которых они изготавливаются.
Пример, если контакты имеют форму чаши и заставляют дугу быть в диффузном состоянии в период всей полуволны тока, то они должны быть крупными по размеру и обладать такими теплофизическими свойствами, чтобы не нагревалась лицевая область контакта даже при равномерном поглощении энергии от дуги. Это означает, что вне зависимости от типа контакта будет существовать определенный уровень предела по отключаемому току короткого замыкания. Этот показатель зависит напрямую от размеров контактов и от материалов, которые используются в примеси. Здесь важны тепло-физические свойства данный материалов.
Торцевые типы контактов имеют предел отключающей способности в пределах 10-17 КА. При этом важно помнить, что при диаметре контактов более, чем в 3 см размер тока отключения уже мало зависит от размеров и диаметров контакта.
При замене масляных выключателей на вакуумные, следует рассмотреть и недостатки последний. Самый важный из них – большая вероятность возникновения коммутационных перенапряжений. Второй минус – это оборудование и его комплектующие стоят дороже, но в результате все равно получается экономия, поскольку вакуумный выключатель нет необходимости так часто ремонтировать и обслуживать как масляный.
