Devre kesiciler genellikle elektrik arkını soğutmak ve uzatmak için kullanılan kesinti ortamına göre sınıflandırılır ve kesintiye izin verir.
Devre kesici türleri şunlardır:
Hava Manyetik
Vakum
Hava Patlaması
Yağlı (dökme yağ ve minimum yağ)
SF6 Gazlı
Havalı manyetik devre kesiciler, eski şalt cihazlarıyla sınırlıdır ve şalt uygulamaları için genellikle vakum veya SF6 gazı ile değiştirilmiştir. Vakum, şalt uygulamaları ve genellikle 38 kV sınıfı ve altındaki bazı dış mekan kesiciler için kullanılır.
EHV'ler (≥345 kV) için kullanılan havalı üflemeli kesiciler artık üretilmemekte ve SF6 gaz teknolojisi kullanan kesicilerle değiştirilmektedir.
Yağlı devre kesiciler geçmişte kamu hizmeti endüstrisinde yaygın olarak kullanılmış, ancak daha yeni kurulumlar için diğer kesici teknolojileri ile değiştirilmiştir.
İki tasarım mevcuttur: Amerika Birleşik Devletleri'nde baskın olan dökme yağ (ölü tank) tasarımları ve dünyanın diğer bazı bölgelerinde yaygın olan minimum yağ (canlı tank) tasarımlarıdır. Dökme yağlı devre kesiciler, tek tanklı veya üç tanklı cihazlar olarak tasarlanmış olup, 69 kV ve altı değerler tek tanklı veya üç tanklı konfigürasyonlarda ve üç tanklı tasarımlarda 115 kV ve üzeri değerlerde mevcuttur.
Dökme yağlı devre kesiciler büyüktü ve çalışma sırasında oluşan ağırlık ve darbe yüklerini desteklemek için önemli temeller gerektiriyordu.
Çevresel kaygılar ve düzenlemeler, SF6 gazlı devre kesicilerin geliştirilmesi ve yaygın kullanımı ile birleştiğinde, toplu yağ devre kesicilerinin yağ muhafazası gerekliliğini ve rutin bakım maliyetlerini zorunlu kılmıştır. yeni kurulumlar için devre kesici ve birçok kurulumda mevcut yağlı devre kesicilerin SF6 gazlı devre kesiciler lehine değiştirilmesi.
Yağlı devre kesici gelişimi, uzun yıllar boyunca nispeten statikti. Kesicinin tasarımı, kontaklar ayrıldığında ve kesici çalışmaya başladığında oluşan arkı kullanır. Elektrik arkı, yalıtkan mineral yağın ayrışması nedeniyle hidrojen gazı üretir.
Kesici, gazı arkı soğutmak için bir soğutma mekanizması olarak kullanmak ve ayrıca akım sıfırdan geçtiğinde arkın söndürülmesini sağlayan bir ızgara (ark olukları) aracılığıyla arkı uzatmak için basıncı kullanmak üzere tasarlanmıştır.
Vakumlu devre kesiciler, sert bir vakum altında hareketli kontakları çevreleyen küçük bir silindir olan bir kesici kullanır. Kesici çalıştığında, kontak kısmı ve bir ark oluşur ve bu da kontak erozyonu ile sonuçlanır. Ark ürünleri, kontakları çevreleyen metalik bir kalkan üzerinde derhal biriktirilmeye zorlanır. Arkı sürdürmek için mevcut bir yeniden başlatma voltajı olmadan, hızla söner.
Vakum devre kesiciler, 38 kV sınıfına kadar metal kaplı şalt cihazları için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Vakum kesicinin küçük boyutu, hava manyetik teknolojisini kullanan önceki tasarımlara kıyasla yer ve malzemede önemli tasarruflar sağlayarak, ana şalterin bir dikey bölümünde iki yüksek konfigürasyonda vakum kesicilerin dikey olarak istiflenmiş kurulumlarına izin verir. Dış mekan devre kesici tasarımlarında kullanıldığında, vakum silindiri, ABD pazarında popüler olan ölü tank yapımı için metal bir kabine veya yağla doldurulmuş bir tanka yerleştirilmiştir.
Gazlı devre kesiciler, kesme ve yalıtım ortamı olarak SF6'yı kullanır. "Tek şişirici" mekanizmalarda, kesici, açma stroku sırasında gazı sıkıştırmak ve sıkıştırılmış gazı arkı soğutmak için bir transfer mekanizması olarak kullanmak ve ayrıca arkı bir ızgara (ark olukları) boyunca uzatmak için basıncı kullanmak için tasarlanmıştır. akım sıfırdan geçtiğinde arkın sönmesi.
Diğer tasarımlarda, ark SF6 gazını ısıtır ve ortaya çıkan basınç arkı uzatmak ve kesmek için kullanılır. Bazı eski çift basınçlı SF6 kesiciler, ark kesintisi için yüksek basınçlı SF6 gazı sağlamak için bir pompa kullandı.
Gazlı devre kesiciler tipik olarak 6 ile 7 atm arasındaki basınçlarda çalışır. SF6 gazının dielektrik dayanımı ve kesintiye uğraması, normalde daha düşük ortam sıcaklıklarının bir sonucu olarak daha düşük basınçlarda önemli ölçüde azalır.
Soğuk sıcaklık uygulamaları için (-40°C kadar soğuk ortam sıcaklıkları), ölü tank gaz devre kesicileri, gazı sıvılaştırmaya izin vermek yerine buhar halinde tutmak için genellikle tank ısıtıcıları ile birlikte verilir; sıvılaştırılmış SF6, kesicinin kesme kapasitesini önemli ölçüde azaltır.
Aşırı soğuk sıcaklık uygulamaları için (-40°C ile -50°C arasındaki ortam sıcaklıkları), SF6 gazının sıvılaşmasını önlemek için SF6 gazı tipik olarak nitrojen (N2) veya karbon tetraflorür (CF4) gibi başka bir gazla karıştırılır. SF6 ile karıştırılacak gazın seçimi, belirli bir sahanın dielektrik mukavemeti veya kesinti derecesi gibi tanımlayıcı kritik kriterlerine dayanır.
Bir SF6-N2 karışımı, kesicinin kesme kapasitesini azaltır, ancak cihazın dielektrik gücünün çoğunu korurken, bir SF6-CF4 karışımı, kesicinin dielektrik gücünü azaltır, ancak cihazın kesme derecesinin çoğunu korur.
Ne yazık ki, gaz devre kesicilerinin aşırı soğuk sıcaklık uygulamaları için, hem tam dielektrik gücü hem de tam kesintili derecelendirme performansını koruyan hiçbir gaz veya gaz karışımı yoktur.
Herhangi bir sıcaklık uygulaması için, SF6 gazının yoğunluğunun izlenmesi, gaz devre kesicilerin doğru ve güvenilir performansı için kritik öneme sahiptir. Çoğu ölü tank SF6 gaz devre kesicilerinde bir yoğunluk anahtarı ve iki aşamalı alarm sistemi bulunur.
Birinci aşama (yaygın olarak alarm aşaması olarak bilinir), gaz devre kesicisinin bir gaz kaçağı yaşadığına dair bir uzaktan izleme konumuna bir sinyal gönderirken, ikinci aşama, gaz kaçağının kesicinin bir gaz seviyesine ulaşmasına neden olduğuna dair bir sinyal gönderir. temizlenmesi gereken bir arıza akımı durumunda artık kesicinin düzgün çalışmasını sağlamaz. Kesici ikinci aşamaya ulaştığında (genellikle kilitleme aşaması olarak bilinir), kesici ya açılır ve düşük basınç durumu çözülene kadar herhangi bir tekrar kapama sinyalini engeller ya da kapalı konumda açmayı engeller ve herhangi bir sinyali yok sayarak kapalı kalır. düşük basınç durumu çözülene kadar açma.
Bu iki seçenekten hangisinin, açma ve blok kapama veya blok açmanın seçimi isteniyor, kullanıcı tarafından belirlenir ve kesici üreticisi tarafından önceden ayarlanır.
Doküman: | The basics of switching equipment in high voltage substations by David L. Harris and David Childress |
Format: | |
Boyut: | 3.86 MB |
Sayfa: | 33 |
İndirme: |
