Загальна структура зовнішнього вакуумного вимикача-з-порцеляновим покриттям виглядає так:Верхня порцелянова втулка служить -втулкою камери гасіння дуги, що містить вакуумний переривник, а нижня порцелянова втулка служить опорною втулкою. Втулка дугогасної-камери та опорна втулка заповнені вакуумним ізоляційним мастилом із чудовими ізоляційними властивостями. Під час дії блискавки, якщо розрядник перенапруг на лінії 35 кВ пошкоджено або має погані характеристики блискавкозахисту, перенапруга може проникнути в обладнання підстанції вздовж лінії, спричинивши коротке замикання в слабких місцях ізоляції вимикача, що призведе до пошкодження обладнання через удари блискавки. Для усунення цього можна вжити наступних профілактичних заходів.
I. Основні способи впливу блискавки на зовнішні вакуумні вимикачі
Вплив блискавки на зовнішні вакуумні вимикачі відбувається не через прямий «удар» по самому обладнанню, а головним чином через наступні два шляхи, які генерують руйнівні перенапруги:
Перенапруга прямого удару блискавки
Прямий удар: блискавка безпосередньо влучає в корпус автоматичного вимикача, підключені шини або суміжні конструкції. Це генерує надзвичайно високі струми блискавки та напруги, які значно перевищують рівень опору ізоляції обладнання.
Наслідки: це може призвести до спалаху ізолятора, вибуху, руйнування зовнішньої ізоляції вакуумного переривника та навіть до три{0}}короткого замикання, що призведе до остаточного пошкодження обладнання та відключення електроенергії.
Перенапруга, викликана блискавкою (частіше)
Принцип: коли блискавка вдаряє в лінію, стовп або землю поблизу вимикача, навколо нього створюється сильне перехідне електромагнітне поле. Це мінливе магнітне поле викликає надзвичайно високі перенапруги в ланцюзі, утвореному вимикачем, провідниками та структурами.
Характеристики: хоча величина зазвичай нижча, ніж у прямого удару блискавки, вона трапляється частіше та поширюється вздовж лінії, становлячи значну загрозу для слабких місць ізоляції автоматичного вимикача.
Перенапруга від блискавки
Принцип: навіть якщо блискавка вдарить у віддалену лінію, грозовий сплеск поширюватиметься вздовж лінії електропередачі у вигляді біжучої хвилі, досягаючи вимикача на підстанції. Якщо хвильовий опір не узгоджується, відбуваються заломлення та відбиття, що спричиняє підвищення напруги.
Уражені компоненти: головним чином загрожує ізоляції між контактами автоматичного вимикача та ізоляції на землю. Особливо, коли автоматичний вимикач знаходиться у розімкнутому положенні, його контакти (між рухомими та нерухомими контактами) повинні витримувати повну напругу фази системи. Накладення грозового перенапруги може легко призвести до поломки контактів, спричинивши несправність «пробою від удару блискавки».
Зростання потенціалу землі
Принцип: Коли струм блискавки розряджається в землю через заземлюючий пристрій, він створює надзвичайно високий миттєвий потенціал навколо заземлюючого тіла. Якщо заземлення різного обладнання всередині підстанції (наприклад, основи автоматичних вимикачів, шафи керування) погані або існує різниця потенціалів, це може призвести до зворотного-спалаху перенапруги.
Вплив: Високий потенціал може «спалахнути» від заземлюючого дроту до корпусу обладнання, а потім проникнути у вразливу вторинну систему керування (таку як двигун робочого механізму, відкриваючі та закриваючі котушки та пристрої захисту мікропроцесора), викликаючи збій керування або перегорання компонентів.
II. Специфічні прояви шкоди
Пошкодження ізоляції:
Зовнішня ізоляція: поверхневий спалах на порцелянових або композитних ізоляторах із силіконової гуми залишає сліди вигоряння, що погіршує майбутні властивості ізоляції.
Внутрішня ізоляція: незважаючи на те, що вакуумний переривник повністю герметичний, на його зовнішньому шляху витоку може виникнути спалах через забруднення та накладені удари блискавки. Що ще важливіше, контактний зазор може бути пробитий під впливом блискавкової перенапруги.
Несправність або несправність механізму:
Індукована перенапруга може проникати в модуль керування робочого механізму (наприклад, пружинний механізм, механізм постійного магніту) через лінії електропередачі або кабелі керування, потенційно спричиняючи непотрібне спрацьовування автоматичного вимикача (несправність) або непрацездатність під час несправності (відмова в роботі), таким чином розширюючи сферу аварії.
Пошкодження вторинної системи:
Електромагнітні імпульси (LEMP), які генерує блискавка, можуть поєднуватися з сигнальними лініями та лініями електропередач, пошкоджуючи мікропроцесорні -пристрої захисту та керування, інтелектуальні термінали (DTU/FTU) тощо, що призводить до збою моніторингу.
Прискорене старіння матеріалу:
Часті перепади напруги прискорюють старіння ізоляційних матеріалів, скорочуючи термін служби обладнання.
III. Комплексні заходи захисту («три лінії оборони»)
Для захисту від блискавки зовнішніх вакуумних вимикачів 35 кВ необхідно прийняти стратегію «комплексного управління та багаторівневого захисту».
Перша лінія оборони: перехоплення та скидання (запобігання прямих ударів і зменшення амплітуди вхідних хвилі)
Монтаж блискавковідводів/громовідводу:
Встановіть незалежні блискавковідводи або структурні блискавковідводи на підстанції (або зовнішній зоні розподілу електроенергії, де встановлено автоматичний вимикач), щоб сформувати ефективну захисну зону, гарантуючи, що важливе обладнання, таке як автоматичні вимикачі, знаходиться в зоні захисту від прямих ударів блискавки.
Розумне розміщення обмежувачів перенапруги:
Вирішальна міра! Беззазорний металооксидний розрядник (MOA) повинен бути встановлений на стороні входу джерела живлення автоматичного вимикача (зазвичай встановлюється в поєднанні з вимикачем).
Місце встановлення: його слід встановити якомога ближче до автоматичного вимикача, щоб мінімізувати індуковану перенапругу на з’єднувальних проводах між ними. В ідеалі електрична відстань між розрядником перенапруги та автоматичним вимикачем не повинна перевищувати вказане значення (наприклад, вимога щодо «електричної відстані» в нормативних актах).
Функція: коли перенапруга блискавки досягає робочої напруги розрядника перенапруги, розрядник швидко проводить, обмежуючи перенапругу до безпечного рівня, який може витримати ізоляція автоматичного вимикача, і розряджаючи струм блискавки на землю.
Друга лінія захисту: зрівнювання потенціалів і заземлення (забезпечення надійного шляху розряду та вирівнювання потенціалу)
Покращена система заземлення:
Сітка заземлення підстанцій і корпусів автоматичних вимикачів повинна відповідати нормам, забезпечуючи достатньо низький опір заземлення (зазвичай потрібно, щоб він був менше або дорівнював 0,5 Ом). Заземлення з низьким{2}} опором може швидко розрядити струм блискавки та зменшити величину підвищення потенціалу землі.
Основа вимикача, коробка приводу і металевий каркас повинні мати не менше двох надійних точок заземлення.
Зрівнювання потенціалів:
Металеві компоненти поблизу вимикача (наприклад, опори, кабельні канали та кабельні лотки) і корпуси блоків керування мають бути добре-під’єднані до основної сітки заземлення, щоб запобігти зворотному спалаху, спричиненому різницею потенціалів.
Третя лінія захисту: екранування та ізоляція (захист вторинної системи)
Екранування та проводка:
Усі кабелі керування та сигнальні кабелі, що ведуть до приводного механізму вимикача та коробки керування, мають бути броньованими або прокладеними через металеві труби, а обидва кінці металевої броні чи металевої труби мають бути надійно заземлені.
Слід використовувати переважно екрановані кабелі, а екрануючий шар також має бути заземлений з обох кінців.
Встановлення пристроїв захисту від перенапруг (SPD):
УЗП відповідного рівня напруги (наприклад, DC220V/AC220V джерела живлення SPD, сигнальний SPD) повинні бути встановлені на вході робочої потужності автоматичного вимикача та вході ланцюга керуючого сигналу.
УЗП можуть ефективно придушувати грозові перенапруги, що надходять від ліній, захищаючи вторинне електронне обладнання. Слід встановити багатоступеневу скоординовану систему захисту SPD.
Заходи ізоляції:
Для важливих сигнальних ланцюгів для електричної ізоляції можна використовувати оптрони або ізоляційні трансформатори сигналу, щоб перекрити шлях провідності перенапруги блискавки.
IV. Рекомендації щодо експлуатації та обслуговування
Регулярне профілактичне обстеження:
Виконайте випробування опорної напруги постійного струму (U1mA) і струму витоку розрядників перенапруги відповідно до нормативних документів, щоб переконатися в їх належному функціонуванні.
Проводьте випробування опору ізоляції та витримуваної напруги змінного струму на автоматичних вимикачах, особливо перевіряючи частоту живлення та рівні витримуваної імпульсної напруги їхніх контактів.
Перевірка сітки заземлення:
Регулярно перевіряйте опір заземлення та перевіряйте на корозію або обрив заземлюючих провідників.
Моніторинг стану:
До та після сезону гроз посиліть перевірки, щоб перевірити наявність слідів спалаху на поверхнях ізолятора, переконайтеся, що коробка механізму належним чином герметизована, і переконайтеся, що індикатор стану SPD функціонує правильно.
Робочий стан монітора:
Для автоматичних вимикачів на лініях у відкритому/резервному стані їх блискавкозахист (в основному розрядники перенапруги з боку шин) повинен залишатися постійно задіяним.
Резюме
Удари блискавки становлять системну загрозу для зовнішніх вакуумних вимикачів 35 кВ, впливаючи як на первинну ізоляцію, так і на вторинну систему керування. Найважливішим і найефективнішим запобіжним заходом є «встановлення високо-ефективних металооксидних розрядників (MOA) у безпосередній близькості від автоматичного вимикача», доповнене надійним заземленням, комплексним захистом від перенапруг для вторинної системи, а також стандартизованою експлуатацією та обслуговуванням. Лише створивши багаторівневу систему захисту від повітря до землі та від первинної до вторинної систем, можна досягти максимальної безпечної та стабільної роботи вакуумних вимикачів за умов блискавки.
Зовнішні вакуумні вимикачі Shaanxi Huadian 35 кВ з інноваційною технологією визначають новий стандарт для зовнішніх вимикачів. Вони мають високо{2}}міцний, -стійкий до погодних умов композитний ізоляційний корпус, що значно збільшує шлях витоку. У поєднанні з оптимізованою конструкцією електричного поля вони ефективно запобігають спалаху поверхні навіть за екстремальних умов грозової перенапруги та забруднення, забезпечуючи чудову та -тривалу ефективність ізоляції. Оснащені повністю герметичним модульним приводним механізмом на пружині або постійному магніті, вони можуть похвалитися механічним ресурсом понад 10 000 операцій. Вбудований-пристрій проти-конденсації гарантує, що коробка механізму залишається сухою. Для запитів, будь ласка, зв'яжіться з нами:pannie@hdswitchgear.com.
