Le fonctionnement des réseaux électriques haute tension en termes de caractéristiques de courant n'est pas comparable au fonctionnement des analogues domestiques. En conséquence, lorsque situation d'urgence Pour éteindre les équipements et éteindre l'arc électrique, des appareils plus puissants sont nécessaires que les appareils automatiques standards.

Les disjoncteurs SF6 (EB) sont utilisés comme structures de protection, qui peuvent être contrôlées comme dans mode manuel, et avec l'aide de l'automatisation. Nous avons décrit en détail les caractéristiques de conception et le principe de fonctionnement des appareils. Recommandations pour l'installation, le branchement et la maintenance.

Le gaz SF6 est de l’hexafluorure de soufre, classé comme gaz électrique. En raison de ses propriétés isolantes, il est activement utilisé dans la production d'appareils électriques.

A l’état neutre, le gaz SF6 est un gaz ininflammable, incolore et inodore. Si on le compare à l'air, on peut noter haute densité(6,7) et un poids moléculaire 5 fois supérieur à celui de l'air.

L’un des avantages du gaz SF6 est sa résistance aux manifestations extérieures. Cela ne change en aucun cas les caractéristiques. Si une désintégration se produit lors d'une décharge électrique, une restauration complète nécessaire au fonctionnement se produit bientôt.

Le secret est que les molécules SF6 se lient aux électrons et forment des ions négatifs. La qualité de «l'électronégation» a conféré au fluorure de soufre 6 une caractéristique telle que la résistance électrique.

En pratique, la résistance électrique de l’air est 2 à 3 fois plus faible que la même propriété du gaz SF6. Entre autres choses, il est ignifuge, car il appartient à substances ininflammables, et a une capacité de refroidissement.

Lorsque le besoin s'est fait sentir de trouver un gaz pour éteindre l'arc électrique, ils ont commencé à étudier les propriétés du SF6 (hexafluorure de soufre), du chlorure de carbone 4 et du fréon. SF6 a remporté les tests

Les caractéristiques énumérées rendent le gaz SF6 le plus adapté à une utilisation dans le domaine électrique, en particulier dans les appareils suivants :

• transformateurs de puissance fonctionnant selon le principe de l'induction magnétique ;
• appareillages de type complet ;
• lignes haute tension, reliant les installations distantes ;
• interrupteurs haute tension.

Mais certaines propriétés du gaz SF6 ont conduit à la nécessité d’améliorer la conception du commutateur. Le principal inconvénient concerne le passage de la phase gazeuse à la phase liquide, et cela est possible sous certains rapports de paramètres de pression et de température.

Pour que l'équipement fonctionne sans interruption, il est nécessaire de garantir des conditions confortables. Supposons que pour le fonctionnement des appareils SF6 à -40º, une pression ne dépassant pas 0,4 MPa et une densité inférieure à 0,03 g/cm³ soient nécessaires. En pratique, si nécessaire, le gaz est chauffé, ce qui évite le passage à la phase liquide.

Conception du disjoncteur SF6

Si nous comparons les appareils SF6 avec des analogues d'autres types, leur conception est alors la plus proche des appareils pétroliers. La différence réside dans le remplissage des chambres pour éteindre l'arc.

Divers mélanges gazeux sont souvent utilisés pour éteindre un arc électrique. Disjoncteurs SF6 Les lignes 110 kV et 220 kV fonctionnent exactement selon ce principe et peuvent être utilisées pour travailler dans des situations d'urgence.

Conception et types

Les disjoncteurs haute tension isolés au gaz sont des dispositifs de commande opérationnels permettant de surveiller les lignes d'alimentation électrique haute tension. Ces appareils ont une conception très similaire à celle du pétrole, mais en même temps, ils n'utilisent pas un mélange d'huile, mais un composé gazeux pour éteindre l'arc. Il s'agit souvent de soufre. Commutateurs d'huile demande pour eux-mêmes soin particulier: Selon les normes, des vidanges d'huile périodiques et un nettoyage des contacts de travail sont requis. Ceux au SF6 n’en ont pas besoin. Le principal avantage du gaz SF6 est sa durabilité : il ne vieillit pas et pollue peu les pièces mécaniques de l'appareil.

Ils sont:

1. Noyau (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric) ;
2. Réservoir (ABB 242PMR, DT2-550 F3 - Fabricant Areva).

Le disjoncteur colonne SF6 est un appareil de sectionnement standard qui fonctionne sur une seule phase (par exemple LF 10 de Schneider Electric). Il est utilisé pour le réseau 220 kV. Structurellement, ils se composent de deux systèmes : l'extinction par contact et l'arc. Tous deux se trouvent dans un conteneur rempli de gaz SF6. Ils peuvent être soit manuels (le contrôle s'effectue exclusivement mécaniquement), soit déportés. En raison de cette séparation, ils ont des dimensions globales assez importantes.

Les réservoirs ont des dimensions plus réduites et sont complétés par le variateur PPRM 2 pour le disjoncteur SF6. Le variateur est réparti sur plusieurs phases, ce qui permet une régulation douce de la tension (mise sous tension et hors tension). Leur avantage est également qu’ils peuvent supporter de lourdes charges grâce au transformateur de courant intégré au système.

En plus caractéristiques de conception, les interrupteurs de type SF6 sont classés selon le principe d'extinction de l'arc :

1. Auto-compression ou air ;
2. Tournant;
3. Explosion longitudinale ;
4. Soufflage longitudinal avec chauffage supplémentaire du gaz SF6.

Principe de fonctionnement et objectif

Les disjoncteurs haute tension SF6 fonctionnent en isolant les phases les unes des autres à l'aide de gaz SF6. Lorsqu'un signal est déclenché indiquant que l'équipement électrique doit être éteint, les contacts des caméras individuelles (si l'appareil est un haut-parleur) s'ouvrent. Ainsi, les contacts intégrés forment un arc placé dans un environnement gazeux. Il décompose le gaz en composants séparés, mais en même temps il diminue lui-même en raison de haute pression dans un conteneur. Si le système est installé à basse pression, des compresseurs supplémentaires sont utilisés pour augmenter la pression et créer un souffle de gaz. Pour égaliser le courant, un shunt est également utilisé. Visuellement, le flux de travail ressemble à ceci :

Séparément, il faut parler des modèles de type réservoir. Leur contrôle est effectué par des variateurs et des transformateurs. Le mécanisme d'entraînement de cette installation est un régulateur : il faut allumer, éteindre énergie électrique et maintenir l'arc (si nécessaire) à un certain niveau. Les lecteurs sont :

1. Printemps;
2. Ressort-hydraulique.

Le type à ressort a un principe de fonctionnement très simple et haut niveau fiabilité. Dans ce document, tous les travaux sont effectués uniquement par des pièces mécaniques. Le ressort est serré et fixé à un certain niveau, et lorsque la position du levier de commande change, il est relâché. Sur la base de son principe de fonctionnement, une présentation scientifique de l'action de l'hexafluorure de soufre dans un environnement électrique est souvent réalisée.

Les entraînements hydrauliques à ressort modernes, en plus du ressort, sont en outre équipés d'un système de commande hydraulique. Ils sont considérés comme plus efficaces, car les mécanismes à ressort peuvent eux-mêmes modifier la position du loquet.

Avantages des disjoncteurs SF6:

1. Polyvalence. Ces interrupteurs sont utilisés pour contrôler des réseaux avec n'importe quelle tension ;
2. Rapidité d'action. Les réactions du gaz SF6 à la présence d'un arc électrique se produisent en une fraction de seconde, ce qui permet un arrêt d'urgence rapide du système contrôlé ;
3. Convient pour une utilisation dans des conditions de risque d'incendie et de vibrations ;
4. Durabilité. Les contacts en contact avec le gaz SF6 ne s'usent pratiquement pas, les mélanges gazeux n'ont pas besoin d'être remplacés et la coque extérieure a des taux de protection élevés ;
5. Convient pour déconnecter le courant alternatif et courant continu haute tension, tandis que leurs analogues - les modèles à vide ne peuvent pas être utilisés sur les réseaux haute tension.

Mais de tels appareils ont certains défauts:

1. Prix ​​​​élevé en raison de la complexité de production et du coût élevé du mélange gazeux SF6 ;
2. L'installation est effectuée uniquement sur une fondation ou un panneau électrique spécial, ce qui nécessite des instructions et une expérience particulières ;
3. Les interrupteurs ne fonctionnent pas à basse température ;
4. Lorsque l'entretien est nécessaire, un équipement spécial doit être utilisé.

Vidéo : caractéristiques des commutateurs SF6

Caractéristiques

Considérons Caractéristiques interrupteurs de différents fabricants et types de fonctionnement.

Disjoncteur à ressort à gaz MEK SF6 HD4 (usine ABB) :

VGBEP-35 (VGB-35, VGBE) :

VGT-35 (VMT-35) :

Noyau VGT-110 :

VGU-110 (alimentation au gaz) :

Interrupteur colonne GL314 Alstom :

Appareils de commutation de puissance pour générateur avec entraînement par ressort – FKG 2 :

Disjoncteur à compression de gaz SF6 de Siemens (Siemens) 3AP1FG-245 (fondations nécessaires à l'installation) :

Vous pouvez acheter des interrupteurs SF6 appropriés dans n'importe quel magasin d'électricité. Leur coût dépend du type d'appareil et de son fabricant. La liste de prix à Samara, Moscou, Ekaterinbourg et dans d'autres villes varie de 100 dollars à plusieurs milliers.

Afin d’éteindre un arc électrique, de nombreux mélanges gazeux différents sont souvent utilisés. Les équipements remplis de gaz SF6 fonctionnent selon ce principe et sont utilisés pour travailler dans des situations d'urgence. Dans cet article, nous examinerons la conception, le principe de fonctionnement et la fonction des commutateurs SF6.

En quoi consiste l’équipement et quels types de conceptions existe-t-il ?

Un disjoncteur haute tension SF6 est un appareil dont le but est de contrôler et contrôler ligne à haute tension réserve d'énergie. La conception d'un tel équipement ressemble au mécanisme d'un dispositif pétrolier, seul un composé gazeux est utilisé pour l'extinction au lieu d'un mélange d'huile. Généralement, le soufre est utilisé. Contrairement à un appareil au fioul, un appareil au SF6 ne nécessite pas de soins particuliers. Son principal avantage est la durabilité.

Les disjoncteurs SF6 sont divisés en :

1. Kolonkovy. L'utilisation d'une telle structure n'est optimale que pour un réseau 220 kV. Ce dispositif de déconnexion fonctionne sur une seule phase. La conception comprend deux systèmes placés dans un conteneur contenant du gaz SF6. Il s'agit d'un système d'extinction de contact et d'arc. Ils peuvent également être manuels ou déportés. Ceci est considéré comme la principale raison de leur grande taille.
2. Réservoir. Les dimensions sont plus petites que celles du noyau. La conception comporte un entraînement supplémentaire comportant plusieurs phases. Grâce à cela, vous pouvez réguler en douceur et en douceur l'activation et la désactivation de la tension. Et du fait qu'un transformateur de courant est intégré au système, le mécanisme est capable de supporter de lourdes charges.

Selon le mode d'extinction de l'arc électrique, les disjoncteurs de puissance SF6 sont répartis en :

• l'air, également appelé auto-compression ;
• tournant;
• souffle longitudinal.

Principe de fonctionnement et portée

Comment fonctionne un disjoncteur haute tension SF6 ? En raison de l'isolation des phases les unes des autres grâce au gaz SF6. Le principe de fonctionnement du mécanisme est le suivant : lorsqu'un signal est reçu pour éteindre un équipement électrique, les contacts de chaque caméra s'ouvrent. Les contacts intégrés créent un arc électrique placé dans un environnement gazeux.

Ce fluide sépare le gaz en particules et composants individuels et, en raison de la haute pression dans le réservoir, le fluide lui-même est réduit. Applications possibles compresseurs supplémentaires si le système fonctionne à basse pression. Ensuite, les compresseurs augmentent la pression et créent un souffle de gaz. Des shunts sont également utilisés, dont l'utilisation est nécessaire pour égaliser le courant.

La désignation dans le schéma ci-dessous indique l'emplacement de chaque élément dans le mécanisme de commutation :

Quant aux modèles de type réservoir, le contrôle s'effectue à l'aide de variateurs et de transformateurs. A quoi sert le lecteur ? Son mécanisme est un régulateur et son rôle est d'allumer ou d'éteindre l'électricité et, si nécessaire, de maintenir l'arc à un niveau déterminé.

Les entraînements sont divisés en ressorts et ressorts-hydrauliques. Ceux à ressort ont un haut degré de fiabilité et ont un principe de fonctionnement simple : tout le travail est effectué grâce à des pièces mécaniques. Le ressort est capable de se comprimer et de se décompresser sous l'action d'un levier spécial, ainsi que d'être fixé à un niveau défini.

Les entraînements hydrauliques à ressort des interrupteurs ont en outre dans leur conception système hydraulique gestion. Un tel entraînement est considéré comme plus efficace et plus fiable, car le dispositif à ressort peut lui-même modifier le niveau du loquet.

Avantages et inconvénients de l'équipement

Comme pour toute conception et mécanisme, les disjoncteurs SF6 ont leurs propres avantages et inconvénients. Les avantages de l'appareil incluent :

1. Multifonctionnalité. Le but et l'utilisation d'un tel mécanisme sont possibles pour n'importe quelle tension du réseau.
2. Rapidité d'action. Le SF6 réagit à la présence d'un arc électrique en quelques secondes. Grâce à cela, en cas d'urgence, il est possible d'éteindre rapidement le système contrôlé.
3. Utilisation possible dans des conditions de vibrations et d'incendie.
4. Longévité. Il n'est pas nécessaire de remplacer les mélanges gazeux. Les contacts qui entrent en contact avec les mélanges ne sont pratiquement pas sujets à l'usure et le boîtier extérieur présente des indices de protection élevés.
5. Peut être utilisé sur les réseaux haute tension. Leurs analogues, tels que les appareils à vide, ne sont pas capables de le faire.

Mais ces commutateurs ont aussi leurs inconvénients. Par exemple:

1. Étant donné que la production d'appareils est très complexe et que les mélanges gazeux SF6 sont coûteux, le prix de la conception elle-même est élevé.
2. L'appareil ne fonctionne pas à basse température.
3. Lorsqu’un entretien est nécessaire, un équipement spécifique doit être utilisé.
4. L'appareil doit être installé sur une plate-forme ou une fondation spéciale, et pour cela, vous devez avoir de l'expérience et des instructions spéciales.

Nous avons donc examiné la conception, le but et le principe de fonctionnement des interrupteurs SF6. Nous espérons que les informations fournies vous ont été utiles et intéressantes !

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