SF6 サーキットブレーカー 110 kV 以上

SF6 を絶縁媒体およびアーク放電媒体として使用する高圧遮断器は、空気、油、および低油高圧と比較して、高い開閉率と機械リソース、遮断容量、コンパクトさ、および信頼性を備えているため、普及が進んでいます。サーキットブレーカー。

SF6 サーキットブレーカの開発の成功は、コンパクトな屋外開閉装置、屋内開閉装置、および SF6 ガス絶縁開閉装置の試運転に直接大きな影響を与えました。 SF6 サーキットブレーカーは、定格電圧、定格遮断電流、電力システム (または個々の電気設備) の特性に応じて、異なるアーク消弧方法を使用します。

ガス絶縁アーク消火装置では、空気消弧装置とは異なり、アークが消えるとき、ノズルを通したガスの流出は大気中へは起こらず、比較的低い温度で SF6 ガスが充填されたチャンバーの密閉空間内へ流出します。小さな過剰圧力。

トリップ中に電気アークを消す方法に応じて、次の SF6 サーキットブレーカーが区別されます。

1. SF6 自動圧縮スイッチ。圧縮アーク消弧装置のノズルを通る SF6 ガスの必要な流量は、スイッチの移動システムによって生成されます (単一圧力段自動圧縮スイッチ)。

2. 電磁溶断を備えた SF6 サーキットブレーカー。アーク装置内のアークの消弧は、消される電流によって生成される磁場の作用下でリング接点に沿って回転することによって確実に行われます。

3. 高圧および低圧チャンバーを備えた SF6 サーキットブレーカー。アーク消弧装置のノズルを介してガスのバーストを提供する原理は空気アーク消弧装置 (2 つの圧力ステージを備えた SF6 スイッチ) と同様です。

4. SF6 自己生成回路遮断器。アーク消火装置のノズルを通る SF6 ガスの必要な質量流量は、特別なチャンバー内でトリップ アークを介して SF6 ガスを加熱し、圧力を高めることによって生成されます (SF6 自己生成回路ブレーカー)。 1 段階の圧力で回路ブレーカーを生成します)。

110 kV 以上の一般的な SF6 サーキット ブレーカーの設計をいくつか見てみましょう。

さまざまな企業の単一遮断用の SF6 110 kV 以上のサーキットブレーカーには、次の公称パラメータがあります: Unom = 110 ～ 330 kV、Inom = 1 ～ 8 kA、Io.nom = 25 ～ 63 kA、SF6 ガス圧力 = 0.45 ～ 0.7 MPa (絶対値)、トリップ時間は短絡電流の 2 ～ 3 周期です。国内外の企業による集中的な研究とテストにより、Unom = 330 ～ 550 kV、Io.nom = 40 ～ 50 kA で 1 回の遮断と 1 電流の電流トリップ時間を備えた SF6 サーキットブレーカーの開発と運用が可能になりました。短絡時の期間。

典型的な SF6 サーキット ブレーカーの設計を図に示します。 1.

デバイスはオフ位置にあり、ピン 5 と 3 はオープンです。

米。 1.

固定接点３にはフランジ２を介して、可動接点５にはフランジ９を介して電流が供給されます。上カバー１内には吸着剤を備えたチャンバーが設置されています。 SF6 サーキットブレーカーの耐荷重絶縁構造はフットパッド 11 に固定されています。スイッチがオンになると、空気圧アクチュエータ 13 が作動し、そのロッド 12 は絶縁ロッド 10 と鋼ロッド 8 によって接続されています。可動式のもので。後者は、フッ素樹脂ノズル 4 と可動シリンダー 6 にしっかりと接続されています。EV の可動システム全体 (要素 12-10-8-6-5) は、固定ピストン 7 およびキャビティ K に対して上方に移動します。スイッチのアーク消弧システムの負荷が増加します。

スイッチがオフのとき、作動機構のロッド１２が可動システムを引き下げ、スイッチ室内の圧力と比較してキャビティＫ内に増加した圧力が生成される。このような SF6 ガスの自動圧縮により、ノズルを通したガス媒体の流出が保証され、シャットダウン中に接点 3 と 5 の間で発生する電気アークが強力に冷却されます。位置インジケーター 14 は、 視覚的な制御の可能性 スイッチの接点システムの開始位置。SF6 自動圧縮サーキット ブレーカの多くの設計では、スプリング、油圧アクチュエータが使用されており、ノズルを通したアーク シュートへの SF6 ガスの流れは双方向ブローの原理に従って実行されます。

図では。図 2 は、ガス絶縁タイプ VGBU を備えた 220 kV タンクサーキットブレーカー (Inom = 2500 A、Io.nom = 40 kA NIIVA OJSC、自律油圧ドライブ 5 および内蔵変流器 2 を備えています) を示しています。EV は三相制御を備えています (1 つのドライブに 1 つのドライブ)三相) と 1 エア SF6 ブッシング用の磁器 (ポリマー) カバーが装備されています。

ガス充填タンク 3 にはアーク消弧装置があり、ガス充填チャンバー 4 内に配置された伝動機構を介して油圧駆動装置 5 に接続されています。ガスタンクのスイッチ構造は金属フレーム 6 に固定されています。回路ブレーカーを SF6 カップリングで満たすには 7 が使用され、 は 1 気圧 (絶対値) に等しいため、p = pnom であることを確認する必要があります。

米。 2.

変流器を内蔵したガス絶縁タンク遮断器は、「コアガス絶縁遮断器と独立型変流器」キットに比べて、耐震性が向上し、変電所の配電エリアが小さくなり、建設時の大規模工事が少なくて済みます。変電所の削減、変電所職員の安全性の向上（消弧装置は接地された金属タンク内に設置されている）、寒冷地で使用する場合の SF6 加熱ガスの使用の可能性。

屋外開閉装置用の 220 kV 以上のタンク遮断器を設計する場合、SF6 ガスの公称圧力 (pH > 4.5 atm (abs.)) を高める必要があります。したがって、低い周囲温度での SF6 ガスの液化、または SF6 ガスと窒素またはテトラフルオロメタンの混合物の使用を防ぐために、ガス媒体の加熱が導入されます。

実践が示すように、定格電圧が 330 ～ 500 kV の場合、定格電流が 40 ～ 63 kA の単遮断タンク回路ブレーカーは、開閉装置および屋外開閉装置用の開閉装置として最も有望なタイプです。

JSC NIIVA が開発した回路ブレーカー VGB-750-50 / 4000 U1 (図 3) は、消弧用の 2 変位自動圧縮装置、内蔵変流器、ポリマーエアブッシュ SF6 を備え、極ごとに 2 つの油圧ドライブを備えています。これにより、合計トリップ時間は、供給周波数での電流の 2 周期の継続時間を超えないようになります。

米。 3.

図では。図 4 は、上流抵抗 (スイッチング サージを制限するため) を備えた単極 VGB-750-50 / 4000U1 アーク抑制装置のセクションを示しています。これらの抵抗器の可動接点は、可動回路ブレーカー システムに機械的に接続されています。

米。 4

SF6 サーキットブレーカーの閉位置では、抵抗器は主接点によってブリッジされます。スイッチをオフにすると、最初に抵抗接点が開き、次にメイン接点、次にアーク接点が開きます。スイッチをオンにすると、最初に抵抗接点が閉じ、次にアーク接点とメイン接点が閉じます。電圧分布を均一にするために、各ブレークにはコンデンサが接続されています。

この分布は、定格電圧 110 ～ 220 kV、定格遮断電流 40 ～ 50 kA の SF6 タイプ単一遮断カラム回路ブレーカから得られます。

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ElectroApparat OJSC のスプリングドライブを備えた VGP 110 kV ガス絶縁電線遮断器 (Inom = 2500 A、Io.nom = 40 kA) の典型的な設計を図に示します。 5.

このトピックについては、以下も参照してください。 高圧用油遮断器、真空遮断器、SF6遮断器の特性比較