Вакуумные выключатели опасны

Вакуумные выключатели опасны?!

Здравствуйте, коллеги. В последнее время получили широкое применение вакуумные выключатели среднего напряжения 6(10) кВ.
Вместе с тем, не умолкают в среде энергетиков (и в авторитетных изданиях) утверждения о том, что вакуумный выключатель при коммутации генерирует перенапряжения, опасные для изоляции. Я встречал, также, утверждения, что от этого порока избавлены элегазовые аппараты, и даже маломаслянники в этом смысле безопаснее.
От себя хочу добавить, что все эти утверждения как правило голословны, т.е. я за 10 лет не видел НИ одного отчёта о полноценных реальных испытаниях этих трёх типов аппаратов. Причина понятна: надо производить достаточно обширный объём испытаний, на разных токах, на разных нагрузках, на разных типах аппаратов (от разных производителей). Деньги бешеные. Но раз таких исследований не было, что даёт право представителям любой из озвученных позиций утверждать, что правы именно они?! Только то, что есть два мнения: моё и неправильное? Коллеги, поделитесь реальным практическим опытом эксплуатации.

Скорее это для рекламы элегаза, который на порядок дороже стоит и на пару порядков дороже в обслуживании.

да ладно, реклама. Объём-то ничтожный. Если это реклама, то все продажи элегазовых аппаратов на 6(10) кВ не покроют этих расходов. Про разницу же в стоимости на порядки — не совсем так. Вакуумник стоит 100-150 тыров, элегазовый (а это только буржуйские аппараты) 180-200. Да и по обслуге. Та же хрень, что и у вакуумников — обслуги требует, в основном, привод. Ну, может чуть побольше контрольных измерений. Но с маломаслянным всё равно рядом не валялись. Другое дело, что элегазовые аппараты сложнее и там больше подвижных деталей в ДУ.

Просто необходимо в ячейке с выключателем установить дополнительно ограничители перенапряжений нелинейные! Всё!

Конструкция

ОПН представляет собой полупроводниковый элемент, отличающийся нелинейным значением сопротивления. Он выполнен в виде вилитовых дисков, в качестве материала которого используется оксид цинка с добавлением различных примесей.

Указанные диски снабжены защитным покрытием, с электрическими выводами на концах. На один из контактов подаётся напряжение, второй выводится на землю.

ОПН состоит из следующих конструктивных элементов:

• электрода,
• полиамидного корпуса,
• термоусадочной трубки,
• варистора,
• силиконовой оболочки.

Разновидности максимально-токовых защит

Максимально-токовые защиты по виду время-токовой характеристики подразделяются:

• МТЗ с независимой от тока выдержкой временем
• МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени
• МТЗ с ограниченно-зависимой от тока выдержкой времени

Применяются также комбинированный вид защиты МТЗ — максимально-токовая защита с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения.

МТЗ с независимой от тока выдержкой времени

МТЗ с независимой от тока выдержкой времени имеет во всём рабочем диапазоне величину выдержки времени, независимую от тока (время-токовая характеристика в виде прямой, отстоящей от оси абсцисс на величину времени выдержки tсраб; при токе, равном и меньшем тока срабатывания время-токовая характеристика скачкообразно становится равной нулю).

МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени

МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени имеет нелинейную обратную зависимость выдержки времени от тока (обычно время-токовая характеристика близка к гиперболе, как к кривой постоянной мощности). Применение МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени позволяет учитывать перегрузочную способность оборудования и осуществлять т. н. «защиту от перегрузки».

МТЗ с ограниченно-зависимой от тока выдержкой времени

Характеристика МТЗ с ограниченно-зависимой от тока выдержкой времени состоит из двух частей, в первой части зависимость времени от тока гиперболическая, вторая часть — независимая (или почти независимая) время-токовая характеристика — состоит из плавно сопряжённых гиперболы и прямой. Переход из независимой в зависимую часть характеристики может происходить при малых кратностях от тока срабатывания (150 %) — т. н. «крутая» характеристика, и при больших кратностях (300–400 %) — т. н. «пологая» характеристика (обычно МТЗ с «пологой» характеристикой применяются для защиты двигателей большой мощности для лучшей отстройки от пусковых токов).

МТЗ с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения

Для улучшения чувствительности МТЗ и отстройки её от токов нагрузки применяется ещё одна разновидность МТЗ — максимальная токовая защита с пуском (блокировкой) от реле минимального напряжения (комбинация МТЗ и защиты минимального напряжения). Такая защита будет действовать только при повышении тока, большем или равном току уставки, сопровождающееся уменьшением напряжения в сети ниже напряжения уставки. При пуске двигателей ток в сети резко возрастает, что может привести к ложному срабатыванию защит. Для этого устанавливается реле минимального напряжения, которое не дает защитам отработать, т. к. напряжение в сети остается прежним, то и защиты соответственно не реагируют на резкое увеличение тока.

Разновидности УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений бывают с одним и двумя вводами, и подразделяются на:

• Коммутирующие;
• Ограничивающие;
• Комбинированные.

Коммутирующие защитные аппараты

Характерной особенностью коммутирующих устройств является высокое сопротивление, которое при возникновении сильного импульса в напряжении мгновенно падает до нуля. Принцип работы коммутирующих устройств основывается на разрядниках.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Для ограничителя сетевых напряжений также характерно высокое сопротивление. Его отличие от коммутирующего аппарата только в том, что снижение сопротивления происходит постепенно. ОПН основывается на работе варистора (резистора), который используется в его конструкции. Сопротивление варистора находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения. При резком увеличении напряжения происходит также резкое увеличение силы тока, который проходит непосредственно через варистор и таким образом сглаживаются электрические импульсы, после чего ограничитель сетевого напряжения возвращается в первоначальное состояние.

Комбинированные УЗИП

УЗИП комбинированного типа объединяют в себе разрядники и варисторы, и могут выполнять как функцию разрядника так и ограничителя.

Вентильные разрядники.

Вентильный разрядник состоит из набора многократно повторяющихся искровых промежутков и нелинейных сопротивлений.

Принцип работы вентильного разрядника немного другой, чем у трубчатых разрядников. Во время работы электроды искрового промежутка снимают перенапряжения, а нелинейные сопротивления(резисторы) гасят дугу фазного напряжения.

Резисторы состоят из набора вилитовых дисков. Вилит – это запеченная смесь карбида кальция с жидким стеклом. По сравнению с трубчатыми и газовыми разрядниками, вентильные разрядники имеют более высокое напряжение пробоя.

Рис 4. Вентильный разрядник.

Зачем необходимо регулярно тестировать ОПН

Ограничители и вентильные разрядники проходят три этапа тестирования: квалификационное, периодическое и типовое. Когда предприятие выпускает партию для определенного объекта обязательно проводится квалификационная проверка первой партии, чтобы убедиться, что технологический процесс не нарушен. Дело в том, что если ОПН подвергается явно нерасчетным воздействиям, то из-за возникающего резкого всплеска внутреннего давления ограничитель попросту взрывается.

Пороговые значения в паспорте занижены примерно в десять раз, но нужно учитывать, что даже небольшое механическое повреждение ограничителя также в разы меняет его свойства.

Завод-изготовитель сам проводит испытания, по результатам которых прописывает все пороговые значения в техпаспорте. Для этого используется лабораторный источник питания, как правило АИИ-70, который выдает промышленную частоту тока и позволяет плавно регулировать напряжение и одновременно замерять его. На самом деле пороговые значения в паспорте занижены примерно в десять раз, но нужно учитывать, что даже небольшое механическое повреждение ограничителя также в разы меняет его свойства.

Технические характеристики

Разобрать обозначение опн на схеме не так уж и сложно, а вот понять все более мелки детали потруднее. Вы должны определить максимально возможное напряжение, которое не помешает работать ОПН без ввода ограничительных значений по времени.

Надо узнать и напряжение по номиналу, которое способе выдерживать прибор в рабочем состоянии в течении десяти минут. Также понять необходимо значения тока во время действия значений по номиналу. Обычно, это незначительные цифры.

Разрядный ток по номиналу – это величина, которая будет определять условие работы опн во время грозы. Есть ещё и значение тока при сильных перенапряжениях в коммутации, а также вся пропускная способность. Самое важное, это устойчивая работа при коротком замыкании, не ведущая к перегреву проводов и оболочек защиты.

Конечно, есть в интернете инструкция как подключить опн своими руками, но лучше всё-таки доверять профессионалам, если не совсем уверены в своих силах. Защищать надо не только серьезные объекты с дорогостоящим оборудованием, но и дома, квартиры и даже летние домики. Это не только обезопасить электроприборы, но и обезопасит человека, когда он будет находиться внутри помещения днем и ночью.

Сейчас это вполне себе решаемый вопрос. От вас требуется только выбрать подходящую модель. Подключить все не так уж и сложно, если есть маломальский опыт в электромонтаже. Всё это пригодится, чтобы подобрать нужный вариант по цене и качеству для конкретного случая.