Aparece un arco eléctrico en líneas de alta tensión de hasta 6, 10 e incluso 35 kV cuando se intenta encender /apagar cadenas individuales. Para su extinción efectiva, la conmutación confiable utiliza un interruptor automático de vacío. Este equipo está diseñado para los modos normal y de emergencia de la red, es decir, corrientes nominales y corrientes de cortocircuito.
Ámbito de aplicación
Los interruptores de vacío son representantes de una nueva generación de equipos de conmutación de alto voltaje. Son más eficientes y económicos en comparación con los interruptores tradicionales de aire y electromagnéticos. Como muestran las estadísticas, la proporción de su aplicación en redes con voltajes de 6 a 10 e incluso 35 kV está aumentando constantemente. Así, por ejemplo, las líneas de alto voltaje en China están casi completamente construidas alrededor de dichos interruptores. En los países desarrollados de la Unión Europea, su participación supera los dos tercios. Esta relación se logra a expensas de una construcción más confiable y, lo que es más importante, duradera (la tasa de pasaporte alcanza los 20 años). Son bastante sencillos para el mantenimiento y la operación, no requieren limpieza regular, es decir, reducen la depreciación.
Principio de acción
La operación de los interruptores de vacío, independientemente de la tensión nominal (6, 10, 35 kV), está sujeta a ciertosprincipios Toda la teoría de su uso se construye en torno al fenómeno del surgimiento del arco entre los contactos abiertos /cerrados. El motivo de su aparición es la corriente de conmutación, que provoca el proceso de ionización, la evaporación del metal en las superficies de contacto. La partícula forma naturalmente un plasma, que es un elemento conductor. A expensas de la zona de vacío, donde se produce la evaporación, en el momento en que el valor de la corriente alcanza la marca "0", el arco se extingue y el vapor se condensa instantáneamente. Al mismo tiempo, se restablece la tensión en los contactos de los interruptores de vacío.
Características de diseño
Cada uno de los modelos de interruptores de bajo y alto voltaje tiene un esquema de diseño diferente. Esto se debe a que se utilizan diferentes valores de voltaje y corriente. Además, sus ideas son implementadas por diferentes fabricantes. Como ejemplo, cuando considere un dispositivo, use un interruptor de vacío VF12. Este es un desarrollo doméstico, diseñado para un voltaje nominal de 10 kV y una corriente de hasta 3150 A. El principal de sus nodos se puede ver en la siguiente figura:
La base del interruptor es una caja de metal con una unidad incorporada. Con ella se conectan los tres polos de la cadena de suministro de corriente. Cada polo consiste en un grupo de contacto con una cámara de arco incorporada. Todos estos elementos se ensamblan en una caja moldeada sintética que sirve como aislante. En este caso, se utiliza una combinación de silicona y resinas epoxi. El interior del estuche se puede ver en la siguiente figura:
El elemento principal de VF12 es una cámara de vacío que consiste enlos siguientes elementos principales:
Con respecto a la caja del interruptor, la parte donde se ubica el variador tiene un circuito seccional. Esta solución le permite aumentar la confiabilidad general del trabajo, la seguridad del servicio. La unidad en sí es un resorte, su pelotón es automático (modo de operación) o manualmente con un asa que se monta en la ranura. El esquema general de la unidad, así como la ubicación de los controles se pueden ver en la imagen:
Ventajas de los disyuntores de vacío
Los interruptores de vacío a 6, 10 y 35 kV tienen ventajas obvias en comparación con las decisiones competitivas, lo que provoca su amplia aplicación. Las ventajas obvias incluyen:
- Seguridad. Cualquier unidad de conmutación de vacío de 6, 10 o 35 kV es mucho más fácil que la analógica para esta tensión nominal. Esto asegura una reducción en las cargas dinámicas, el ruido, la potencia del variador, lo que tiene un impacto complejo en la seguridad de la operación;
- Autonomía. A diferencia del aceite, los interruptores de vacío no requieren una compensación periódica del entorno de trabajo, lo que reduce la cantidad de trabajo de mantenimiento al mínimo;
- Velocidad. El pequeño contacto del grupo de contactos proporciona un funcionamiento más rápido y, por lo tanto, un menor deterioro de los nodos.
Características de la elección
Dada la alta demanda de interruptores automáticos de vacío, su producción está regulada por un gran número de empresas independientes. Esto crea una diferencia en el diseño, las características técnicas y, por lo tanto, hace uso de ciertos criterios de elección.
Seleccionar el correcto.el mecanismo ejecutivo debe determinar con precisión los siguientes indicadores (criterios):
- Características de los equipos a ser operados por un interruptor automático de vacío;
- Voltaje nominal, potencia, resistencia;
- Significado de las corrientes de disparo, estabilidad dinámica;
- El valor nominal del impulso térmico de la red;
- El principio del microprocesador a bordo;
- Entrada, valores de señal de salida;
- Fuerza de arco.
Características de la operación
A pesar de la falta de pretensiones de los interruptores de vacío de 6 a 35 kV, su revisión, el mantenimiento debe realizarse al menos una vez cada 4 años (dependiendo del fabricante y el modelo, este término puede diferir). Las recomendaciones generales incluyen:
- La necesidad de un control periódico de la velocidad de operación;
- Uso para tomas de corriente;
- La necesidad de verificar la corrección del trabajo después de los saltos de voltaje;
- En caso de avería, primero se comprueba el contacto y la conducción del interruptor automático de vacío.
Conclusiones
Los interruptores de vacío con voltaje nominal de 6, 10 y 35 kV son uno de los tipos de equipos de conmutación más demandados de las redes de alto voltaje en la actualidad. Son más confiables en su funcionamiento, duraderos y seguros para el personal de mantenimiento y el medio ambiente.
