Средневольтное распределительное устройство

Определение средневольтного коммутационного оборудования

Средневольтное коммутационное оборудование охватывает диапазон от 3 кВ до 36 кВ и используется для управления и защиты электрических систем.

Типы СВК (средневольтного коммутационного оборудования)

Включает в себя металлическое закрытое внутреннее и наружное коммутационное оборудование, а также наружное коммутационное оборудование без металлического корпуса.

Прерывание тока короткого замыкания

Основное внимание при проектировании выключателей уделяется тому, чтобы все выключатели могли прерывать ток короткого замыкания с высокой степенью надежности и безопасности. Количество неисправных срабатываний, происходящих за весь срок службы выключателя, в основном зависит от местоположения системы, качества системы и условий окружающей среды.

Если количество срабатываний очень высоко, лучшим выбором является вакуумный выключатель, так как он может не требовать обслуживания до 100 неисправных срабатываний с током короткого замыкания до 25 кА. В то время как другие выключатели требуют обслуживания после 15-20 неисправных срабатываний с тем же током короткого замыкания.

Подстанции, объединенные в сельской местности, обычно являются наружного типа, и большинство из них являются необслуживаемыми. Поэтому для такого типа применений наиболее подходящим является наружное средневольтное коммутационное оборудование, не требующее обслуживания. Фарфоровый вакуумный выключатель удовлетворяет этому требованию по сравнению с традиционными внутренними шкафами.

Коммутация емкостной и индуктивной нагрузки

Банк конденсаторов используется в средневольтной энергосистеме для улучшения коэффициента мощности системы. Незагруженные кабели и воздушные линии также имеют емкостной зарядный ток. Банк конденсаторов и незагруженные линии электропередачи должны быть безопасно отсоединен от системы без повторного ионизации. Повторная ионизация в зазоре контакта вызывает перенапряжение в системе. Вакуумный выключатель соответствует этому требованию.

При включении банка конденсаторов через контакты выключателя протекает большой ток. Выключатели с жидкостным гасителем дуги и контактами-колокольчиками могут испытывать проблемы с контактными штифтами. Средневольтное коммутационное оборудование с вакуумным выключателем идеально подходит, так как оно имеет низкую электрическую дугу во время короткого преддугового времени.

Коммутация индуктивного тока

Старые вакуумные выключатели (ВВ) имели уровень обрезания тока 20 А, что требовало специального устройства защиты от перенапряжений при коммутации трансформаторов. Современные ВВ имеют значительно более низкий уровень обрезания тока около 2-4 А, что делает их подходящими для коммутации незагруженных трансформаторов без дополнительной защиты от перенапряжений. ВВ идеально подходят для коммутации очень малых индуктивных нагрузок.

Специальные применения средневольтного коммутационного оборудования

Дуговая печь

Электродуговая печь должна часто включаться и выключаться. Ток, который необходимо коммутировать, может составлять от 0 до 8 раз номинального тока печи. Электродуговая печь должна включаться и выключаться при ее нормальном номинальном токе до 2000 А, около 100 раз в день. Обычный выключатель SF6, воздушный выключатель и масляный выключатель экономически нецелесообразны для такой частой эксплуатации. Стандартный вакуумный выключатель является наиболее подходящей альтернативой для этой частой работы с высоким током.

Железнодорожная тяга

Другим применением средневольтного коммутационного оборудования является однолинейная система железнодорожного пути. Основная функция выключателя, связанного с системой железнодорожной тяги, состоит в том, чтобы прерывать короткое замыкание на контактной сети, которое происходит часто и является преходящим.

Поэтому выключатель, используемый для этой цели, должен иметь короткое время срабатывания при малом зазоре между контактами, короткое время горения дуги, быстрое срабатывание, и ВВ является наилучшим возможным решением. Энергия дуги в однолинейном выключателе значительно выше, чем в трехфазном выключателе.

Она все еще значительно ниже в вакуумном выключателе, чем в обычном выключателе. Количество коротких замыканий, происходящих в контактной сети, намного выше, чем в системах электропередачи. Средневольтное коммутационное оборудование с вакуумным выключателем наиболее подходит для применения в тяге.

Можно сделать вывод, что в средневольтных системах, где частота срабатываний очень высока, средневольтное вакуумное коммутационное оборудование является наиболее подходящим решением.