Pētījums par 10kV slodzes līdzstrāvas ierīču lietošanu pārdevēžu tīklos

Kā pirmās līnijas strādnieks elektrosadales eksploatacijas un apkalpošanas nozarē, ikdienišķi satiekos ar slodzes spērniem — tie ir vidējā sprieguma sadalīšanas sistēmu "vārti", nodrošinot stabīgu elektrosaimnieku piegādi. Straujā ekonomikas attīstībā pieaug prasības pēc drošas un uzticamas elektrotīkla darbības. Vidējā sprieguma sadalīšanas sistēmas ir būtiskas tīkla stabilitātei, un slodzes spērni (kā galvenie līnijas ierīces) spēlē galveno lomu. To galvenās funkcijas ietver: ① galvenās un atzariņu līniju slodzes straumes noslēgšanu laikā apkopes vai slodžu pārsūtīšanas darbībām; ② redzamu atsevišķumu izveidošanu drošības nodrošināšanai personālam laikā remontdarbiem; ③ palīdzību uzzemešanai laikā apkopes. Papildus funkcionalitātei, tiem jābūt viegli uzstādāmiem, uzticamiem darbībā, zemiem uzturēšanas izdevumiem un ekonomiskiem.

Slodzes spērni ir pārslēgumi ar vienkāršiem loku iznīcināšanas ierīcēm. Konstrukcijas ziņā tiem jāatbilst: redzami atsevišķumi atvērtajā pozīcijā (atsakoties no sērijveida atsekošanas); augsts izturība pret pārslēguma darbībām bez bieža kontaktu/lokukameras apkopes; un spēja noslēgt īsoslodžu straumes (saskanot ar dinamiskajiem/termiskajiem stabilitātes prasībām, pat ja tiem nav jāatslēdz īsoslodžu straumes).

1. Slodzes spērnu klasifikācija un salīdzinājums
1.1 Klasifikācija pēc loku iznīcināšanas vidēja

Slodzes spērni tiek sadalīti piecas veidos atkarībā no loku iznīcināšanas vidēja: minerālā eļļa, saspiešana gaisā, organiskā materiāla gaissagriežošs, SF₆ gāze un vakuumslodzes spērni. Funkcionāli tos var sadalīt par vispārējiem, īpašiem un specifiskiem lietojuma veidiem (piemēram, elektromotoru vadīti, kondensatoru banku atsekošana, biežas darbības un atpakaļējie spērni).

1.2 Vakuuma slodzes spērnu tehnoloģiskais attīstības gaitas un priekšrocības

Ar tehnoloģisko progresu tradicionālie slodzes spērni (minerālā eļļa, saspiešana gaisā, gaissagriežošs) tiek aizvietoti ar SF₆ un vakuumslodzes spērniem — īpaši otri, kas tagad plaši tiek izmantoti. Pārbaudes parāda, ka vakuumslodzes spērni daudzos aspektos pārsniedz tradicionālos veidus:

• Ātra loku iznīcināšana: Vakuumlokus iznīcinās straumes nullei (dēļ metāla dzesterei difuzijas), un izolācijas atjaunošanās ir ātrāka nekā gaisā vai SF₆. Ideāls straumes pārslēgšanai bezslodzes transformatoriem, kabeļiem un gaisa līnijām.

• Droši un tīri: Lokus nesprūsta, novēršot piesārņojumu/slogu šķīdināšanu korpusa komponentiem.

• Ilgstoša izmantošanas ilgums: Mazāks lokustrāvas attālums, zemāks loku spriegums un mazāks kontaktu slijšanās nozīmē vairāk pārslēguma ciklu un minimālu uzturēšanu.

• Efektīva darbība: Zema slēgšanas enerģija mehānismam, vienkārša konstrukcija un viegla miniaturizācija.

• Stabils kontakta pretestība: Bez oksidācijas vakuumā, nodrošinot ilgtermiņa zemu kontakta pretestību.

2. Jauns kombinēts atsekošanas slodzes spērns
2.1 Parastās konfigurācijas ierobežojumi

Parastie slodzes spērni ir ar loku iznīcināšanas ierīcēm sērijā ar galveno šķērsojošo ceļu. Tos dinamiskā/termiskā stabilitāte ir ierobežota ar lokukameru dizainu/materiāliem, padarot tos nederīgus lielā kapacitātei sistēmām. Tos savienojot ar atsekošanas spērniem, pieaug sarežģītība: smagas apkopes, lēna atjaunošanās, biežas uzturēšanas darbības un augsti sākotnējie izdevumi.

2.2 Fla15/97 kombinēto atsekošanas slodzes spērna ievads

Fla15/97 ārējais kombinētais atsekošanas slodzes spērns risina šos jautājumus un tiek plaši izmantots Eiropas tīklos.

2.2.1 Galvenās funkcijas

Tā integrē vakuumslodzes spērna, atsekošanas spērna un uzzemes spērna funkcijas — optimizēta, multifunkcionāla ierīce, kas balansē tehniskas iespējas un ekonomisku efektivitāti.

2.2.2 Produkta īpašības

• Pilnīgs un moderns: Vakuumlokukamera tikai apstrādā šķīdināšanu (bez slodzes vai īsoslodžu straumes noslēgtajā pozīcijā). Ātra izolācijas atjaunošanās, mazāks kontaktu slijšanās, ilgstoša izmantošanas ilgums, zema kontakta pretestība un bez lokiem izraisītā šķīdināšana galvenajiem kontaktiem. Īss darbības pārvietojums, saderīga ar maziem aktuatoriem.

• Viegla instalācija un uzturēšana: Vacuuma spērna un atsekošanas spērna savstarpējā bloķēšana ļauj vienreizēju atvēršanu/slēgšanu, novēršot nepareizu darbību.

• Zems uzturēšanas apjoms: Vienkārša konstrukcija ar vakuumlokukameru, kas iztur 5000 darbības, un citi komponenti, kas iztur 30000 darbības. Iebūvētajā aktuatorā izmantota Vācijas Drees patentētā tehnoloģija.

2.2.3 Tehniskie uzsvērumi

• Inovatīvs pārslēgšanas dizains: Vakuumlokukameru sērijas-paralēlā pārslēgšana (palīgloku iznīcināšanas sistēma) nodrošina, ka galvenie kontakti netiek ietekmēti ar lokiem.

• Iebūvēts izolēts aktuatora: Skaidra atdalīšana starp galvenajiem un palīgkontaktiem, ar ātrāku izolācijas atjaunošanos pēc atvēršanas.

• Uzticama izolācija: Meda sprieguma lentes uztur izolācijas attālumus.

• Kompakta darbība: Īss darbības pārvietojums, saderīga ar maziem aktuatoriem.

• Ilgstoša elektriskā izmantošanas ilgums: Minimāls galveno kontaktu slijšanās.

3. Secinājums

Elektroenerģijas rūpniecība, lai sasniedztu straujo ekonomikas izaugsmi, sadalīšanas tīklus nepieciešams vienkāršot, padarot drošākus, uzticamus un ekonomiskus. Parastās "pārtraukuves + atsekošanas" vai "izkritušas fuses" konfigurācijas tikai daļēji atbilst šiem prasībām. Ārējie atsekošanas slodzes spērni (piemēram, Fla15/97) piedāvā labāku funkcionalitātes un ekonomikas līdzsvaru.

Dati parāda, ka Eiropā un Amerikā slodzes spērni tiek izmantoti desmit reizes biežāk nekā pārtraukuves sadalīšanas līnijas atzariņās. Savienojot ar citām tehnoloģijām, tos plaši izmanto arī pilsētas sadalīšanas tīklos (piemēram, ring main units, kabeļu atzariņās un klientu servisa līnijās).

Man, kā pirmās līnijas operatoram, šādu pašreizējo aprīkojumu veicināšana nav tikai tehniska atjaunināšana — tā ir tīkla stabilitātes nodrošināšana, uzturēšanas sloga samazināšana un uzticama elektrosaimnieka piegāde. Ar sadalīšanas tīklu attīstību šie gudri un efektīvie slodzes spērni kļūs vēl nepieciešamāki.