Sähkökatkaisija vs erottaja vs tyhjiöpätkäytyjä: Avaintehokkaat erot ja toiminnot
Mikä on kuormituksen katkaisija?
Kuormituksen katkaisija on ohjauslaitte, joka on varustettu yksinkertaisella kaarien sammutusmekanismilla. Se pystyy keskeyttämään ja suljettamaan piirin kuormituksen alla. Se voi keskeyttää tietyn määrän kuormituksen sähkövirtaa ja ylivirtaa, mutta ei voi keskeyttää lyhytsulkuvirtaa. Siksi sitä on käytettävä sarjassa korkeajännitefuseaarin kanssa, luotellen fuseaarin selvittävän lyhytsulkuvian.
Kuormituksen katkaisijan toiminnot:
Keskeytys- ja suljetustoiminto: Rajoitetun kaarien sammutuskyvyn vuoksi kuormituksen katkaisija voidaan käyttää kuormituksen sähkövirran ja ylivirran keskeyttämiseen ja suljettamiseen tietylle monikerralle (yleensä 3-4 kertaa). Sitä voidaan myös käyttää tyhjiä olevien muuntajien, pidempien tyhjiä olevien johtojen ja joskus suurten kondensaattoripankkien ohjaamiseen.
Sijoitusfunktio: Kuormituksen katkaisijan ja virtarajoittavan fuseaarin yhdistelmä sarjassa voi korvata vahvistimen. Kuormituksen katkaisija hoitaa pienempien ylivirtojen keskeyttämisen ja suljettamisen, kun taas virtarajoittava fuseaari hoitaa suurempien ylivirtojen ja kaikki lyhytsulkuvirrat.
Yhdistetty laite: Kuormituksen katkaisijan ja virtarajoittavan fuseaarin yhdistelmä sarjassa on kansallisissa standardeissa nimeltään "Katkaistu-Fuseaari Yhdistelmä". Fuseaaria voidaan asentaa lähdön tai kuormituksen puolelle katkaisijan. Kun fuseaarion vaihto on harvinaista, sen asentaminen lähdön puolelle on suositeltavaa, mikä mahdollistaa kuormituksen katkaisijan käytön eristimenä, erottaen näin virtarajoittavan fuseaarin päälle kohdistuvan jänniten.
Mikä on eristin (eristin)?
Eristin on ohjauslaitte, jolla ei ole kaarien sammutusmekanismia. Sen pääasiallinen tehtävä on erottaa energialähteet varmistaakseen muiden sähkölaitteiden turvallisen huollon; siksi sen käyttö kuormituksen alla on ehdottomasti kielletty. Kuitenkin tietyissä olosuhteissa sille sallitaan yhteyden luominen tai keskeyttäminen alivirtapiireihin. Se on yksi laajimmalla ja useimmin käytetyistä laitteista korkeajänniteohjauslaitteissa.
Eristimen toiminnot:
Turvallisen eristämispaikan luominen: Avatessaan se luo luotettavan eristämispaikan, erottaa selkeästi huoltotoiminnossa olevan laitteen tai linjan energialähteestä, varmistaa henkilöstön ja laitteen turvallisuuden.
Piirin kytkentä: Kytkentäpiirien yhteydet operaatiotarpeiden mukaisesti.
Pienien virtojen keskeyttäminen: Se voi keskeyttää pieniä virtoja piireissä, kuten rautakampujen, busbarien, yhteysohjainten ja lyhyiden kabelien ladantekijävirtoja; switch tasapainottavien kondensaattorien kapasitiivisia virtoja; kiertovirtoja kaksibusbarin siirtotapahtumissa; ja spänninvaihtojenkilojen magneettivirtoja.
Tyhjässä olevan muuntajan magneettivirran keskeyttäminen: Riippuen rakennetyypistä, se voi keskeyttää tyhjässä olevan muuntajan magneettivirran tietylle kapasiteetille.
Luokittelu:
Asennuspaikan mukaan: Voidaan jakaa ulkoisiin korkeajänniteeristeihin ja sisäisiin korkeajänniteeristeihin.
Ulkoinen tyyppi: Suunniteltu kestämään kova olosuhde, kuten tuuli, sade, lumi, saaste, kosteus, jäät ja raskaat lumikuurot, sopii avoimeen asentamiseen.
Eristäjän isolointisäiliön mukaan: Voidaan luokitella yksipylväs-, kaksipylväs- ja kolmipylväseristeiksi. Yksipylväseristin käyttää yläjohtojen suoraan alle sijaitsevaa vertikaalista tilaa elektrisen eristämispaikan luomiseen, tarjoaa merkittäviä etuja: maan säästö, yhdistävien johtojen vähentäminen ja selkeä visuaalinen merkki avoimesta/suljetusta tilasta. EHV-siirtojärjestelmissä yksipylväseristinten tilasäästö on erityisen ilmeistä.
Huomautus: Eristeitä käytetään pääasiassa alijännitevarusteissa, kuten asuintaloissa ja rakennusten alijännitevarusteissa. Kuvaus, jonka mukaan sen pääasiallinen toiminto on "kuormituksen alla olevien linjojen keskeyttäminen ja suljettaminen", on väärä; sen pääasiallinen toiminto on energialähteen eristäminen.
Mikä on tyhjiökatkaisija?
Tyhjiökatkaisija saa nimensä siitä, että se käyttää korkeaa tyhjiötä sekä kaarien sammutusvälineenä että kontaktien välisenä eristämisvälineenä keskeyttämisen jälkeen. Se on kompakti, kevyt, soveltuu useaan käyttöön ja vaatii vähän huoltoa, mikä tekee siitä laajalti käytetyn laitteen jakeluverkostoissa.
Tyhjiökatkaisijat käytetään pääasiassa sisäisiin jakeluasennuksiin 3–10 kV, 50 Hz kolmivaiheisissa vaihtosähköjärjestelmissä. Ne toimivat suojana ja ohjauskomponenttina teollisuuden ja louhinta-alan yritysten, voimaloiden ja alijäämäasemien sähkölaitteille, erityisesti öljöttömän toiminnan, vähän huollon ja usein käytön vaativissa sovelluksissa. Niitä voidaan asentaa keskellä asennettuihin katkaisilaitteisiin, kaksikerroksisiin hyllyihin tai kiinteisiin hyllyihin korkeajännitevarusteiden ohjaus- ja suojakatkaisuina.
Tyhjiökatkaisijoiden toimintaperiaate
Kun toimintamekanismi avaa liikkuvan ja kiinteän kontakin, niiden välille muodostuu kaari. Kontaktilaidun pinnat höyrytettävät metallia korkeassa lämpötilassa. Erityisesti suunnitellun kontaktilaidun muodon ansiosta virta luo sähkökentän, joka ajaa kaaren nopeasti kontaktilaidun pinnan tangentiaalisessa suunnassa. Osa metallivuoresta konsentraattuu metallishieldissä (näyttö). Kun virta kulkee luonnollisesti nollan läpi, kaari sammuu, ja kontaktien välisen dielektrisen vahvuuden palautuminen on nopeaa.
Tyhjiökatkaisijoiden toiminta
Katkaisijat tarjoavat suojatoimintoja, kuten ylivirtasuojan, lyhytsulkusuojan ja alijännitesuojan, tehokkaasti suojaavat piirejä ja energialähteitä.
Kuormituksen katkaisijoiden ja eristimien erot
Virtakatkaisukyky:
Eristin ei ole varustettu kaarien sammutusmekanismilla, joten se voi keskeyttää vain tyhjän sähkövirran, eikä se pysty käsittelemään kuormituksen sähkövirtaa tai lyhytsulkuvirtaa. Toiminnon on suoritettava ainoastaan, kun piiri on täysin ero-tettu ja tyhjä; toiminta kuormituksen alla on ehdottomasti kielletty estääksemme turvallisuusongelmia.
Kuormituksen katkaisija on varustettu kaarien sammutusmekanismilla, joten se pystyy keskeyttämään määrätyt kuormituksen sähkövirrat ja ylivirrat tietylle monikerralle, mutta se ei edelleenkään voi keskeyttää lyhytsulkuvirtaa.
Kaarien sammutusmekanismin olemassaolo:
Tämä on perustavanlaatuinen ero. Kaarien sammutusmekanismi auttaa katkaisun avaamisessa ja suljettamisessa ja rajoittaa ja sammuttaa tehokkaasti kaareja, parantaa toiminnan turvallisuutta. Tämän vuoksi useimmat katkaisulaitteet (erityisesti ne, jotka ovat suunniteltu virran keskeyttämiseen) on varustettu kaarien sammutusmekanismeilla.
Toiminnallinen tarkoitus:
Eristin käytetään pääasiassa selvän eristämispaikan luomiseen korkeajännitepiireissä, erottamaan sähköiset osat de-energisoituista osista huoltoa varten, varmistaen henkilöstön turvallisuuden.
Kuormituksen katkaisija käytetään vakioituissa korkeajänniteasennuksissa vikavirtojen (ylivirtojen) ja laitteiden määrätyille toimintavirtojen keskeyttämiseen. Vaikka molemmat käytetään korkeajännitejärjestelmissä, niiden toiminnalliset roolit poikkeavat.
Erot korkeajännitekuormituksen katkaisijoiden ja tyhjiökatkaisijoiden välillä
Katkaisukyky: Korkeajännitekuormituksen katkaisija voi keskeyttää kuormituksen alla ja sillä on oma sammutuskyky, mutta sen katkaisukyky on pieni ja rajattu.
Rakenneeroavat erot: Korkeajänniteeristimet eivät yleensä voi keskeyttää kuormituksen alla, eivätkä niissä ole kaarien sammutusmekanismia (muutamissa erikoisesti suunnitelluissa eristimissä voidaan keskeyttää pieniä kuormituksia, mutta niiden rakenne on suhteellisen yksinkertainen).
Eristämisfunktio: Molemmat korkeajännitekuormituksen katkaisijat ja korkeajänniteeristimet voivat luoda näkyvän eristämispaikan, kun taas useimmat katkaisijat eivät ole tällä toiminnolla (paitsi muutamilla katkaisijoiden, joilla on eristämisominaisuus).
Suojafunktiot:
Korkeajänniteeristimet eivät ole suojafunktioita.
Korkeajännitekuormituksen katkaisijoiden suojatus perustuu yleensä sarjakytkettyihin korkeajännitefuseaareihin, tarjoten vain hetkellisen ja ylivirtasuojan.
Korkeajännitekatkaisijat (kuten tyhjiökatkaisijat) voivat suunnitella hyvin suuren katkaisukyvyn, suojattuna pääasiassa virtasensorien avulla yhdessä sekundäärinsuojalaitteiden kanssa, tarjoten useita suojatoimintoja, kuten lyhytsulkusuojan, ylivirtasuojan ja maanjäähdytysuojan.
Toiminnallinen asema: Korkeajännitekuormituksen katkaisija toimii korkeajännitekatkaisijan ja korkeajänniteeristimen välillä. Sitä käytetään usein sarjassa korkeajännitefuseaarin kanssa voiman muuntajien ohjaamiseen. Se voi keskeyttää kuormituksen sähkövirrat ja ylivirrat, mutta koska se ei pysty keskeyttämään lyhytsulkuvirtoja, sen on luoteltava fuseaareihin lyhytsulkusuojaksi.
