Выключатель заземления, разъединитель и выключатель: основные различия

1. Что такое заземлитель?

Заземлитель — это устройство защиты безопасности в энергосистеме. Его основная цель — обеспечить надежное электрическое соединение между токоведущими частями электрооборудования (выключателя, разъединителя, трансформатора и т. д.) и землей, когда оборудование обесточено для технического обслуживания.

Его основные функции включают:

• Сброс остаточного заряда: сбрасывает любой статический заряд или наведенное напряжение, которые могут остаться на оборудовании после его обесточивания, в землю.
• Предотвращение травматизма при подаче напряжения: в случае ошибочной операции или внезапной повторной подачи напряжения заземлитель намеренно создает короткое замыкание, заставляя вышестоящие устройства защиты быстро срабатывать и отключать питание, тем самым защищая персонал, проводящий техническое обслуживание.
• Коммутация наведенных токов: на многоцепных опорах или близко расположенных параллельных воздушных линиях, когда одна цепь обесточена для технического обслуживания, соседние находящиеся под напряжением цепи наводят напряжение и ток на обесточенной цепи. Заземлитель используется для безопасного замыкания и размыкания таких наведенных токов.

В зависимости от области применения заземлители делятся на две категории:

• Заземлитель для технического обслуживания (ES): используется в основном для штатного заземления оборудования, находящегося на техническом обслуживании.
• Быстродействующий заземлитель (замыкания на повреждение) (FES): помимо заземления при техническом обслуживании, он может включать цепь на ток короткого замыкания. Обычно он оснащается быстрым приводом: при возникновении повреждения изоляции или внутреннего дугового разряда внутри КРУЭ (комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией) FES быстро замыкается для создания намеренного замыкания на землю, запуская релейную защиту, чтобы выключатель на противоположном конце линии сработал и устранил повреждение.

2. Ключевые различия

Эти три устройства имеют четко разделенные роли, что наиболее лаконично выражается через их способность к гашению дуги, время срабатывания и основную функцию:

3. Сравнительный анализ

• Выключатель: способен отключать как ток нагрузки, так и ток короткого замыкания; оснащен дугогасительными устройствами; его функция заключается в управлении и защите (устранение повреждений). При обесточивании он размыкается первым; при включении под напряжение он замыкается последним.

Вакуумный выключатель в литой изоляции стационарного исполнения

• Разъединитель: категорически запрещается отключать им ток нагрузки или ток короткого замыкания; не имеет дугогасительного устройства; его функция заключается в создании видимого разрыва (физическое разделение). При обесточивании он размыкается после выключателя; при включении под напряжение он замыкается до выключателя.
• Заземлитель: категорически запрещается отключать им ток нагрузки или ток короткого замыкания (быстродействующий заземлитель может включаться на ток короткого замыкания); не имеет дугогасительного устройства; его функция заключается в безопасном заземлении (защита от поражения электрическим током и случайной подачи напряжения). При обесточивании он замыкается последним; при включении под напряжение он должен быть разомкнут первым.

4. Классическая последовательность операций (логика «пяти блокировок»)

При коммутационных операциях в электроустановках эти три аппарата должны управляться в строгой последовательности:

Современные высоковольтные распределительные устройства обычно обеспечивают механическую блокировку между разъединителем и заземлителем: заземлитель может быть включен только после отключения разъединителя, а разъединитель не может быть включен при включенном заземлителе, что делает такие ошибочные операции физически невозможными.

5. Резюме

Выключатели, разъединители и заземлители выполняют различные функции в энергосистеме. Выключатель осуществляет отключение тока и защиту от повреждений, разъединитель обеспечивает видимый физический разрыв цепи, а заземлитель гарантирует безопасное заземление при техническом обслуживании.

Благодаря строгой механической блокировке и регламентированной последовательности операций, эти три устройства работают совместно, обеспечивая безопасную эксплуатацию энергосистемы.

Отредактировано по материалам: Garca