Элегазовая система
Элегаз (SF6) используется в качестве изолирующей и дугогасящей среды в коммутационном оборудовании, поскольку он обладает хорошими свойствами гашения дуги. Эти его характеристики дают возможность создавать распределительные устройства, имеющие относительно компактные размеры по сравнению с традиционным оборудованием, использующим воздушную изоляцию. Экономически обоснованной альтернативы использованию элегаза как изолирующей среды нет. Существуют три принципиально различные конструкции распределительных устройств, изолируемых элегазом. В первых двух из них, известных, как «управляемые системы под давлением» и «замкнутые системы под давлением», утечки элегаза избежать практически невозможно. Это связано с тем, что такие системы в процессе эксплуатации требуют частого обслуживания. Именно во время обслуживания и происходят утечки. Более того, утечки происходят и при демонтаже оборудования в конце срока его службы. Третья конструкция, «герметично запечатанная система», не требует обслуживания в течение срока эксплуатации. Утечки элегаза в таких системах, как утверждается, ограничены, хотя и никогда не равны нулю, поскольку на практике, источником утечек являются сальники. Утечки также возможны и в течение слишком долгого времени службы устройства (более 30 лет).
Компоновка круэ
На примере КРУЭ ELK-04 и EXK-0 рассмотрим типовую конструкцию комплектного распределительного устройства с элегазовой изоляцией. КРУЭ строятся комбинацией выбранных модулей оборудования. Индивидуальные трёхфазные модули и отдельные виды оборудования соединяются вместе фланцами. Стандартизированные размеры фланцев обеспечивают максимальную гибкость при соединении коммутационных модулей. Таким образом, разработка и способ установки упрощаются. Модульная конструкция оборудования обеспечивает возможность лёгкого расширения или модификации КРУЭ в эксплуатации. В то же время изоляция в виде переборок между газовыми отсеками гарантирует минимальные повреждения соседних модулей. Выполненные в реальных размерах пластмассовые модели модулей КРУЭ и оборудования упрощают разработку конструкции и методов установки. Объёмное сравнение альтернативных компановок облегчает их техническую оценку. При компановке КРУЭ могут быть реализованы такие же стандартные решения, как и в обычных распределительных устройствах. Установки с одинарной или двойной системами шин или, альтернативно, с трансферными шинами так же, как секционирование шин и шинные связи, реализуются одинаково легко, с использованием стандартных модулей оборудования. Аналогично выполняются и другие решения, не характерные для Европы, такие как: два выключателя на присоединение, полуторная или кольцевая схема. В качестве материала для оболочек отсеков выбран стойкий к коррозии алюминий. Благодаря его низкому удельному весу, нагрузка на фундамент сведена к минимуму и дорогостоящие фундаменты не требуются. Ячейка типа ELK-04 с двойной системой сборных шин и с кабельным присоединением весит приблизительно 3700 кг. Та же сама ячейка типа EXK-0 (с электро-оптическим трансформатором напряжения) весит только около 2500 кг. Характерными преимуществами КРУЭ является:
минимальное требуемое пространство;
низкий вес;
высокая надёжность;
большой срок службы;
низкое давление элегаза;
газовая система без компрессоров;
простой контроль состояния элегаза;
отсутствие трубопроводов;
отсутствие наружных частей находящихся под напряжением;
модульная конструкция ячеек;
быстрый монтаж, благодаря расширенной предварительной сборке и испытаниям на заводе крупных компонентов - целиком собранных ячеек;
функциональные испытания.
В состав КРУЭ входят: выключатели, трансформаторы тока и напряжения, комбинированные разъединители - заземлители и быстродействующие заземлители, вспомогательные модули. На рис. 2 представлен вид в разрезе ячейки типа EXK-0 с двойной системой сборных шин, с кабельным присоединением и с трансформатором напряжения электро-оптического типа.
в
Рис. 2. Разрез ячейки типа EXK-0 с двойной системой сборных шин, с кабельным присоединением и с трансформатором напряжения
1 - шины с комбинированным разъединителем-заземлителем, 2 - выключатель, 3 - трансформатор тока, 4 - трансформатор напряжения, 5-кабельный вывод с комбинированным разъединителем-заземлителем, 6 – быстродействующий заземлитель, 7- шкаф управления.
Шины собираются из стандартных модульных секций длиной 1200 мм (ELK-04; EXK-0: 800 до 1000 мм) каждая в соответствии с размером ячейки отходящей линии. Фазные проводники крепятся на переборках, изолирующих газовые отсеки каждой секции. К каждому изолятору крепится переходной кожух телескопического типа, назначением которого является упрощение расширения или реконструкции распредустройства. Подпружиненные фланцевые соединения предназначены для компенсации усилий, создаваемых внутренним давлением газа, и аксиального перемещения, вызываемого изменением температуры. Разъёмные розеточные многоламельные контакты подсоединяют фазные проводники к переходному кожуху. Они воспринимают аксиалные перемещения, обусловленные температурными изменениями. Механические нагрузки на изоляторы в результате разницы температуры между фазами и оболочками таким образом полностью исключаются. Благодаря этой особенности конструкции шинного модуля, возможно расширение в обоих направлениях без трудностей. Комбинация шинного разъединителя и заземлителя, включаемого при подсоединении других модулей, обслуживания и. т. д., является неотъемлемой частью каждого шинного модуля. Общий приводной механизм для комбинированного разъединителя - заземлителя смонтирован с передней стороны модуля и действует через зубчатую коническую передачу и изоляционный вал на три параллельных подвижных контакта. В зависимости от направления движения контакты выполняют функции разъединителя или заземлителя (заземлителя для выполнения работ по обслуживанию.). С помощью рукоятки возможно также ручное управление комбинированным разъединителем - заземлителем. Два отдельных указателя положения и вспомогательные выключатели подсоединены к оперативному механизму. Их контакты включаются непосредственно перед тем, как основные контакты достигнут полностью своего конечного положения, гарантируя таким образом надёжную индикацию положения заземлителя.