Întrerupător de circuit de aer

Un comutator cu aer comprimat este un  comutator de înaltă tensiune în care arcul electric este stins și contactele sunt deplasate de un curent de aer comprimat, care este creat de un dispozitiv separat (spre deosebire de un comutator de autogaz - aici gazele pentru stingerea arcului sunt creat în interiorul dispozitivului însuși). Conform GOST R52565-2006 [1] :

Întrerupător de circuit de aer: Un întrerupător de circuit în care se formează un arc într-un curent de aer de înaltă presiune.

Clasificarea întreruptoarelor cu aer

Întreruptoarele de aer sunt împărțite în:

• de proiectare:
  • întrerupătoare cu separator ;
  • întrerupătoare fără separator.
• cu programare:
  • distribuție - tensiune nominală până la 750kV, curent nominal - până la 3200A, capacitate de rupere - 40 - 50kA;
  • generator - tensiune nominală până la 25 kV, curent nominal - până la 20 kA, capacitate de rupere - până la 160 kA.

Accesorii pentru întrerupătoare de aer

Deoarece întrerupătorul de circuit de aer nu este capabil să creeze un flux de aer comprimat singur, sunt necesare următoarele elemente suplimentare pentru funcționarea sa:

• Dispozitiv pentru crearea aerului comprimat - compresor ;
• Sistem de conducte pneumatice;
• Dispozitiv de stocare a aerului comprimat - receptor

Conform GOST R52565-2006 :

Întreruptoarele de circuit de aer trebuie să conțină următoarele dispozitive:

a) un manometru care indică presiunea aerului din rezervorul întreruptorului (stâlp, element pol);

b) un presostat de minimă sau un manometru cu electrocontact (unul sau, dacă este necesar, două) cu contacte care furnizează semnalul că presiunea este sub nivelul admis, precum și întreruperea circuitelor de comandă corespunzătoare; dacă există un manometru cu electrocontact în comutator, manometrul conform listei a) nu este necesar;

c) o supapă de închidere instalată pe conducta de aer comună a întreruptorului (stâlpului);

d) supapă de reținere care împiedică ieșirea aerului comprimat din rezervorul (sau rezervoarele) întreruptorului atunci când presiunea din conducta de aer de alimentare (principală) scade;

e) un filtru pentru curatarea aerului care intra in intrerupator;

f) indicatorul acțiunii de ventilație (dacă există); la utilizarea clapetelor de purjare cu talc, prezența unui indicator de acțiune de ventilație este opțională;

g) un dispozitiv pentru evacuarea apei din fundul rezervorului (rezervoarelor) și aerisirea aerului.

Principiul de funcționare a întreruptorului de aer

Stingerea arcului într-un întrerupător de circuit de aer poate avea loc atât prin mișcare longitudinală, cât și transversală a aerului. Numărul de întreruperi de contact într-un pol depinde de tensiunea nominală a întreruptorului. Rezistoarele de șunt sunt de obicei conectate în paralel cu contactele de arc pentru a facilita stingerea arcului.

Principiile de funcționare a mecanismelor în întrerupătoarele cu separator și fără separator sunt oarecum diferite.

• În întrerupătoarele cu separator, contactele arcului electric sunt conectate la pistoane într-un mecanism contact-piston. Un separator este conectat în serie cu contactele arcului electric. Contactele arcului electric cu separatorul formează polul întreruptorului. Când întrerupătorul este pornit, contactele arcului electric și separatorul sunt închise. Atunci când este dat un semnal de oprire, este activată o supapă pneumatică electromagnetică, care deschide conducta pneumatică și aerul din expandor ( receptor ) acționează asupra pistoanelor contactelor arcului. Contactele se deschid și arcul rezultat este stins de fluxul de aer, apoi separatorul este oprit, întrerupând curentul rezidual. Timpul de alimentare cu aer este calculat astfel încât arcul rezultat să fie garantat a fi stins. De îndată ce alimentarea cu aer se oprește, contactele arcului revin în starea de pornire, iar întreruperea circuitului este asigurată de un separator deschis. Din punct de vedere structural, separatorul poate fi deschis - acest design este de obicei utilizat în întrerupătoarele de până la 35 kV. La comutatoarele pentru o tensiune nominală mai mare, separatoarele sunt realizate sub formă de camere umplute cu aer. Un exemplu de întrerupător cu separator este întrerupătorul VVG-20 (URSS).
• În întrerupătoarele fără separator , contactele de arc îndeplinesc atât rolul de stingere a arcului, cât și de întreruperea circuitului în starea oprită (funcția separatorului).

La proiectarea întreruptoarelor fără separator, camerele umplute cu aer (rezervoare) sunt utilizate cu dispozitive de stingere a arcului plasate în interiorul lor. Unitatea de contact este separată de agentul de stingere. Contactele pot fi făcute într-o etapă și în două etape.

Avantajul întreruptoarelor cu aer

• Capacitate de rupere foarte mare și recuperare rapidă cu reînchidere automată ;
• Un număr mare de cicluri de operare;
• Acționare pneumatică atât a deconectarii, cât și a activării, independent de prezența curentului de funcționare la substație, ceea ce permite, în prezența presiunii în sistemul pneumatic, pornirea unei substații complet deconectate;
• Întreruptoarele cu aer au fost operate de mult timp în sistemele de alimentare din Rusia și CSI și există o experiență vastă în operarea și repararea acestora;
• Mentenabilitatea (în special în comparație cu întreruptoarele SF6).

Dezavantajele întreruptoarelor cu aer

• Necesitatea unui sistem pneumatic dezvoltat și a echipamentelor compresoare;
• Efect de zgomot puternic atunci când curenții de scurtcircuit sunt opriți.
• Dimensiuni mari (în special în comparație cu SF6), ceea ce provoacă aparate de distribuție mari pentru exterior .

Exploatarea

Caracteristicile întreruptoarelor cu aer determină utilizarea lor la stații nodale puternice și la instalații de generare, unde este necesară o capacitate de rupere foarte mare și o recuperare mai rapidă a acestuia, iar dimensiunile mari ale întreruptorului și complexitatea sistemului său pneumatic nu joacă un rol.

În lume, acest tip de comutatoare este utilizat în principal în sistemele de alimentare din Rusia și CSI (în rețelele de 35 kV și mai sus). A existat o tendință globală de a înlocui întrerupătoarele de circuit cu aer cu întrerupătoare de circuit SF6 și întrerupătoare de circuit în vid încă din anii 1960.

Note

1. ↑ GOST R 52565-2006. Comutatoare AC pentru tensiuni de la 3 la 750 kV. Specificații generale. . Data accesului: 5 ianuarie 2016. Arhivat din original pe 4 martie 2016. (nedefinit)

Literatură

• Rodstein L.A. „Dispozitive electrice”, L 1981