Posliini{0}}verhoiltu pylväs-tyyppisen ulkoilmakatkaisijan yleinen rakenne on seuraava:Ylempi posliiniholkki toimii kaaren{0}}sammutuskammion läpivientinä, joka sisältää tyhjiökatkaisijan, ja alempi posliiniholkki toimii tukiholkina. Sekä kaari-sammutuskammion holkki että tukiholkki on täytetty tyhjiöeristysrasvalla, jolla on erinomaiset eristysominaisuudet. Jos 35 kV:n linjan ylijännitesuoja on vaurioitunut tai sillä on huonot salamansuojaominaisuudet, voi salaman aikana ylijännite tunkeutua sähköaseman laitteistoon johtoa pitkin ja aiheuttaa oikosulun katkaisijan eristyksen heikoissa kohdissa, mikä voi aiheuttaa laitevaurioita salamaniskun vuoksi. Seuraavat ennaltaehkäisevät toimenpiteet voidaan toteuttaa tämän korjaamiseksi.
I. Tärkeimmät tavat, joilla salaman toiminta vaikuttaa ulkoilman tyhjiökatkaisimiin
Salaman vaikutus ulkoilman tyhjiökytkimiin ei johdu suorasta "iskusta" itse laitteistoon, vaan pääasiassa seuraavilla kahdella tavalla, jotka synnyttävät tuhoisia ylijännitteitä:
Suora salamanisku ylijännite
Suora isku: Salama iskee suoraan katkaisijan runkoon, kytkettyihin virtakiskoihin tai viereisiin rakenteisiin. Tämä tuottaa erittäin suuria salamavirtoja ja -jännitteitä, jotka ylittävät huomattavasti laitteiston eristyskestävyystason.
Seuraukset: Tämä voi johtaa eristeen räjähtämiseen, räjähdykseen, tyhjökatkaisijan ulkoisen eristeen rikkoutumiseen ja jopa kolmivaiheiseen oikosulkuun, mikä johtaa pysyvään laitteiston vaurioitumiseen ja sähkökatkoihin.
Indusoitu salaman ylijännite (yleisempi)
Periaate: Kun salama iskee linjaan, napaan tai maahan katkaisijan lähellä, se muodostaa voimakkaan ohimenevän sähkömagneettisen kentän ympärilleen. Tämä muuttuva magneettikenttä aiheuttaa erittäin suuria ylijännitteitä katkaisijan, johtimien ja rakenteiden muodostamaan piiriin.
Ominaisuudet: Vaikka voimakkuus on yleensä pienempi kuin suoran salamaniskun, se esiintyy useammin ja etenee linjaa pitkin, mikä muodostaa merkittävän uhan katkaisijan heikoille eristyspisteille.
Salaman ylijännite
Periaate: Vaikka salama iskee kaukaiseen linjaan, salama etenee siirtolinjaa pitkin kulkevana aallon muodossa ja saavuttaa sähköaseman katkaisijan. Jos aallon impedanssi ei täsmää, tapahtuu taittumista ja heijastusta, mikä aiheuttaa jännitteen nousun.
Vaikuttavat komponentit: Uhkaa pääasiassa katkaisijakoskettimien välistä eristystä ja eristystä maahan. Varsinkin kun katkaisija on auki-asennossa, sen koskettimien (liikkuvien ja paikallaan olevien koskettimien välillä) on kestettävä koko järjestelmän vaihejännite. Salamapiikin päällekkäisyys voi helposti johtaa koskettimien rikkoutumiseen, mikä aiheuttaa "salamaiskuvian".
Maapotentiaalin nousu
Periaate: Kun salamavirta puretaan maahan maadoituslaitteen kautta, se synnyttää erittäin suuren hetkellisen potentiaalin maadoitusrungon ympärille. Jos sähköaseman eri laitteiden maadoitusliitännät (kuten katkaisijoiden alustat, ohjauskaapit) ovat huonot tai niissä on potentiaaliero, se voi johtaa taka-flashover-ylijännitteeseen.
Vaikutus: Suuri potentiaali voi "vilkua takaisin" maadoitusjohdosta laitteen koteloon ja tunkeutua sitten haavoittuvaan toissijaiseen ohjausjärjestelmään (kuten käyttömekanismin moottoriin, avaus- ja sulkemiskäämiin sekä mikroprosessorin suojalaitteisiin) aiheuttaen ohjausvirheen tai komponenttien palamisen.
II. Erityiset haitan ilmenemismuodot
Eristysvauriot:
Ulkoinen eristys: Posliini- tai silikonikumikomposiittieristeiden pinnan heijastus jättää palamisjälkiä, mikä heikentää tulevaa eristystehoa.
Sisäinen eristys: Vaikka tyhjiökatkaisin on täysin tiivis, sen ulkoinen ryömintäetäisyys voi kohdata ylilyöntiä kontaminaatioiden ja päällekkäisten salamaniskujen vuoksi. Vielä tärkeämpää on, että kontaktiväli voi puhkaista salaman ylijännitteen vaikutuksesta.
Mekanismin toimintahäiriö tai toimintahäiriö:
Indusoitu ylijännite voi tunkeutua käyttömekanismin ohjausmoduuliin (kuten jousimekanismi, kestomagneettimekanismi) voimalinjojen tai ohjauskaapeleiden kautta, mikä saattaa aiheuttaa katkaisijan tarpeettoman laukeamisen (vika) tai toimintahäiriön vian aikana (toimintahäiriö), mikä laajentaa onnettomuuden laajuutta.
Toissijainen järjestelmävaurio:
Salaman synnyttämät sähkömagneettiset pulssit (LEMP) voivat kytkeytyä signaalilinjoihin ja voimalinjoihin, vaurioittaen mikroprosessori{0}}pohjaisia suoja- ja ohjauslaitteita, älykkäitä päätteitä (DTU/FTU) jne., mikä johtaa valvontahäiriöön.
Nopeutettu materiaalin ikääntyminen:
Usein esiintyvät ylijännitepiikit kiihdyttävät eristemateriaalien ikääntymistä ja lyhentävät laitteiden käyttöikää.
III. Kattavat suojatoimenpiteet ("Kolme puolustuslinjaa")
Ulkona olevien 35 kV tyhjiökatkaisijoiden salamansuojauksessa on otettava käyttöön "kattava hallinta ja kerroksellinen suojaus" strategia.
Ensimmäinen puolustuslinja: sieppaus ja purkaminen (suorien iskujen estäminen ja saapuvien aaltojen amplitudin vähentäminen)
Ukkosenjohtimien/salamajohtimien asennus:
Asenna erilliset ukkosenjohtimet tai rakenteelliset ukkosenjohtimet sähköasemalle (tai ulkosähkönjakelualueelle, johon katkaisija on asennettu) muodostamaan tehokkaan suojavyöhykkeen ja varmistamaan, että tärkeät laitteet, kuten katkaisijat, ovat suojassa suoria salamaniskuja vastaan.
Ylijännitesuojainten järkevä sijoitus:
Ratkaiseva toimenpide! Katkaisijan virransyöttöpuolen sisääntuloon on asennettava aukoton metallioksidisuoja (MOA) (asennettu yleensä katkaisijan kanssa).
Asennuspaikka: Se tulee asentaa mahdollisimman lähelle katkaisijaa, jotta minimoidaan niiden välisiin liitäntäjohtoihin aiheutuva ylijännite. Ihannetapauksessa ylijännitesuojan ja katkaisijan välinen sähköinen etäisyys ei saisi ylittää määritettyä arvoa (kuten määräysten "sähköetäisyys" -vaatimus).
Toiminto: Kun salaman ylijännite saavuttaa ylijännitesuojan käyttöjännitteen, se johtaa nopeasti, rajoittaen ylijännitteen turvalliselle tasolle, jonka katkaisijan eristys kestää, ja purkaa salamavirran maahan.
Toinen puolustuslinja: Potentiaalin tasaus ja maadoitus (tarjoaa luotettavan purkausreitin ja tasauspotentiaalin)
Parannettu maadoitusjärjestelmä:
Sähköasemien ja katkaisijoiden runkojen maadoitusverkon on oltava määräysten mukainen, mikä takaa riittävän alhaisen maadoitusresistanssin (vaatimuksena on yleensä olla pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 Ω). Pienen-resistanssin maadoitus voi nopeasti purkaa salamavirran ja vähentää maapotentiaalin nousun suuruutta.
Katkaisijan alustassa, käyttömekanismikotelossa ja metallirungossa tulee olla vähintään kaksi luotettavaa maadoituspistettä.
Potentiaalin tasaus:
Katkaisijan lähellä olevat metalliosat (kuten tuet, kaapeliputket ja kaapelihyllyt) ja ohjausrasian kotelot tulee liittää hyvin-päämaadoitusverkkoon potentiaalierojen aiheuttaman takaiskun estämiseksi.
Kolmas puolustuslinja: suojaus ja eristys (toissijaisen järjestelmän suojaaminen)
Suojaus ja johdotus:
Kaikki katkaisijan käyttömekanismiin ja ohjausrasiaan johtavat ohjauskaapelit ja signaalikaapelit tulee panssaroida tai reitittää metalliputkien läpi, ja metallipanssarin tai metalliputken molempien päiden on oltava luotettavasti maadoitettuja.
Suojattuja kaapeleita tulee käyttää ensisijaisesti, ja suojakerroksen on myös oltava maadoitettu molemmista päistä.
Ylijännitesuojalaitteiden (SPD:t) asennus:
Sopivan jännitetason SPD:t (esim. DC220V/AC220V teholähde SPD, signaali SPD) on asennettava katkaisijan käyttötehotuloon ja ohjaussignaalipiirin tuloon.
SPD:t voivat tehokkaasti tukahduttaa linjoista tulevan salamapiikin, mikä suojaa toissijaisia elektronisia laitteita. On perustettava monivaiheinen koordinoitu SPD-suojajärjestelmä.
Eristystoimenpiteet:
Tärkeissä signaalipiireissä voidaan käyttää optoerottimia tai signaalieristysmuuntajia sähköiseen eristämiseen salaman ylijännitteen johtamisreitin katkaisemiseksi.
IV. Käyttö- ja huoltoehdotuksia
Säännöllinen ennaltaehkäisevä testi:
Suorita DC-viitejännite (U1mA) ja vuotovirtatestit ylijännitesuojaimille määräysten mukaisesti varmistaaksesi niiden oikean toiminnan.
Suorita katkaisijoiden eristysresistanssi- ja AC-kestävyystestit, erityisesti niiden koskettimien tehotaajuuden ja impulssinkestävyysjännitetason tarkistaminen.
Maadoitusverkon tarkastus:
Testaa säännöllisesti maadoitusvastus ja tarkista maadoitusjohtimien korroosio tai rikkoutuminen.
Kunnon seuranta:
Vahvista tarkastuksia ennen ja jälkeen ukkosmyrskykautta ja tarkista, onko eristeiden pinnoilla ylivuotojälkiä, varmista, että mekanismin laatikko on kunnolla tiivis, ja varmista, että SPD-tilan ilmaisin toimii oikein.
Näytön toimintatila:
Avoin/valmiustilassa olevien johtojen katkaisijoiden salamansuojauksen (pääasiassa kiskon puolen ylijännitesuojat) on oltava jatkuvasti kytkettynä.
Yhteenveto
Salamaniskut muodostavat systeemisen uhan 35 kV:n ulkoilman tyhjiökatkaisimille ja vaikuttavat sekä primäärieristykseen että toissijaiseen ohjausjärjestelmään. Tärkein ja tehokkain ennaltaehkäisevä toimenpide on "suorituskykyisten metallioksidisuojainten (MOA) asentaminen lähelle katkaisijaa", jota täydentää luotettava maadoitus, kattava toisiojärjestelmän ylijännitesuoja sekä standardoitu käyttö ja huolto. Vain rakentamalla monikerroksinen suojajärjestelmä ilmasta maahan ja ensisijaisesta toisiojärjestelmään voidaan maksimoida tyhjiökatkaisijoiden turvallinen ja vakaa toiminta salamaolosuhteissa.
Shaanxi Huadian 35kV ulkoilmakatkaisijat innovatiivisella teknologiallaan määrittelevät uuden standardin ulkokytkimille. Niissä on korkea-lujuus, säänkestävä-komposiittieristekotelo, joka lisää merkittävästi virumisetäisyyttä. Yhdessä optimoidun sähkökentän suunnittelun kanssa ne estävät tehokkaasti pinnan välähdyksen jopa äärimmäisissä salaman ylijännitteissä ja saasteissa, mikä takaa erinomaisen ja pitkäkestoisen eristyskyvyn. Täysin tiivistetyllä, modulaarisella jousella tai kestomagneettikäyttömekanismilla varustettujen niiden mekaaninen käyttöikä on yli 10 000 käyttökertaa. Sisäänrakennettu-kondensaationestolaite varmistaa, että mekanismikotelo pysyy kuivana. Tiedustelut, ota meihin yhteyttä:pannie@hdswitchgear.com.
