Wyłącznik wysokiego napięcia (znany również jako wyłącznik nożowy wysokiego napięcia lub wyłącznik nożowy izolacyjny) jest jednym z najczęściej stosowanych i podstawowych urządzeń przełączających wysokiego napięcia w elektrowniach i podstacjach. Jego podstawową funkcję można podsumować jednym zdaniem: nie przerywa prądu, a jego jedyną funkcją jest całkowite odizolowanie sprzętu od źródła zasilania podczas konserwacji, zapewniając bezpieczne środowisko pracy pracownikom zajmującym się konserwacją.
Ponieważ nie jest wyposażony w gaśnicę łukową, nie może nigdy pracować pod obciążeniem i musi być używany w połączeniu z wyłącznikiem wysokiego napięcia.
I. Jak to wygląda?
Konstrukcja wyłącznika wysokiego napięcia jest bardzo prosta. Składa się z następujących części:
Przewodzący przełącznik noża: metalowe ostrze, które obraca się lub porusza w górę i w dół. Wstawia stałe styki po zamknięciu i rozdziela po otwarciu.
Stały punkt kontaktowy: Stały punkt kontaktowy, zwykle podłączony do źródła zasilania.
Wspornik izolacyjny (izolator porcelanowy): podtrzymuje części przewodzące i zapewnia izolację podłogi. Izolatory porcelanowe-zewnętrzne mają również ceramiczne osłony chroniące przed deszczem.
Mechanizm uruchamiający: Sterowanie ręczne lub elektryczne, wyłącznik noża napędowego.
Typowe typy zewnętrzne obejmują jednobiegunowe, dwubiegunowe i trójbiegunowe. Wyłączniki jednokolumnowe zajmują niewielką powierzchnię i są najczęściej stosowane w podstacjach ultra-wysokiego napięcia (110 kV i więcej). Dwu-wyłączniki kolumnowe mają prostą konstrukcję i niski koszt. Są powszechnie spotykane w systemach 110 kV.
II. Jego trzy podstawowe funkcje
Funkcja 1: Izolacja zasilania-Jest to najważniejsza i niezastąpiona funkcja zasilania.
Podczas konserwacji sprzętu elektrycznego należy całkowicie odłączyć sprzęt i zasilanie. Chociaż wyłączniki wysokiego napięcia mogą przerywać prąd, ich styki są uszczelnione w komorze gaszenia łuku, więc nie widać, gdzie znajduje się wyłącznik i nie ma pewności, czy rzeczywiście jest uszkodzony.
Natomiast po włączeniu rozłącznika zauważalna jest przerwa rozłączeniowa pomiędzy wyłącznikiem nożowym a stałym punktem styku (odległość rozwarcia nie mniejsza niż 160mm lub kąt nie mniejszy niż 65 stopni), co jest wizualnym potwierdzeniem, że „odcięto zasilanie”. Widoczny przełom to „ratunek” dla pracowników utrzymania ruchu.
Tak więc w podstacji po obu stronach wyłącznika instaluje się zestaw rozłączników,-jeden zapewnia podwójną ochronę, zanim wyłącznik odizoluje zasilanie, a drugi zapewnia podwójną ochronę po tym, jak wyłącznik zapobiegnie odwróceniu zasilania.
Funkcja 2: Działanie przełącznika - zmiana sposobu pracy systemu elektroenergetycznego.
W systemie z podwójną szyną zbiorczą konieczne jest przełączenie linii z szyny A na szynę B. Odbywa się to za pomocą odłączonego przełącznika i wyłączników automatycznych, działających sekwencyjnie w celu „przesunięcia” linii na inną szynę. Ta operacja, zwana przełączaniem, jest drugim najważniejszym zastosowaniem rozłączników.
Inne zastosowania, takie jak podłączenie szyn rezerwowych, ominięcie magistrali i zmiana konfiguracji okablowania systemu, zależą od odłączenia wyłącznika.
Funkcja 3: Przełącznik małych obwodów prądowych-niecałkowicie niezdolnych do obsługi prądu
Chociaż rozłączniki nie mogą odciąć prądu obciążenia ani-prądu zwarciowego, mogą bezpiecznie włączyć niektóre bardzo małe prądy:
Przełączniki i przyłącza obwodów przekładników napięciowych i ograniczników przepięć
Przełączanie i podłączanie prądu naładowanego nieobciążonych szyn zbiorczych
Przełączniki i połączenia dla nieobciążonych transformatorów o prądzie wzbudzenia nie większym niż 2A (typ zewnętrzny może załączać tylko 560 kVA i mniej, typ wewnętrzny może załączać tylko 320 kVA i mniej)
Przełącznik prądowy kondensatora i podłączenie do linii nieobciążonych do 5A (10kV i długości do 5km)
Operacje te nie wytwarzają silnych łuków, a odłączony przełącznik doskonale sobie z nimi radzi.
III. Jego największa cecha: brak gaśnicy łukowej.
Podstawowa różnica między wyłącznikiem automatycznym a wyłącznikiem automatycznym polega na:
Elementy porównawcze: odłącznik-wysokiego napięcia, wyłącznik wysokiego napięcia
Gaśnice łukowe: Brak, Tak (próżnia/SF6/olej)
Czy może przerwać prąd obciążenia? Nie, to prawda
Czy może przerwać-prąd zwarciowy? Nie, to prawda
Czy istnieje wyraźny punkt odłączenia? Tak, widoczne gołym okiem, nie (kontakt w komorze gaszenia łuku)
Kolejność operacji: Wyłącznik musi zostać uruchomiony po otwarciu i może być uruchamiany bezpośrednio pod obciążeniem.
Ponieważ nie ma gaśnicy łukowej, jeśli rozłącznik zostanie włączony pod obciążeniem, po rozłączeniu styku powstanie silny łuk. Łuk taki nie może zostać zgaszony w powietrzu i może skutkować powstawaniem łuków latających (gdzie zostanie rzucony na inne fazy lub do ziemi), powodując zwarcia w obu fazach, spalenie sprzętu, a nawet zagrożenie życia operatorów.
Dlatego w systemie elektroenergetycznym obowiązuje żelazne prawo: zabrania się otwierania i zamykania wyłącznika pod obciążeniem.
IV. WSTĘP Sekwencja działania-Kroków rozpoczęcia i zakończenia nie można odwrócić
Ponieważ wyłączniki automatyczne nie działają pod obciążeniem, istnieje ścisła sekwencja operacji pomiędzy wyłącznikami i wyłącznikami, z mechanizmami blokującymi zapobiegającymi niewłaściwej obsłudze:
Po podłączeniu (podłączyć rozłącznik, a następnie wyłączyć wyłącznik automatyczny):
Najpierw wyłącz rozłącznik po stronie szyny zbiorczej.
Następnie zamknij wyłącznik od strony przewodu.
Na koniec wyłącz wyłącznik automatyczny.
Kiedy zaniknie zasilanie (rozłącz wyłącznik, a następnie rozłącz wyłącznik):
Odłączyć wyłącznik automatyczny.
Następnie odłącz wyłącznik-po stronie linii.
Na koniec odłącz wyłącznik z boku autobusu. Cofanie oznacza uszkodzenie przełącznika pod obciążeniem, co może prowadzić do poważnego wypadku.
V. Rozróżnienie typów wewnętrznych i zewnętrznych.
Typ wnętrza (seria GN):
Montaż pionowy ze stałym stykiem u góry. Mała odległość międzyfazowa, można przełączać tylko 320 kVA i poniżej nieobciążonych transformatorów. Używany do rozdzielnic wewnętrznych.
Typ zewnętrzny (seria GW):
Montaż poziomy, ceramiczny izolator i ceramiczny fartuch zapewniają ochronę przed deszczem. Można włączać/wyłączać tylko puste transformatory o mocy 560 kVA i mniejszej. Stosowany w podstacjach otwartych.
VI. WSTĘP Podsumowanie w jednym zdaniu
Wyłącznik nożowy wysokiego napięcia=Wyłącznik nożowy wysokiego napięcia bez możliwości gaszenia łuku, ale ze znaczną przerwą. Nie odcina prądu, po prostu „izoluje moc”; nie zapewnia ochrony, zapewnia jedynie widoczność „odcięcia zasilania”. Jest to idealny partner dla wyłączników automatycznych i wyłączników ratunkowych dla pracowników utrzymania ruchu.
