В. Красник - Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств
Элегаз обладает следующими достоинствами: он безвреден, химически не активен, не горит и не поддерживает горение, обладает повышенной теплопроводностью, удачно сочетает в себе изоляционные и дугогасящие свойства и легкодоступен. Электрическая прочность элегаза в 2,5 раза больше прочности воздуха. Его электрические характеристики обладают высокой стабильностью. При нормальной эксплуатации элегаз не действует на материалы и конструкции, не стареет и не требует такого ухода, как, например, масло.
Электрическая дуга частично разлагает элегаз. Основная масса продуктов разложения восстанавливается (рекомбинирует). Оставшаяся часть поглощается фильтрами-поглотителями, встроенными в резервуары выключателей. Продукты разложения, не поглощенные фильтрами, взаимодействуют с влагой, кислородом и парами металла и выпадают в выключателях в виде тонкого слоя порошка. Сухой порошок является хорошим диэлектриком.
Полюс элегазового выключателя представляет собой герметичный заземленный, заполненный сжатым воздухом металлический резервуар, в котором размещено дугогасительное устройство. Оно крепится к стенкам резервуара с помощью эпоксидных опорных изоляторов.
Подвижные части дугогасящего устройства выключателя перемещаются изоляционной тягой, связанной с пневматическим приводом, шток которого входит в резервуар.
В процессе обслуживания элегазовых выключателей персонал обязан следить за давлением элегаза в резервуарах выключателей, с тем чтобы предотвратить чрезмерные утечки элегаза и снижение по этой причине электрической прочности изоляционных промежутков.
Контроль давления осуществляется по показаниям манометров и плотномеров. Плотномеры используются в случаях, когда температура окружающей среды изменяется в широких пределах, что затрудняет измерение давления.
При эксплуатации практически невозможно обеспечить абсолютную герметизацию резервуара, в связи с чем утечки элегаза неизбежны, но они не должны превышать 3 % общей массы в год.
Проводить операции с выключателями при пониженном давлении элегаза не допускается.
При осмотрах выключателей проверяется: чистота наружной поверхности, отсутствие звуков электрических разрядов, треска, вибраций, работа приточно-вытяжной вентиляции, температура в помещении РУ (должна поддерживаться на уровне не ниже 5 °C), а также проверяется давление в резервуарах пневматических приводов выключателей (должно находиться в пределах 1,6–2,1 МПа).
Элегаз в 5 раз тяжелее воздуха и при утечках скапливается в пониженных местах (на полу, в подвалах, траншеях, кабельных каналах). Персонал, находящийся в таких местах, почувствует недостаток кислорода и удушье. Безопасный уровень концентрации чистого (не загрязненного продуктами разложения) элегаза в помещении составляет порядка 0,1 % (5000 мг/м3), а при кратковременном пребывании — до 1 %.
Поэтому проведение работ в помещениях РУ, где обнаружена утечка элегаза, может допускаться при включенной приточно-вытяжной вентиляции и применении средств индивидуальной защиты. Следует иметь в виду, что в продуктах разложения элегаза электрической дугой содержатся активные высокотоксичные фториды и сернистые соединения. Наличие продуктов разложения обнаруживается по неприятному запаху. Эти химические соединения в газообразном и твердом состоянии очень опасны для людей.
4.2.5. Обслуживание вакуумных выключателей
Вакуумные выключатели находят широкое применение в электроустановках напряжением 10 кВ и выше. По сравнению с другими выключателями высокого напряжения вакуумные выключатели имеют следующие преимущества:
высокое быстродействие;
полную взрыво- и пожаробезопасность;
экологическую чистоту;
широкий диапазон температур (от +200 до −70 °C);
надежность в работе;
минимальные эксплуатационные затраты;
минимальные габаритные размеры;
повышенную устойчивость к ударным вибрационным нагрузкам;
высокую изностойкость при коммутации токов нагрузки;
произвольное рабочее положение вакуумного дугогасительного устройства.
Принцип использования вакуума для гашения дуги при высоких напряжениях был известен давно. Однако на практике их стали применять лишь после появления технических возможностей — создания вакуумночистых проводниковых и изоляционных материалов больших размеров, проведения вакуумночистых сборок этих материалов и получения высокого вакуума.
Главной частью вакуумного выключателя является вакуумная дугогасительная камера.
Конструктивно вакуумный выключатель выполнен следующим образом.
Цилиндрический корпус камеры, как правило, состоит из двух секций полых керамических изоляторов, соединенных металлической прокладкой и закрытых с торцов фланцами. Внутри камеры расположена контактная система и электростатические экраны, защищающие изоляционные поверхности от металлизации продуктами эрозии контактов и способствующие распределению потенциалов внутри камеры. Неподвижный контакт жестко прикреплен к нижнему фланцу камеры, а подвижный контакт проходит через верхний фланец камеры и соединяется с ним сильфоном из нержавеющей стали, создающим герметичное подвижное соединение. Камеры полюсов выключателя крепятся на металлическом каркасе с помощью опорных изоляторов.
Подвижные контакты камер управляются общим приводом с помощью изоляционных тяг и перемещаются при отключении на 12 мм, что позволяет достигать высоких скоростей отключения — порядка 1,7–2,3 м/с.
Воздух из камер откачан до глубокого вакуума, который сохраняется в течение всего срока их службы. Поэтому гашение электрической дуги в вакуумном выключателе происходит при полном отсутствии среды, проводящей электрический ток. Вследствие этого изоляция межэлектродного промежутка восстанавливается быстро и дуга гаснет при первом же прохождении тока через нулевое значение. При этом эрозия контактов под действием дуги незначительна — в пределах допустимого значения (4 мм).
При обслуживании вакуумных выключателей проверяется отсутствие дефектов изоляторов (сколов и трещин) и загрязнений их поверхности, а также отсутствие следов разрядов и коронирования.
4.2.6. Операции с выключателями и проверка их работоспособности
К операциям с выключателями следует отнести, в первую очередь, ручное отключение и включение ручным приводом.
Ручное отключение масляного выключателя с дистанционным приводом производится воздействием на сердечник отключающего электромагнита или защелку привода. При этом следует помнить, что если на линии имеется АПВ, работающее по принципу несоответствия положений выключателя и его ключа управления, то после ручного отключения выключателя произойдет его повторное включение устройством АПВ.
Включение ручным приводом производится быстрым поворотом рычага (штурвала) до упора, но без приложения больших усилий в конце хода. Ручной привод должен быть отделен от выключателя стенкой или прочным металлическим щитом для защиты персонала от травм при возможном повреждении выключателя в случае подачи напряжения на неустраненное после автоматического отключения КЗ или недопустимо оставленную после производства работ на оборудовании закоротку.
Представляет опасность включение масляного выключателя после его автоматического отключения, если ключ управления масляным выключателем находится в непосредственной близости от выключателя. В этом случае следует пользоваться переносной нормально разомкнутой кнопкой, которая подключается при помощи шнура к цепи управления выключателем и позволяет персоналу подавать импульс на его включение, находясь от выключателя на безопасном расстоянии.
Включение воздушных выключателей кнопками пневматического управления не производится.
Отключение воздушного выключателя кнопкой местного управления допускается лишь в том случае, когда быстрое отключение выключателя может предотвратить опасность для жизни людей или обеспечить сохранность оборудования.
Опробование воздушных выключателей в процессе наладки и испытаний выполняется дистанционно со щита управления или из специального укрытия (фургона). При этом никто из членов бригады не должен находиться ближе 100 м от воздушного выключателя. О каждой операции отключения воздушного выключателя, сопровождающегося сильным выхлопом, работающие предупреждаются сиреной.
При сильном броске тока во время включения выключателя, указывающего на наличие КЗ или недопустимое несинхронное включение, выключатель должен быть немедленно, не дожидаясь срабатывания релейной защиты, отключен поворотом ключа.
