Статья о преимуществах и недостатках высоковольтных элегазовых выключателей.
Высоковольтные выключатели применяются для изменения состояния высоковольтной линии «включено-выключено» с целью оперативного управления имеющейся системой энергоснабжения и для отключения оборудования или участка сети в аварийных ситуациях.
Для этих целей используются высоковольтные выключатели:
- масляные;
- воздушные;
- вакуумные;
- элегазовые.
Названия выключателей отражают состав сред гашения дуги между контактами выключателя, которая возникает при коммутации высоких напряжений. Здесь уместны некоторые оговорки в отношении масляного выключателя — правильнее будет говорить, что гашение дуги происходит в неком газовом пузыре, образующемся при возникновении дуги в толще масляного объема. Масляные выключатели просты и дешевы в эксплуатации, но пожаро- и взрывоопасны.
В воздушном выключателе дугу гасит мощный поток воздуха из резервуаров высокого давления. Как и масляные выключатели, воздушные высоковольтные выключатели могут быть изготовлены на весь диапазон применяемых напряжений и токов. Но их конструкции сложнее и дороже, чем масляные, а эксплуатация требует наличия компрессорной станции для получения чистого сухого воздуха.
Дуга вакуумного выключателя гаснет в разреженном пространстве дугогасительной камеры. Электрическая прочность вакуума чрезвычайно высока и очень быстро восстанавливается после электрического пробоя. Кроме того такие выключатели отличает высокая надежность и уменьшенные затраты на обслуживание, простота конструкции.
Из недостатков вакуумных выключателей отмечается:
- высокая стоимость;
- возможность возникновения перенапряжения в сети при определенных ее состояниях;
- для созданий выключателей на высшие напряжения требуются определенные технические ухищрения.
Элегазовые высоковольтные выключатели, чьи дугогасительные устройства работают в среде «электротехнического газа» SF6, сочетают в себе преимущества различных типов выключателей:
- возможно использование элегазовых выключателей на любое из напряжений, применяемых в отечественной энергетике;
- небольшие масса и габаритные размеры конструкции элегазовых выключателей в сочетании с бесшумной работой привода;
- дуга гасится в замкнутом газовом объеме без доступа в атмосферу;
- безвредная для человека, экологически чистая, инертная газовая среда элегазового выключателя;
- увеличенная коммутационная способность элегазового выключателя;
- работа в режиме переключения больших и малых токов без возникновения перенапряжения, что автоматически исключает наличие устройств ОПН (ограничение перенапряжения);
- высокая надежность элегазового выключателя, межремонтный период увеличен до 15 лет;
- пожаробезопасность оборудования.
К недостаткам элегазовых выключателей следует отнести:
- высокую стоимость оборудования и текущие затраты на эксплуатацию, так как требования к качеству элегаза очень высоки;
- температура окружающей среды влияет на агрегатное состояние элегаза, что требует применения систем подогрева выключателя при пониженных температурах (при -40°С элегаз становится жидкостью);
- коммутационный ресурс элегазового выключателя ниже, чем у аналогичного вакуумного выключателя;
- необходимы высококачественные уплотнения резервуаров и магистралей, так как элегаз очень текуч.
В конце прошлого столетия в мировой энергетике произошел прорыв в технологиях коммутационных аппаратов высокого напряжения. Масляные и воздушные выключатели стали постепенно уступать место вакуумным и элегазовым выключателям. Это объясняется отличными дугогасящими свойствами вакуума, а также газа с химической формулой SF6, именуемого элегазом, и повышенной безопасностью эксплуатации коммутационного оборудования с их применением. И хотя вакуумное и элегазовое оборудование недешево, пока что не найден достойный конкурент средам гашения дуги — вакууму и элегазу.