Bộ ngắt kết nối điện áp cao - phân loại, quy tắc sử dụng và kỹ thuật thực hiện các thao tác

Bộ ngắt kết nối là thiết bị chuyển mạch có điểm ngắt có thể nhìn thấy không có cơ chế nhả tự do. Chúng được thiết kế để bật và tắt các phần trực tiếp của mạch điện (điện áp cao) khi không có dòng tải hoặc để thay đổi sơ đồ kết nối.

Mục đích của ngắt kết nối

Bộ ngắt kết nối phục vụ để tạo ra một khoảng cách có thể nhìn thấy ngăn cách thiết bị không hoạt động với các bộ phận mang điện. Điều này là cần thiết, ví dụ, khi trưng bày thiết bị để sửa chữa nhằm thực hiện công việc một cách an toàn.

Bộ ngắt kết nối không có thiết bị hồ quang và do đó được thiết kế chủ yếu để bật và tắt mạch khi không có dòng điện tải và được cấp điện hoặc thậm chí bị tắt.

Đọc thêm về các thiết kế ngắt kết nối khác nhau ở đây: Cầu dao cách ly điện áp cao hoạt động và được bố trí như thế nào

Trong trường hợp không có công tắc trong mạch điện ở các hệ thống lắp đặt điện 6-10 kV, được phép bật và tắt bằng bộ ngắt kết nối dòng điện nhỏ, ít hơn nhiều so với dòng điện định mức của thiết bị, như được thảo luận bên dưới.

Yêu cầu đối với bộ ngắt kết nối

Các yêu cầu đối với bộ ngắt kết nối từ quan điểm bảo trì của họ bởi nhân viên dịch vụ như sau:

• bộ ngắt kết nối phải tạo ra một mạch mở có thể nhìn thấy rõ ràng tương ứng với loại điện áp của quá trình cài đặt;

• bộ truyền động của dao cách ly phải có các thiết bị để cố định chắc chắn các cánh ở mỗi trong hai vị trí vận hành: bật và tắt. Ngoài ra, chúng phải có các điểm dừng đáng tin cậy, hạn chế chuyển động quay của dao sang một góc lớn hơn góc cho trước;

• bộ ngắt kết nối phải được bật và tắt trong bất kỳ điều kiện môi trường xấu nhất nào (ví dụ: đóng băng);

• chất cách điện hỗ trợ và thanh cách điện phải chịu được tải trọng cơ học do hoạt động;

• các lưỡi dao chính của bộ ngắt kết nối phải được kết nối với các lưỡi dao của thiết bị nối đất, loại trừ khả năng bật cả hai cùng một lúc.

Phân loại và bố trí cầu dao cách ly

Các loại bộ ngắt riêng lẻ 6 - 10 kV khác nhau:

• theo loại cài đặt (ngắt kết nối để cài đặt bên trong và bên ngoài);
• theo số lượng cực (cách ly một cực và ba cực);
• theo bản chất của chuyển động của lưỡi dao (bộ ngắt kết nối của loại quay dọc và xoay).
• bộ ngắt kết nối ba cực được vận hành bằng truyền động đòn bẩy, bộ ngắt kết nối một cực - bằng thanh cách điện đang hoạt động.

Sự khác biệt trong thiết kế của bộ ngắt kết nối cho cài đặt bên trong và bên ngoài được giải thích bởi các điều kiện hoạt động của chúng. Bộ ngắt kết nối bên ngoài phải có thiết bị phá vỡ lớp băng hình thành trong quá trình đóng băng. Ngoài ra, chúng được dùng để ngắt các dòng tải nhỏ và các tiếp điểm của chúng được trang bị còi để dập tắt hồ quang xảy ra giữa các tiếp điểm phân kỳ.

Sử dụng dao cách ly để ngắt dòng điện cân bằng và dòng điện tải nhỏ

Khả năng của bộ ngắt kết nối để bật và tắt dòng sạc của cáp và đường dây trên không, dòng điện từ hóa của máy biến áp, dòng điện cân bằng (đây là dòng điện đi qua giữa hai điểm của mạng kín được kết nối bằng điện và do sự khác biệt về điện áp và phân phối lại của tải trong khi ngắt kết nối hoặc bật kết nối điện) và dòng tải nhỏ được xác nhận bằng nhiều thử nghiệm được thực hiện trong hệ thống điện. Điều này được phản ánh trong một số chỉ thị quy định việc sử dụng chúng.

Vì vậy, trong thiết bị đóng cắt kín, bộ ngắt kết nối 6-10 kV cho phép bật và tắt dòng từ hóa của máy biến áp, dòng nạp của đường dây, cũng như dòng sự cố chạm đất không vượt quá các giá trị sau:

• Ở điện áp 6 kV: dòng từ hóa — 3,5 A. Dòng sạc — 2,5 A. Dòng chạm đất — 4,0 A.

• Ở điện áp 10 kV: dòng từ hóa — 3,0 A. Dòng sạc — 2,0 A. Dòng chạm đất — 3,0 A.

Việc lắp đặt các rào cản cách điện giữa các cực cho phép tăng dòng điện bật và tắt lên 1,5 lần.

6 — Bộ ngắt kết nối 10 kV cho phép bật và tắt dòng điện cân bằng lên đến 70 A, cũng như dòng tải đường dây lên đến 15 A, với điều kiện là các hoạt động được thực hiện với bộ ngắt kết nối ba cực để lắp đặt ngoài trời với ổ đĩa cơ khí.

Bộ ngắt kết nối thường được trang bị các thiết bị nối đất cố định, giúp không thể lắp đặt nối đất di động trên thiết bị mang đi sửa chữa, và do đó loại bỏ các vi phạm quy tắc an toàn liên quan đến quá trình lắp đặt nối đất di động.

Công tắc cho ngắt kết nối

Sự đa dạng của việc lắp đặt điện dẫn đến sự kết hợp không giới hạn giữa kích thước và cấu hình của thiết bị đóng cắt. Sử dụng kinh nghiệm nước ngoài trong các trạm biến áp, nên thay thế các cầu dao cách ly và công tắc bằng thiết bị thế hệ mới - cầu dao cách ly.

Bộ ngắt kết nối kết hợp các chức năng ngắt kết nối và ngắt kết nối trong một thiết bị, giúp giảm diện tích của trạm biến áp và tăng tính khả dụng.

Việc sử dụng công tắc ngắt kết nối làm giảm công việc bảo trì và mang lại những lợi ích sau:

• Cung cấp điện gần như liên tục cho người sử dụng (tùy thuộc vào sự phát triển của trạm biến áp hoặc mạng lưới, việc bảo trì có thể làm gián đoạn việc cung cấp điện cho một số người sử dụng).
• Giảm rủi ro hỏng hóc hệ thống, vì rủi ro hỏng hóc mạch sơ cấp trong quá trình bảo trì (nghĩa là khi có người ở trạm biến áp) cao hơn so với khi vận hành bình thường, vì trong quá trình bảo trì, không phải tất cả thiết bị đều hoạt động và không có khả năng dự phòng.
• Giảm chi phí vận hành liên quan đến tỷ lệ sử dụng bảo trì thiết bị đóng cắt thấp.
• Nâng cao an toàn cho con người và giảm nguy cơ tai nạn, mất điện trạm biến áp, sai sót trong công việc, vì tất cả các công việc trong trạm biến áp đều tiềm ẩn nguy cơ bị điện giật, rơi từ trên cao, v.v. Việc tháo gỡ nhanh thiết bị tiếp xúc cho phép ngắt kết nối nhanh bộ ngắt kết nối công tắc. Do đó, trong khi công tắc ngắt kết nối đang hoạt động, các thiết bị khác của trạm biến áp có thể được cấp điện.

Kỹ thuật thực hiện thao tác với dao cách ly

Trong thiết bị đóng cắt, các thao tác mở và đóng ngắt kết nối của kết nối có công tắc trong mạch phải được thực hiện sau khi kiểm tra vị trí tắt của công tắc tại nơi lắp đặt.

Trước khi ngắt hoặc đấu nối các dao cách ly phải kiểm tra bên ngoài, không được để các dao cách ly, cơ cấu dẫn động, cơ cấu chặn bị hư hỏng gây cản trở vận hành. Cần chú ý đặc biệt đến việc không có cầu nhảy vòng. Nếu phát hiện bất kỳ lỗi nào, các thao tác với bộ ngắt kết nối trực tiếp phải được thực hiện rất cẩn thận và chỉ khi được sự cho phép của người đã ra lệnh chuyển đổi. Làm việc với bộ ngắt kết nối dưới điện áp bị cấm nếu phát hiện thấy các vết nứt trên chất cách điện.

Thao tác ngắt kết nối bằng tay phải nhanh chóng và dứt khoát nhưng không gây giật khi kết thúc hành trình.Khi hồ quang xảy ra giữa các tiếp điểm, không nên kéo các cánh của bộ ngắt kết nối lại, vì nếu các tiếp điểm phân kỳ, hồ quang có thể kéo dài, thu hẹp khoảng cách giữa các pha và gây đoản mạch. Hoạt động bao gồm phải được hoàn thành trong mọi trường hợp. Nếu các điểm tiếp xúc chạm vào, hồ quang sẽ dập tắt mà không làm hỏng thiết bị.

Mặt khác, việc ngắt kết nối các bộ ngắt kết nối được thực hiện từ từ và cẩn thận. Đầu tiên, chạy thử với cần truyền động được thực hiện để đảm bảo rằng các thanh truyền động hoạt động tốt, không có hiện tượng rung lắc và hư hỏng chất cách điện. Nếu một hồ quang xảy ra tại thời điểm các tiếp điểm phân kỳ, các bộ ngắt kết nối phải được bật ngay lập tức và không hoạt động với chúng cho đến khi nguyên nhân hình thành hồ quang được làm rõ.

Công việc trên bộ ngắt kết nối một cực được thực hiện bằng thanh vận hành phải được thực hiện theo thứ tự mang lại sự an toàn cao nhất cho nhân viên. Giả sử rằng nhân viên đã mở nhầm bộ ngắt kết nối khi đang tải.

Với tải hỗn hợp, cách an toàn nhất là tắt cái đầu tiên trong số ba bộ ngắt kết nối, vì nó không tạo ra hồ quang mạnh ngay cả khi dòng điện định mức đang chạy qua mạch. Tại thời điểm phân kỳ của các liên hệ giữa chúng, chỉ tương đối nhỏ sự khác biệt tiềm năng, bởi vì một mặt, bộ ngắt kết nối bị ngắt sẽ được cung cấp bởi nguồn điện và mặt khác, một lượng điện năng gần như giống nhau sẽ hoạt động trong một thời gian, gây ra bởi các động cơ tải đồng bộ và không đồng bộ quay khi cung cấp hai pha, như cũng như do các tụ bù được lắp đặt trong mạng lưới phân phối.

Khi ngắt cầu dao cách ly thứ hai, hồ quang điện nặng sẽ xảy ra khi tải. Lần ngắt kết nối thứ ba sẽ không cắt điện chút nào. Vì việc ngắt cầu dao nối tiếp thứ hai là mối nguy hiểm lớn nhất nên nó phải được đặt càng xa càng tốt so với cầu dao cách ly của các pha khác. Do đó, đối với bất kỳ sự sắp xếp nào của bộ ngắt kết nối (theo chiều ngang hoặc chiều dọc), bộ ngắt kết nối pha trung gian phải luôn được tắt trước, sau đó khi các bộ ngắt kết nối được sắp xếp thành một hàng ngang, các bộ ngắt kết thúc được xen kẽ theo thứ tự và với sự sắp xếp các bộ ngắt kết nối theo chiều dọc ( cái này chồng lên cái kia), bộ ngắt kết nối phía trên bị ngắt thứ hai và bộ ngắt kết nối phía dưới là thứ ba. …

Thao tác đóng của dao cách ly một cực được thực hiện theo thứ tự ngược lại.

Trong các mạch có cầu dao hoạt động bằng lò xo, thao tác ngắt mạch phải được thực hiện khi lò xo bị lỏng để tránh đóng ngắt mạch ngẫu nhiên trong khi vận hành cầu dao cách ly.

Trong các mạng 6-10 kV hoạt động với bù dòng điện dung sự cố chạm đất, trước khi tắt dòng từ hóa của máy biến áp, ở phần trung tính có kết nối với bộ điện kháng hồ quang, trước hết phải tắt điện kháng hồ quang, để tránh quá điện áp có thể do mở đồng thời các tiếp điểm của ba pha.

An toàn cá nhân của nhân viên thực hiện thao tác ngắt kết nối Khi thực hiện bất kỳ thao tác nào trên bộ ngắt kết nối có điện, người thực hiện thao tác (và kiểm soát hành động của mình - trong trường hợp chuyển mạch hai người) trước tiên phải chọn một vị trí như vậy trên thiết bị thiết bịđể tránh bị thương do các chất cách điện của thiết bị cùng với các phần tử dẫn điện được gắn vào chúng có thể bị phá hủy và rơi xuống, đồng thời cũng để bảo vệ bạn khỏi tác động trực tiếp của hồ quang điện khi nó xảy ra.

Không nên nhìn vào các bộ phận tiếp xúc của thiết bị trong quá trình hoạt động. Tuy nhiên, sau khi hoàn thành thao tác bật hoặc tắt, việc kiểm tra vị trí của các cánh chính của dao cách ly và các cánh của công tắc nối đất cố định là bắt buộc, vì trong thực tế đã xảy ra trường hợp các cánh chính không ngắt, vấp. lưỡi dao của công tắc nối đất cố định trên các pha riêng lẻ, dao rơi qua hàm tiếp xúc, thanh kéo từ bộ truyền động, v.v. Trong trường hợp này, phải kiểm tra riêng từng pha của bộ ngắt kết nối, bất kể vị trí thực tế của các cánh quạt của các pha khác và sự hiện diện của các kết nối cơ học giữa chúng.