كيف يتم ترتيب وعمل فواصل الجهد العالي

أجهزة الجهد العالي: كيف يتم ترتيب أجهزة الفصل والعمل بين المعدات الكهربائية عالية الجهد ، يتم استخدام أجهزة تحويل مختلفة. تسمى إحدى مجموعاتهم "قطع الاتصال".

ميعاد

تُستخدم هذه الهياكل لإنشاء انقطاع في الدائرة الكهربائية ، والذي لا يؤدي فقط إلى إيقاف تشغيل مصدر الجهد ، ولكن يجب أن يكون مرئيًا أيضًا.

الحقيقة هي أنه على مدار التاريخ الطويل لاستغلال الكهرباء ، تطورت التقاليد لاستخدامها الآمن. يتم إخفاء انقطاع التيار الكهربائي من خلال قواطع الأحمال بأجهزة تقنية متطورة عن المراقبة. في حالة وقوع حوادث ، يظل الجهد الكهربائي في المنطقة المخصصة لإيقاف التشغيل. هذا أمر خطير للغاية وهو شرط أساسي مباشر لصدمة كهربائية أو تلف المعدات الكهربائية.

لهذه الأسباب ، يتم تثبيت القواطع في دائرة الجهد العالي بالتسلسل مع المفاتيح ، وكقاعدة عامة ، بعد ذلك ، لضمان سلامة التشغيل.

لفهم هذه العملية ، سنقدم جزءًا من الدائرة الكهربائية عندما يتم نقل الكهرباء من مصدر المحول الفرعي رقم 1 عبر خط طاقة مقسم إلى 5 أقسام عمل إلى المحطات الفرعية رقم 2 ورقم 3.

لنفترض أنه في القسم رقم 3 (المحدد باللون الأحمر) من الضروري القيام بعمل فني يتطلب ، وفقًا لشروط السلامة ، تخفيف الضغط.

للقيام بذلك ، ستحتاج إلى إيقاف تشغيل مفاتيح الطاقة:

• محطة الطاقة الفرعية رقم 1 ؛

• المحطات الفرعية المستهلكة رقم 2 ورقم 3 ، والتي تعمل على جانب الجهد المنخفض وستقوم بتوليد الكهرباء للخط ، بما في ذلك القسم رقم 3 ، بسبب تأثير التحويل العكسي.

في حالة حدوث عطل في أي من المفاتيح أو حدوث خطأ أو تشغيلها التلقائي غير المصرح به ، سيظهر الجهد في قسم العمل رقم 3 ، وهذا غير مقبول.

لذلك ، يتم تثبيت فاصل بعد كل مفتاح في الدائرة الكهربائية ، مما يؤدي بالإضافة إلى ذلك إلى حدوث فاصل آمن ومرئي في الدائرة.

الصورة أعلاه عبارة عن تصميم بسيط من سطر واحد. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، تستخدم خطوط الطاقة عالية الجهد ثلاث مراحل على الأقل. سيكون الرسم التخطيطي الأكثر دقة لحالة إعدادنا لموقع العمل رقم 3 للصيانة على النحو التالي.

على ذلك ، تظهر كل مرحلة "أ" و "ب" و "ج" من خط الطاقة بلونها الخاص: الأصفر والأخضر والأحمر. في جميع المحطات الفرعية ، يتم فصلها أولاً عن طريق المفتاح الخاص بها ثم بواسطة القاطع. عندها فقط يتم تأريض كل مرحلة من مراحل خط الطاقة الخاص بالموقع رقم 3.

في هذا الشكل ، لا يتم عرض قضية التأريض بالكامل ، ولكن فقط لإثبات الحاجة إلى تنفيذها.

يحدد موقع الفاصل في الدائرة تصميمه المبسط مقارنةً بقاطع الدائرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المفتاح يجب أن يقطع الكهرباء التي تمر عبره بشكل موثوق أثناء التشغيل العادي وتيارات دائرة القصر الطارئة ذات الأحجام الهائلة التي يمكن أن تحدث في لحظة غير متوقعة في الوقت المناسب في أي مكان في قسم الدائرة المحمية بواسطة المفتاح.

هذه العمليات معقدة للغاية وترتبط بتأين البيئة ووجود قوس كهربائي قوي يمكنه حرق التلامس. لمنع هذه الظاهرة ، يتم استخدام العديد من الحلول التقنية ، بناءً على استخدام المواد الحاملة ذات الخصائص العازلة. يملأون منطقة عمل قاطع الدائرة حيث تنكسر الدائرة.

الاتجاه الثاني للتعامل مع القوس هو ضمان السرعة القصوى لآلية الزناد. وقت تشغيله مشابه للانفجار ويحدث في فترتين تقريبًا من التذبذب لتناسق التيار الجيبي.

مطلوب نفس الوقت للحماية الحديثة بوسائل آلية لاكتشاف عطل في الدائرة وإرسال أمر إلى محرك القاطع.

لذلك ، فإن وقت الإغلاق في حالات الطوارئ من خلال الحماية والأتمتة حوالي 0.04 ثانية.

لفواصل ، ليست هناك حاجة لمثل هذه الأجهزة المعقدة. وهي مصممة بحيث يتم إيقاف تشغيلها بواسطة يد المشغل أو بمحركات كهربائية دون تسرع. نظرًا لأنه تم تركيب القواطع بعد المفاتيح ، فإنها تعمل فقط بعد إزالة الجهد ، عندما لا يكون هناك انحناء.

يمكن رؤية موقع القاطع وقاطع الدائرة على جزء من مخطط التشغيل للمرسل.

هذا ما تبدو عليه صورة موقع هذه المحطة الفرعية ، التي يتم إرسالها عبر القمر الصناعي.

منظر لنفس المنطقة من الأرض من جانب الدعامة الأمامية.

لذلك ، تخلق الفواصل انقطاعًا مرئيًا في الدائرة الكهربائية من أجل صيانتها الآمنة بعد أن يقوم المفتاح بإيقاف الجهد ... هذا هو الغرض الرئيسي منها.

تصميم الفاصل

إن جهاز فاصل الجهد العالي معقد للغاية ، ولكنه في نفس الوقت أبسط بكثير من جهاز تبديل الطاقة من نفس الجهد. دعونا نلقي نظرة على أمثلة على تنفيذها لمعدات 330 كيلو فولت.

التيارات الوحيدة التي تقوم برحلات الفصل هذه هي التفريغ السعوي المحتمل من الفولتية المستحثة. تم تصميم نقاط التلامس الكهربائية الخاصة بفواصل الكهرباء لمقاطعة مصدر الطاقة الخاص بهم. في حالة العمل ، يمر تيار الحمل الأقصى من خلالها.

تم تصميم خزانات التحكم في القيادة للتحكم في كل مرحلة من مراحل الفاصل على حدة أو مجتمعة.

إذا نظرت بعناية إلى الصور أعلاه ، فسترى أن ملامسات التبديل الخاصة بالمفتاح وفاصل الاتصال تقع على ارتفاع كبير. هذا لأسباب تتعلق بالسلامة لبقية المعدات وموظفي الخدمة.

في مجموعة المفاتيح الخارجية بجهد 110 كيلو فولت ، يكون الارتفاع الآمن لفاصل الاتصال أقل.

لذلك من الأفضل صيانتها وتثبيتها أسهل وأرخص. ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب اهتمامًا خاصًا من موظفي التشغيل تحت جهاز الفصل المفوض. من الناحية العملية ، كانت هناك حالات قام فيها العمال في الطقس الرطب برفع شعرهم ، مما يقلل المسافة الآمنة للمعدات الكهربائية ويسقطون تحت جهد 110 كيلو فولت.

هذا يؤكد مرة أخرى أن تدابير السلامة يجب ألا تكون معروفة جيدًا فحسب ، بل يجب أيضًا تنفيذها بدقة.

يظهر في الصورة موقع فواصل خط النقل العلوي 10 كيلوفولت على أعمدة بالقرب من مجموعة المفاتيح الداخلية مع مفاتيح طاقة المحطة الفرعية.

توضح الصورة التالية كيفية تشغيل فاصل خط 10 كيلو فولت باستخدام محرك يدوي. محول الطاقة قريب.

الفواصل للخطوط العلوية 6 كيلو فولت لها نفس الجهاز لخطوط 10 كيلو فولت.

توضح كل الصور أن كل فاصل يتكون من العناصر الهيكلية التالية:

• يتم وضع إطار الطاقة على ارتفاع آمن ؛

• عوازل الدعم مثبتة بإحكام على الإطار عند نهايات الفجوة المشكلة لكل مرحلة ؛

• نظام اتصال يضمن مرورًا موثوقًا به للتيار المقنن للخط ويفصل مصدر الجهد في الحالة المفتوحة إلى القسم المخصص للخدمة ؛

• أنظمة التحكم في حركة السكين.

بالنسبة لأدوات الفصل المستخدمة في الدوائر بجهد 110 كيلو فولت وما فوق ، يتكون نظام التلامس من سكاكين نصفيتين متحركتين تم ثنيهما في اتجاهين متعاكسين. في التصميمات الأخرى ، غالبًا ما يتم استخدام السكين المتحرك ، والذي يتم إدخاله في جهة اتصال ثابتة.

يتم تصنيف أدوات الفصل وفقًا لما يلي:

• عدد الأعمدة

• طبيعة التركيب (داخلي أو خارجي) ؛

• نوع حركة السكين لإنشاء كسر السلسلة (دوراني أو قطع أو هزاز) ؛

• طرق التحكم: يدويًا باستخدام قضيب عزل التشغيل أو نظام الرافعة ، أو تلقائيًا بواسطة المحركات الكهربائية (يمكن استخدام المكونات الهيدروليكية وحتى الهوائية) مع نظام التحكم.

يتم تصنيف جميع العمليات التي تحتوي على فواصل في مخطط العمل على أنها أعمال خطرة ، ولا يتم تنفيذها إلا من قبل موظفين مدربين ومدربين باستخدام نماذج مصممة خصيصًا تحت السيطرة المباشرة للمرسل.

المفصلات المتشابكة

من سمات أجهزة الفصل ذات الجهد العالي أنه يتم وضع سكاكين التأريض جنبًا إلى جنب على نفس المنصة على جانبي الفجوة التي تم إنشاؤها. من الملائم معالجتها لأفراد التشغيل الذين يقومون بالتبديل في دوائر الطاقة.

عند التشغيل ، من المهم ملاحظة تسلسل تطبيق / إزالة التأريض بشكل صحيح وتشغيل / إيقاف القاطع. يجب عدم تشغيل قاطع الدائرة أثناء تثبيت التأريض على جانبي الفاصل. سيؤدي ذلك إلى حدوث ماس كهربائي.

لا يمكنك أيضًا الضغط على الأرض عندما يكون الفاصل في وضع التشغيل ويتم تطبيق الجهد على الدائرة ، مما يؤدي أيضًا إلى إنشاء دائرة كهربائية قصيرة.

من أجل منع المواقف الخاطئة أثناء التبديل ، يتم استخدام المنع الفني لإجراءات موظفي الخدمة مع التأريض الثابت والمفصلات والمفاتيح. يمكنها أن تكون:

• ميكانيكي بحت

• كهربائي (يعتمد على استخدام قفل كهرومغناطيسي) ؛

• مجموع.

تصميمات القفل مختلفة. يزداد تعقيدها وموثوقيتها مع زيادة الجهد المستخدم في الحلقة الأولية.

للتحكم في الأنواع الكهربائية من التعشيق ، يتم تثبيت جهات الاتصال الإضافية المستخدمة في الدوائر الثانوية على الأعمدة الدوارة لريش التلامس. وتسمى هذه الاتصالات كتلة المملكة العربية السعودية. يكررون تمامًا موضع الفاصل ، في نفس الوقت يغلقون أو يفتحون.لتوسيع قدرات دوائر التحكم ، والحماية وأتمتة المفاتيح والخطوط ، تم تصميم جهات الاتصال هذه مع كل من المواضع المفتوحة والمغلقة بشكل طبيعي.

يتم أيضًا تركيب مجموعة مماثلة من جهات الاتصال على محركات سكاكين التأريض الثابتة ومفاتيح فصل الحمل.

تعتمد دوائر التحكم في الحجب الكهرومغناطيسي على مبدأ إنشاء دوائر كهربائية متسلسلة ومتوازية من جهات اتصال مكررات موضع الجهاز الرئيسي: مفاتيح ، فواصل ، سكاكين تأريض.

عندما يتم تغيير موضع أحد أجهزة التحويل هذه بواسطة موظفي الخدمة ، يتم تبديل جهات الاتصال الثانوية الخاصة بهم ، المجمعة في مخطط منطقي معين ، وفقًا لذلك. في حالة انتهاك متطلبات السلامة ، فإن الحظر الكهرومغناطيسي يحظر اتخاذ مزيد من الإجراءات باستخدام معدات الطاقة.

في هذه الحالة ، من الضروري فهم صحة الإجراءات التي تم تنفيذها والبحث عن الخطأ الذي تم ارتكابه.

يتم تشغيل الدوائر المتشابكة لفواصل المحطات الفرعية بواسطة مصادر جهد تيار مستمر مخصصة.

المتطلبات الإلزامية لفواصل:

• توفير فجوة واضحة ؛

• المقاومة الهيكلية للتأثيرات الديناميكية والحرارية ؛

• موثوقية العزل في جميع الظروف الجوية ؛

• وضوح العمل في حالة تدهور ظروف العمل أثناء هطول الأمطار وتساقط الثلوج والتكوينات الجليدية ؛

• بساطة التصميم مما يوفر سهولة في الاستخدام والصيانة.

لمزيد من التفاصيل حول خصائص تشغيل وحدات الفصل ، راجع هذا المقال.