Interruptor de alto voltaje

El sistema de energía se ocupa de voltaje por encima de 36KV, se denomina equipo de conmutación de alto voltaje. Como el nivel de voltaje es alto, el arco producido durante la operación de conmutación también es muy alto. Por lo tanto, se debe tener especial cuidado durante el diseño de equipo de conmutación de alto voltaje. Alto voltaje interruptor de circuito…es el principal componente de Equipo de conmutación HVpor lo tanto, el alto voltaje… interruptor de circuito… (CB) deben tener características especiales para un funcionamiento seguro y fiable. Los fallos en el disparo y la conmutación del circuito de alta tensión son muy raros. La mayoría de las veces, estos interruptores permanecen, en condición de ON, y pueden ser operados después de un largo período de tiempo. Por lo tanto, los CBs deben ser lo suficientemente confiables para asegurar una operación segura, como cuando se requiera. La tecnología de los interruptores de alta tensión ha cambiado radicalmente en los últimos 15 años. Disyuntor de aceite mínimo (MOCB), interruptor de circuito de explosión de aire y SF6 interruptor de circuito… se utilizan principalmente para los equipos de conmutación de alto voltaje.

Disyuntor de vacío se utiliza raramente para este propósito ya que hasta la fecha la tecnología del vacío no es adecuada para interrumpir la corriente de cortocircuito de muy alto voltaje. Hay dos tipos de SF6 interruptor de circuito…, presión única SF6 interruptor de circuito y dos presiones SF6 …un disyuntor de circuito. El sistema de presión única es el estado del arte para sistema de conmutación de alto voltajeen el presente. Hoy en día SF6 gas como medio de extinción de arco, se ha vuelto más popular para el alto y extra alto voltaje sistema de energía eléctrica. Aunque, SF6 gas contribuye al efecto invernadero. Tiene un impacto 23 veces más fuerte en el efecto invernadero, que el del CO2. Por lo tanto, la fuga de SF6 durante la vida útil del disyuntor debe evitarse. Con el fin de minimizar la emisión de SF6 gas, el N2 SF6 y CF4 SF6 La mezcla de gas puede ser utilizada en el futuro en los interruptores, como sustituto del SF6. Siempre hay que ocuparse de eso, no hay SF6 El gas sale a la atmósfera durante el mantenimiento del CB.
Interruptor de alto voltajeInterruptor de alto voltaje
Por otro lado, SF6 El interruptor de circuito tiene la gran ventaja de un bajo mantenimiento.
Los interruptores de alto voltaje se clasifican como,

  1. Tipo de interior con aislamiento de gas (GIS),
  2. Tipo de exterior con aislamiento de aire.

Una vez más, los interruptores aislados en aire de tipo exterior se clasifican como,

  1. Interruptor de circuito tipo tanque muerto
  2. Disyuntor de tipo tanque vivo

En tanque muerto tipo CBel dispositivo de conmutación (conjunto de interruptores) está situado, con un adecuado aislante se apoya en el interior de un recipiente o recipientes metálicos de potencial de tierra, llenos de medio aislante. En interruptor de circuito de tanque vivoel dispositivo de conmutación (conjunto de interruptores) está situado en boquillas aisladas, en el potencial del sistema. Los disyuntores de tanque vivo son más baratos y requieren menos espacio de montaje.

Hay principalmente tres tipos de interruptor de circuito…como dijimos antes, usado en… sistema de conmutación de alto voltaje es decir. interruptor de circuito de explosión de aire, SF6 interruptor de circuito…, interruptor de circuito de aceite y interruptor de circuito de vacío se utiliza raramente.

Disyuntor de la explosión de aire

En este diseño, una ráfaga de aire comprimido de alta presión se utiliza para apagar arc entre dos contactos de separación, cuando el columna de arco la ionización es menor a las corrientes cero.

Interruptor de aceite

Esto se clasifica además como interruptor de circuito de aceite a granel (BOCB) y interruptor automático de aceite mínimo (MOCB). En BOCB, la unidad de interrupción se coloca dentro de un tanque de petróleo de potencial terrestre. Aquí el aceite se utiliza como medio aislante y de interrupción. En el MOCB, por otro lado, el aceite aislante El requisito de la interrupción puede minimizarse colocando las unidades de interrupción en una cámara aislante en el potencial vivo de una columna aislante.

SF6 Disyuntor

SF6 gas se utiliza ampliamente como medio de extinción de arco en las aplicaciones de HV hoy en día. Gas hexafluoruro de azufre es un gas altamente electronegativo con excelentes propiedades dieléctricas y de apagado de arco. Alto dieléctrico y las propiedades aislantes del SF6…permiten diseñar un interruptor de alto voltaje con una dimensión total más pequeña, una brecha de contacto más corta. La excelente propiedad aislante ayuda a diseñar y construir conmutadores de tipo interior en el sistema de alto voltaje.

Disyuntor de vacío

En el vacío, no hay más ionización entre dos contactos portadores de corriente separados, después de la corriente cero. El arco inicial es causado por que morirá tan pronto como el siguiente cruce de cero pero como no hay provisión de más ionización una vez que la corriente cruza su primer cero, el apagado del arco se completa. Aunque el método de apagado de arco es muy rápido en VCBpero hasta que no sea una solución adecuada para los aparatos de alta tensión, como VCB hecho para un nivel de voltaje muy alto no es nada económico.

Características esenciales del interruptor de alta tensión

Las características esenciales que se deben proporcionar en los interruptores de alta tensión, para garantizar un funcionamiento seguro y fiable los interruptores utilizados en los equipos de conmutación de alta tensión, deben ser capaces de ser operados de forma segura para,

  1. Fallas terminales.
  2. Fallas de la línea corta.
  3. Transformador o reactores que magnetizan la corriente.
  4. Energizante larga línea de transmisión.
  5. Cargando banco de condensadores.
  6. Cambio de la secuencia de desfase.

Fallo terminal

Generalmente la carga conectada a la sistema de energía es de naturaleza inductiva. Debido a esto inductanciacuando la corriente de cortocircuito es interrumpida por un interruptor, existe la posibilidad de un alto voltaje de oscilación de alta frecuencia del orden de unos pocos cientos de Hz. Este voltaje tiene dos partes

  1. Voltaje de recuperación transitorio con oscilación de alta frecuencia inmediatamente después de la extinción del arco.
  2. Después de morir esta oscilación de alta frecuencia, aparece el voltaje de recuperación de la frecuencia de energía a través de los contactos del CB.

Voltaje de recuperación transitorio

Justo después de la extinción del arco, aparece un voltaje de recuperación transitorio a través de los contactos del CB, con alta frecuencia. Este voltaje de recuperación transitorio se aproxima finalmente al voltaje de circuito abierto. Este voltaje de recuperación puede representarse como
Interruptor de alto voltajeInterruptor de alto voltaje
La frecuencia de oscilación se rige por el parámetro del circuito L y C. El resistencia presente en el circuito de energía amortigua este voltaje transitorio. El voltaje transitorio de recuperación no tiene una sola frecuencia, es una combinación de muchas frecuencias diferentes debido a la complejidad de la red eléctrica.

Voltaje de recuperación de la frecuencia de energía

Esto no es más que un circuito abierto de voltaje que aparece a través de los contactos del CB, justo después de que el voltaje de recuperación transitorio se haya amortiguado. En sistema trifásico el voltaje de recuperación de la frecuencia de energía difiere en diferentes fases. Es más alto en la primera fase. Si el neutro de la red no está conectado a tierra, el voltaje a través del primer polo a ser despejado es de 1.5U donde U es el voltaje de fase. En un sistema neutro conectado a tierra, será de 1,3U. Mediante el uso de la amortiguación resistenciala magnitud y la velocidad de aumento del voltaje de recuperación transitorio puede ser limitada. La recuperación dieléctrica del medio de extinción del arco y la tasa de aumento de la tensión transitoria de recuperación tienen una gran influencia en el rendimiento del interruptor utilizado en sistema de conmutación de alto voltaje. En un interruptor de circuito de explosión de aireuna vez que el aire ionizado se desioniza muy lentamente, por lo que el aire tarda mucho tiempo en recuperar la fuerza dieléctrica. Es por eso que es preferible muy lentamente, por lo que el aire tarda mucho tiempo en recuperar la fuerza dieléctrica. Por eso es preferible utilizar una resistencia de bajo valor para disminuir la velocidad de aumento del voltaje de recuperación. Por otra parte ABCB es menos sensible al voltaje de recuperación inicial debido al alto voltaje del arco en el SF6 interruptor de circuito, el medio de interrupción (SF6) tiene una tasa de recuperación de la fuerza dieléctrica más rápida que el aire. El menor voltaje del arco hace que el SF6 CB más sensible al voltaje de recuperación inicial.
En interruptor de circuito de aceiteEl gas de hidrógeno presurizado (producido durante la recombinación del petróleo debido a la temperatura del arco) proporciona una rápida recuperación de la fuerza dieléctrica inmediatamente después de la corriente cero. Por lo tanto OCB es más sensible a la tasa de aumento del voltaje de recuperación. También es más sensible al voltaje de recuperación transitorio inicial.

Fallo de la línea corta

La falla de cortocircuito en la red de transmisión se define como las fallas de cortocircuito ocurridas, dentro de los 5 km de la longitud de la línea. La doble frecuencia que se imprime en el interruptor y la diferencia de la tensión de recuperación transitoria de la fuente y del lado de la línea, ambas tensiones parten de valores instantáneos en la oposición de los interruptores antes de la interrupción. En el lado de la fuente, el voltaje oscilará a la frecuencia de la fuente y finalmente se aproxima al voltaje del circuito abierto. En el lado de la línea, después de la interrupción, las cargas atrapadas viajan en ondas iniciales a través de la línea de transmisión…ya que no hay voltaje de conducción en el lado de la conducción, el voltaje finalmente se convierte en cero debido a las pérdidas de la línea.

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