Что такое элегазовое оборудование
Что такое элегазовое оборудование
В этой статье мы рассмотрим открытие свойств электрического газа и его использование в современном оборудовании высокого напряжения. Электрический газ, известный также как «элегаз», был представлен советским ученым М.Б. Гохбергом, физико-техническим институтом Ленинграда. Идея использования элегаза в качестве изоляционной среды для оборудования высокого напряжения была сформулирована Гохбергом на основе его исследования электрических свойств различных газов в 1930-х годах.
Что такое элегаз? Это газообразная сера SF6, которая не имеет цвета и запаха. Он не горюч, не является токсичным и безопасен, не обладает взрывоопасностью. Элегаз — это электроотрицательный газ, который взаимодействует с электронами и образует устойчивые отрицательные ионы. Молекулы элегаза состоят из отрицательных атомов с большой молекулярной массой.
Элегаз был внедрен в высоковольтные выключатели из-за его отличных свойств дугогашения. Его способность гасить дугу в 4-5 раз выше, чем у воздуха при одинаковых условиях.
Элегаз обладает термостойкостью до 800 градусов по Цельсию, а также теплоемкостью, негорючестью, теплопроводностью и электропроводностью. Благодаря этим характеристикам, элегаз способен быстро восстановить электрическую прочность после гашения дуги. Все эти свойства позволяют использовать элегаз в выключателях.
Выключатели с элегазом обладают максимальной устойчивостью к повышенным требованиям: выключение при максимальных токах короткого замыкания и непрерывные токи громадных нагрузок. Они также обеспечивают комфортную эксплуатацию. Для надежной работы элегазовых выключателей влажность в элегазе не должна превышать допустимого уровня. Поэтому на протяжении ревизионного срока (около 10 лет) элегаз должен быть сушен и поддерживаться необходимый уровень влажности.
На сегодняшний день элегаз широко используется в высоковольтных кабелях и проводах. EPA будет использовать в сложены районе промышленных предприятий и в подключении электростанций к трансформаторным и распределительным подстанциям.
Элегаз может быть использован в трансформаторах, потому что его характеристики, которые позволяют использовать его в качестве изоляции, отвечают требованиям и даже превосходят изоляцию с другими наполнителями: высокая теплоотдача, негорючесть, нетоксичность, легкий вес. Высокая эксплуатационная безопасность элегаза также нашла применение в горной промышленности.
Однако стоит отметить, что в резко неоднородном поле возникают перенапряжения электрического поля, которые приводят к коронному разряду. Появление короны негативно сказывается на элегазе, так как он разлагается на низшие фториды, известные как SF2 и SF4. Эти фториды разрушают многие материалы, используемые в дугогасительных устройствах. Еще один недостаток элегаза — он переходит из газообразного состояния в жидкое при высоких температурах.
Тем не менее, большинство негативных сторон элегаза устраняются. Например, бак элегазового выключателя нагревают до 12 градусов Цельсия, чтобы избежать перехода элегаза в жидкое состояние. К тому же, для того чтобы элегаз сохранял свои технические свойства при контакте с поверхностями, на него наносят алюминиевую пленку.
Исследования научно-технической литературы позволяют сделать вывод, что элегаз, как диэлектрическое вещество, нашел широкое применение в различных электротехнических устройствах из-за своих преимуществ перед другими диэлектрическими средами. Такие преимущества, как пожаро- и взрывобезопасность, высокая диэлектрическая прочность, хорошая теплопроводность и быстрое восстановление электрической прочности после пробоя позволяют создавать оборудование меньших размеров и массы, повышают безопасность и снижают затраты на обслуживание. Из этого следует, что элегазовое оборудование имеет большие перспективы для дальнейшего развития и улучшения.
Элегаз и его свойства
Элегаз не изменяет своих свойств со временем и быстро восстанавливает свою диэлектрическую прочность после разрядов.
При температурах до 1000 К элегаз является инертным и нагревостойким, а его реакция на металлы, используемые в элегазовых устройствах, начинается при температуре около 500 К и не является химически агрессивной.
Элегаз обладает способностью захватывать электроны в электрическом поле, что обусловливает его высокую электрическую прочность. В результате захвата электронов элегаз образует ионы, которые разгоняются медленно в электрическом поле.
Чтобы обеспечить эксплуатационную надежность элегазовой изоляции, конструкция отдельных элементов распределительных устройств должна обеспечивать равномерность и однородность электрического поля, поэтому предпочтительно работать в равномерном поле.
Чтобы избежать разрядов, поверхности металлических деталей и экранов ячеек должны быть чистыми, гладкими и свободными от шероховатостей и заусенцев. В противном случае грязь, пыль и металлические частицы создадут местные напряженности электрического поля и ухудшат электрическую прочность элегазовой изоляции.
Высокая электрическая прочность элегаза позволяет сократить изоляционные расстояния при небольшом давлении газа, что приводит к уменьшению массы и габаритов электротехнического оборудования. Это особенно важно в условиях северных регионов, где каждый кубический метр помещения имеет большую стоимость.
Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает хорошую изоляцию при минимальных размерах и расстояниях, а способность гасить дуги и охлаждать газ повышает отключающую способность коммутационных аппаратов и уменьшает нагрев токоведущих частей.
Использование элегаза позволяет увеличить токовую нагрузку на 25% и допустимую температуру медных контактов до 90°C (в воздушной среде – 75°C) благодаря его химической стойкости, негорючести, пожаробезопасности и хорошей охлаждающей способности.
Недостатком элегаза является его переход в жидкое состояние при высоких температурах, что требует особого температурного режима при работе элегазового оборудования. Зависимость состояния элегаза от температуры показана на рисунке.
Диаграмма состояния элегаза при разных температурах
Для работы элегазового оборудования при отрицательной температуре -40°C необходимо поддерживать давление элегаза в аппаратах не выше 0,4 МПа и плотность не более 0,03 г/см³.
При повышении давления элегаз сжижается при более высокой температуре. Поэтому для обеспечения надежной работы электрооборудования на температурах около -40 Cº его подогревают (например, бак элегазового выключателя, чтобы избежать перехода элегаза в жидкий состояние, подогревается до +12°C).
Способность элегаза поглощать тепло значительно выше, чем у воздуха, при равных условиях. Это происходит из-за элементного состава плазмы и зависимости теплоемкости, теплопроводности и электропроводности от температуры.
При температуре 6000 К происходит снижение степени ионизации атомарной серы, который сопровождается улучшением механизмов, связанных с захватом электронов свободным фтором, молекулами элегаза и низшими фторидами.
При температуре около 4000 К процесс диссоциации молекул заканчивается, начинается рекомбинация молекул, плотность электронов снижается еще больше из-за образования химических соединений атомарной серы с фтором. В этом диапазоне температур теплопроводность плазмы все еще значительна, осуществляется охлаждение дуги. В этом процессе также принимает участие удаление свободных электронов из плазмы за счет их захвата молекулами элегаза и атомарным фтором. Электрическая прочность промежутка постепенно увеличивается и, в конечном итоге, возвращается к исходному состоянию.
Удивительной особенностью гашения дуги в элегазе является то, что тонкая дуга продолжает существовать даже при токе, близком к нулю, и обрывается только при последнем моменте прохождения тока через ноль. Кроме того, после прохождения тока через ноль остаточный столб дуги в элегазе быстро остывает, включая еще больше теплоемкости плазмы при температуре около 2000 К, и электрическая прочность быстро возрастает.
График нарастания электрической прочности элегаза (1) и воздуха (2)
Такая стабильность горения дуги в элегазе прихходит до минимальных значений тока при сравнительно низких температурах. Это ведет к отсутствию срывов тока и большим перенапряжениям у гашения дуги.
В воздухе электрическая прочность на промежутке момента прохождения тока через нуль больше, но из-за большого постоянного времени дуги скорость нарастания электрической прочности после прохождения значения тока через нуль меньше.
Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ссылкой на нее в социальных сетях. Это сильно поможет нам развивать наш сайт!
Подпишитесь на наш канал в Telegram!
Просто перейдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши социальные сети:
Вопросы и ответы, разрушающие мифы об элегазе в электрическом оборудовании
34 вопроса и ответа, разоблачающие мифы об элегазе в электрическом оборудовании
Чудо-газ или обман?
Было проведено множество исследований и представлено много докладов о различных аспектах использования элегаза (SF6 газа) в электрическом оборудовании. В основном они основаны на фактах и научных исследованиях, но есть и некоторые ложные представления. Позвольте нам ответить на 34 вопроса и разоблачить мифы по поводу этого «волшебного газа». Отметим, что большинство ответов основано на исследованиях CAPIEL (Комитета по Координации Ассоциаций Производителей Промышленных Электронных Устройств и Аппаратуры Управления в Евросоюзе), а также на соответствующих стандартах Международной электротехнической комиссии (МЭК).
1. Где используется элегаз?
Существуют различные сферы применения элегаза, о некоторых из них вы вероятно не слышали.
2. Может ли элегаз быть вредным для здоровья?
Элегаз без примесей физиологически абсолютно безопасен как для людей, так и для животных. Он применяется даже в медицинских диагностических процедурах. Если бы он сгущался в большом количестве в недостаточно проветриваемых помещениях, он мог бы вытеснить кислород из воздуха.
Стандарты по химическим веществам не включают элегаз в список опасных веществ.
3. Вреден ли элегаз для окружающей среды?
(*) Согласно последнему докладу РКИК ООН.
4. Какой общий вклад электричества, используемого в электрооборудовании, в парниковый эффект?
(*) ECOFYS, Сайна Вартманн, Докто Йохан Харнич, Июнь 2005, «Сокращение выбросов электричества из электрооборудования высокого и среднего напряжения в Европе»
5. Насколько широко использование элегаза в трансмиссии и распределительных приспособлениях?
Во всем мире ныне применяют газовые системы распределения для передачи электричества. По оценкам, данный тип оборудования, изготовленное в текущий момент, включает в своем составе примерно 80% всех элементов высоковольтного электрического оборудования.
6. Почему элегаз используется в электрическом оборудовании?
За счет его выдающихся химических, физических и электрических свойств, которые обеспечивают значительные преимущества для электросети, что отмечается следующим образом:
(*) Согласно исследованию, проведенному в Солнштайн, Германия, в 1999 году, было обнаружено, что технологии элегаза могут быть использованы в городской системе энергоснабжения. Проведенные исследования предполагали использование компаний ABB, PreussenElektra Netz, RWE Energie, Siemens, Solvay Fluor и Derivate.
7. Какие преимущества распределительных элегазовых устройств среднего и высокого напряжения?
Существует большое количество преимуществ, таких как:
Безопасность оператора локальной сети
Очень высокая техническая надежность:
Важный вклад в непрерывность электроснабжения
Универсальное защитное ограждение также означает что оборудование почти полностью не зависит от окружающей среды. Распределительное газовое устройство мовет применяться и в сложных климатических условиях, например:
Небольшое необходимое пространство
Превосходные экономические и экологические характеристики
1. Явные экономические преимущества следующие:
1.1. Длительный срок эксплуатации.
1.2. Минимальные затраты на обслуживание благодаря не требующим ухода газонепроницаемым камерам
1.3. Сокращенные затраты на землю, строения, транспорт и ввод в эксплуатацию
1.4. Максимальная эксплуатационная надежность как необходимое условие для дистанционного контроля и автоматизации электросети
2. Экологические и экономические преимущества:
2.1. Минимальные потери передачи при размещении оборудования рядом с нагрузочными узлами.
2.2. Сокращенное потребление первичной энергии и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу содействуют экономически оптимизированной системе энергоснабжения
2.3. Долгий срок службы газораспределительного устройства также способствует охране окружающей среды.
3. Эстетические и экологические преимущества для сельского и городского ландшафта:
3.1. Благодаря своей компактности, минимальному обслуживанию, высокой доступности и независимости от климатических условий, газораспределительное оборудование предлагает не только заметные экологические и экономические преимущества, но также может гармонично интегрироваться в любой ландшафт или архитектуру административных центров, городов или сельской местности
3.2. Восстановление участков ранее занимаемых стандартными пунктами подстанций.
8. Существует ли какая-то альтернатива элегазу в распределительном устройстве высокого и среднего напряжения?
Из точки зрения специалистов ЖЦА, невозможно найти какую-либо техническую или экономически возможную альтернативу, которая имела бы аналогичный набор свойств, указанных выше, а также такой же уровень безопасности и надежности.
«Комбинация уникальных электрических, физических, химических и термических свойств делает элегаз неповторимым и важнейшим материалом для электрического оборудования, для которого не существует функционально эквивалентной замены» (Цитата из доклада Международного Совета по крупным электрическим системам) (*)
(*) CIGRE: Международный Совет по крупным электрическим системам.
9. Где применяется элегаз в электрическом оборудовании?
Возможные области использования элегаза включают:
10. Каково отличие между высоковольтными и средневольтными распределительными устройствами в отношении элегаза?
В принципе, нет никакой разницы, поскольку элегаз используется в обеих системах в герметичных камерах с минимальными потерями. Обычно среднее напряжение (до 52 кВ) использует давление, близкое к атмосферному, в герметичных системах. Низкое давление и маленький размер приводят к небольшому количеству газа, около нескольких килограммов. Уровень утечки чрезвычайно низкий, менее 0,1% в год.
Высоковольтное распределительное устройство (свыше 52 кВ) использует закрытые системы с уровнем утечки менее 0,5%, что является максимально разрешенным в соответствии со стандартами МЭК. Рабочее давление высоковольтного оборудования примерно в 5 раз выше, по сравнению с оборудованием среднего напряжения.
11. Какие основные направления добровольных действий/соглашений производителей и пользователей относительно обращения с элегазом?
Как производители распределительного устройства, так и пользователи обязуются неуклонно совершенствовать процессы в целях снижения уровня выбросов, а также контролировать и предоставлять ежегодные отчеты по этому вопросу.
12. Как подтверждается эффективность добровольных действий?
В Западной Европе производственные процессы, связанные с созданием высоковольтного и средневольтного распределительного оборудования, были значительно улучшены. В результате этого улучшения удельный коэффициент выбросов был сокращен на две трети с 1995 по 2003 годы. Согласно отчету Ecofys (*), в этот же период было замечено снижение выбросов на 40%.
Значимому улучшению данного процесса способствовало систематическое внедрение комплексного контроля и интенсивная подготовка персонала. Проведенные исследования позволяют предположить, что уже выполнили около 70% предусмотренных мер.
(*) ECOFYS, Сайна Вартманн, Доктор Йохан Харнич, Июнь 2005, «Снижение выбросов SF6 от высоко- и средне-напряженного оборудования в Европе».
13. Какие обязательства пользователей по контролю данных средневольтового элегазового распределительного устройства?
Поскольку герметизированные системы давления (с герметизацией, неограничено действующую) отвечают требованиям, пользователи, как правило, не должны ни контролировать, ни сообщать об эмиссиях. Таким образом, их обязанностью является только гарантировать, что утилизация и завершение эксплуатации осуществляется профессиональным исполнителем в соответствии с общегосударственными нормами эксплуатации.
14. Как обеспечивается надлежащее обращение по окончанию срока эксплуатации?
Следуя по всем правилам, которые признаны на международном уровне (то есть руководствуясь МЭК 601634 и СИГРЭ 2003 — Руководство по переработке элегаза).
15. Какие обязательства возникают у пользователя при выводе из эксплуатации элегазового распредустройства?
Необходимо убедиться, что распредустройство обслуживается грамотными субъектами или профессиональным персоналом в соответствии с подпунктом 4.3.1 МЭК 61634 и подпунктом 10.3.1 МЭК 60480.
16. Как обрабатывается или ликвидируется использованный элегаз?
Обычно повторно используется после соответствующей обработки фильтрацией. В некоторых специфических случаях требуется удаление газа.
Подробные сведения можно найти в стандарте МЭК 61634 (для работы с элегазом), стандарте МЭК 60480 (для использования элегаза), а также в руководстве Группы специалистов по испытаниям, обслуживанию и устранению неполадок в элеснабжении (СИГРЭ) под названием «Практические инструкции для работы с элегазом».
17. В некоторых Европейских странах были предложены запреты на распределительное устройство. Где правовые запреты введены в действие?
Запреты нарушения закона inexists. В некоторых политических дебатах предлагалось снизить использование элегаза в некоторых устройствах, но это не относилось к электроиндустрии.
В прошлом, из-за недостаточного понимания того, как электроиндустрия использует элегаз, возникали некоторые такие предложения относительно электрических распредустройств. Как только эта информация была прояснена и преимущества этой технологии были объяснены, предложения были сняты.
18. Можем ли мы использовать вакуум как средство изоляции?
Вакуумная технология уже используется для переключения сигналов с более средним напряжением. Когда дело доходит до относительно небольших масштабов, вакуум легко поддерживается в рабочем состоянии, что является важным аспектом для обеспечения эффективности устройств коммутации.
Однако использование вакуума как изолирующего материала в более крупных масштабах требует значительных физических и технических усилий, это экономически нецелесообразно и практически невозможно.
19. Как пользователь может контролировать качество элегаза?
Герметизированное на протяжении всего срока службы средневольтное оборудование не нуждается в проверке качества элегаза. Для высоковольтного оборудования существуют разные методы анализа, описанные в Приложении Б к МЭК 60480, которые можно использовать для изучения закрытых систем давления как на месте эксплуатации, так и в лаборатории.
20. Что насчет процесса старения элегаза? Необходимо ли пополнение газа лет через 20?
Обычно не требуется такая необходимость, поскольку качество газа соответствует указанным показателям в таблице 2, установленной в стандарте МЭК 60480: «Максимально допустимые уровни загрязнений» (применимо к закрытым системам давления). В случае среднескоростного оборудования, запечатанного на весь срок службы, нет необходимости в переладке, благодаря особенным качествам элегаза, при которых в нормальных эксплуатационных условиях не происходит деградации.
21. Сколько элегаза (подсчитанного в кг) может просочиться вследствие «нормальной» утечки?
Обычно средневольтное оборудование, герметизированное на протяжении всего периода эксплуатации, теряет менее 0,1 % ежегодно. Однако, если начальное количество составляет 3 кг, то потери за год будут составлять 3 грамма.
22. Какая самая высокая максимально допустимая концентрация для беспримесного элегаза в подстанции в производственной среде и на сколько опасен чистый элегаз?
Таким образом, лимит отсутствия не показатель, что повышенные концентрации элегаза сопряжены с каким-либо токсичным риском. В соответствии с Пунктом 7.1 МЭК 60480: «В основе, сплав из 20% кислорода и 80% элегаза может быть вдыхаем без отрицательных последствий. Превышение концентрации в 20% вызывало бы удушье из-за недостатка кислорода».
(*) TRGS 900, Технические регламенты ограничения для опасных веществ
23. Какие продукты распада образуются в случае внутренней неисправности дуги, и в каких количествах?
Вырабатываются парообразные и аэрозольные сопутствующие продукты. Обратитесь к Международному стандарту IEC 60480, Таблице 1 и/или Докладу SIGRE Electricity 1991 («Обращение с электроизоляционными газами и их продуктами изоляции в электроизоляционном оборудовании», Таблица 2 «Описание основных продуктов
распада в различных начальных условиях»).
Состав продуктов распада зависит от типа оборудования и его эксплуатационной истории, а количество зависит от энергетических характеристик (напряжение, ток, время) и типа оборудования.
24. Насколько опасны продукты распада?
Изучите МЭК 61634, Приложение C: «Проблема высвобождения электрического изолирующего газа из устройства распределения и управления: его возможное воздействие на здоровье».
В данном приложении представлен метод подсчета количества побочных продуктов с токсическими свойствами, возникающих в различных условиях. Это позволяет определить потенциальный риск отравления на основе емкости устройства распределения.
Расчеты показывают, что на практике существует реальная опасность только в случае возникновения сильного газового выброса внутри устройства, вызванного электрической дугой. При такой ситуации обязательны эвакуация и проветривание.
25. Что следует делать при повреждении дуги в распредустройстве?
При возникновении таких аварийных ситуаций, необходимо проявлять осторожность. В случае повреждения герметизации могут присутствовать некоторые связи с веществами, имеющими токсичные характеристики, которые образуются не только при распаде элегаза, но и из других источников (например, горящего покрытия, испарения меди и так далее).
Поэтому в любой ситуации первым шагом должна быть эвакуация отсека распредустройства, вне зависимости от наличия в нем элегаза или его отсутствия. См. МЭК 61634 подпункт 5.3: «Аварийный выброс в результате внутреннего отказа.»
26. Должна ли быть установлена пассивная или активная вентиляционная система в отсеке распредустройства или подвальном этаже с кабелем?
Для того чтобы сохранить безопасность персонала, строения, в которых установлено оборудование с газообразным наполнением, необходимо обеспечить вентиляцией. Можно обойтись естественной циркуляцией воздуха для того, чтобы избежать скопления газа, который выделяется при утечке (см. раздел 3.4 в МЭК 61634 «Безопасность персонала» и МЭК 61936-1). Какие именно меры и в какой степени потребуются, зависит от местоположения и доступности отсека, а также от соотношения газа к объему помещения.
27. Что следует делать при повреждении элегазовой коммутационной аппаратуры?
К примеру, когда герметизация пробурена или произошло повреждение при транспортировке, как соскакивание индикаторной панели или повреждение герметизирующей смолы, и возможна утечка газа, или когда электрическое оборудование вызывает аварийную утечку газа, нужно предпринять соответствующие действия.
Необходимо предпринять соответствующие меры для решения проблемы утечки. Если оборудование находится в эксплуатации и утечка существенна, необходимо действовать согласно действующим правилам организационной структуры, а именно отключить оборудование. Выбирая правила организации и используя услуги/рекомендации производителя или квалифицированной организации по обслуживанию, позволит минимизировать потери газа.
После такого инцидента необходимо подтвердить техническую неповрежденность оборудования, а уполномоченный персонал должен провести соответствующие корректирующие меры до повторного заполнения или ввода оборудования в эксплуатацию.
28. При каких условиях требуется замена газа в распределительном устройстве с газовой изоляцией?
Какие характеристики следует проверить, например, концентрацию, температуру конденсации, продукты распада, и какие установлены допустимые пределы для этого?
29. Как правильно опустошать и наполнять систему?
Знакомьтесь с документом МЭК 61634, 2004 продолжением (“Свидетельство об возможности осуществления работы с элегазом: практическое руководство”). Также, пожалуйста, ознакомьтесь с руководством пользователя для вашего оборудования.
В ситуации, когда представители собственной команды не имеют достаточного обучения, необходимо выполнять работу совместно с производителем или экспертной службой технического обслуживания.
«
30. Сколько элегаза в моем распредустройстве? Где мне найти эту информацию?
Вся необходимая информация о характеристиках и правилах эксплуатации может быть найдена на табличке с заводскими данными или в соответствующей инструкции. Если речь идет об устаревшем оборудовании, свяжитесь со своим производителем для получения дополнительной информации.
31. Необходимо ли очищать влажный элегаз?
Нет, возможно провести сушку газа, чтобы уменьшить содержание влаги до допустимого уровня с помощью адсорбентов, таких как окись алюминия, натриевая известь, молекулярный фильтр или их комбинации (см. также Приложение Б.3 МЭК 61634: «Меры по нейтрализации образующихся в результате разложения элегаза продуктов»). Максимально допустимый уровень содержания влаги для повторного использования можно извлечь из Приложения A МЭК 60480).
32. Что я должен делать, столкнувшись с расщепленным элегазом?
Ознакомьтесь с МЭК 61634, Приложение Е: «Рекомендации по общей безопасности, средства защиты и первая помощь». Это руководство предназначено только для профессионалов с определенными знаниями и квалификацией, однако всегда будьте внимательны и соблюдайте соответствующие меры предосторожности.
МЭК 61634, Приложение Е: Рекомендации по общей безопасности, средства индивидуальной защиты и первая помощь.
Когда дело доходит до среднего напряжения и элементов управления, используются герметичные системы, связанные с повышенным давлением. Данное приложение актуально только для периода эксплуатации или в крайнем случае аварийного выброса. Для других типов оборудования приведенная в этом руководстве информация предназначена для использования с продуктами, создающими взрывоопасную среду.
Типичные ситуации включают:
Наш 25-летний опыт в производственной среде, где регулярно работаем с загрязненным газом, показывает, что правильно обученному и оснащенному персоналу маловероятно причинить вред своему здоровью, как указано в данном документе и рекомендаций производителя.
33. Какие аспекты окружающей среды и охраны труда следует принимать во внимание?
Прочитайте стандарт МЭК 61634 [8], пункт 4: «Как обращаться с использованным элегазом».
Необходимость обработки использованного элегаза возникает в следующих случаях:
Ситуация 1 и 2 в основном связаны с высоковольтным оборудованием и могут также возникать в случае использования средневольтной коммутационной аппаратуры для элегаза, особенно когда требуется добавить дополнительные устройства к существующему коммутатору. Они не возникают в случае использования оборудования с герметизированными давлением системами.
34. Что необходимо соблюдать при очистке отсека распредустройства после внутренней поломки с утечкой расщепленного газа?
Рекомендуем ознакомиться с требованиями, изложенными в МЭК 61634, подпункт 5.3/5.3.3:
Ситуация, когда произошла аварийная утечка из-за внутренней неисправности, регулируется установкой в помещениях и государственными нормами и требованиями.
Внутренняя неисправность возникает в случае аварийной разрядки, происходящей внутри распредустройства и корпуса аппаратного управления.
Определенные виды оборудования, особенно окрашенные металлом средневольтные переключатели, устанавливаются с использованием пространственной изоляции для электрических шин между отсеками и вокруг кабельных соединений, а элегаз присутствует только внутри переключательной камеры, чтобы предотвратить его утечку.
Внутренняя неисправность происходит очень редко, хотя и не может быть полностью проигнорирована.
Возникновение неисправности может быть обусловлено следующими факторами:
В результате внутренней неисправности происходит повышение давления в переключателе, последствия которого зависят от обстоятельств. Увеличение давления обусловлено перемещением электрической энергии в газе. Величина повышения давления зависит от величины тока при разрядке дуги, напряжения дуги, ее длины и объема камеры, в которую выводится дуга.
В задачу входит то, что образование внутренней неисправности приведет к снижению давления или проплавлению внутрь камеры, вследствие чего элегаз и большинство плотных продуктов (в частности, порошков) выталкиваются из элегазовой камеры.
КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ
Комментарий 1.
В нашей недавно установленной наружной Геоинформационной системе (ГИС) мощностью 145 кВ с током 40 кА и 3-мя секциями была обнаружена утечка газа на местах соединения секций. При тщательном осмотре было обнаружено, что на поверхности фланца алюминиевого корпуса возникла коррозия. По предварительной оценке, причиной появления коррозии могла стать недостаточная гидроизоляция во время установки. В процессе монтажа секции ГИС соединяются между собой с помощью водостойкого герметика – жидкого кремния, который наносится на лицевую плоскость фланцев каждой секции.
Этот случай утечки газа вызвал сомнения в надежности такой конструкции ГИС, в которой две секции соединены с использованием жидкого кремния для обеспечения гидроизоляции (учитывая, что это наружная установка). Мы сейчас проводим анализ, чтобы определить, была ли утечка вызвана изначальным проектированием (использование жидкого кремния при соединении секций) или проблемой с монтажом (недостаточное количество жидкого кремния на лицевой плоскости фланцев).
Если у вас есть мысли или рекомендации по этому вопросу, а также требования к конструкции наружных блоков ГИС для обеспечения гидроизоляции, пожалуйста, поделитесь!Я понимаю, что эта информация особенно полезна для новичков в системной инженерии.Теперь у меня нет сомнений в моих знаниях о SF6. Спасибо!Отлично! Я находился в таком же положении несколько месяцев назад!Источник