Manutenzione di interruttori automatici in olio e vuoto ad alta tensione
Scopo degli interruttori per alta tensione
Gli interruttori vengono utilizzati per commutare i circuiti elettrici in tutte le modalità di funzionamento: inclusa la disconnessione delle correnti di carico, le correnti di cortocircuito, le correnti di magnetizzazione dei trasformatori, le correnti di carica di linee e autobus.
Il compito più gravoso di un interruttore automatico è l'interruzione delle correnti di corto circuito. Quando scorrono correnti di cortocircuito, l'interruttore è esposto a notevoli forze elettrodinamiche e alte temperature. Inoltre, l'eventuale richiusura automatica o manuale di un cortocircuito irreversibile è associata alla distruzione dell'intercapedine tra i contatti convergenti ed al passaggio della corrente d'urto a bassa pressione nel contatto, che porta alla loro usura prematura. Per aumentare la durata, i contatti sono realizzati in ceramica metallica.
La progettazione degli interruttori automatici si basa su principi diversi. spegnimento dell'arco.
I requisiti principali per gli interruttori in tutte le modalità di funzionamento sono:
a) disconnessione affidabile di eventuali correnti entro i valori nominali.
b) velocità di taglio, cioè estinguere l'arco nel più breve tempo possibile.
(c) capacità di richiusura automatica.
d) sicurezza contro le esplosioni e gli incendi.
e) facilità di manutenzione.
Interruttori automatici di vario tipo e design sono attualmente utilizzati nelle stazioni e nelle sottostazioni. Interruttori del serbatoio dell'olio utilizzati prevalentemente con grande volume d'olio, interruttori per basso olio con piccolo volume d'olio e vacuostati.
Funzionamento degli interruttori dell'olio
Negli interruttori automatici con serbatoio di grande volume, l'olio viene utilizzato sia per estinguere l'arco che per isolare le parti conduttive dalle strutture messe a terra.
L'estinzione dell'arco negli interruttori automatici dell'olio è fornita dall'azione di un mezzo ad arco - olio - su di esso. Il processo è accompagnato da forte riscaldamento, decomposizione dell'olio e formazione di gas. La miscela di gas contiene fino al 70% di idrogeno, che determina l'elevata capacità dell'olio di sopprimere l'arco.
Maggiore è il valore della corrente da disinserire, più intensa è la formazione di gas e più efficace è lo spegnimento dell'arco.
Anche la velocità dei contatti nell'interruttore gioca un ruolo importante. Ad un'elevata velocità di movimento del contatto, l'arco raggiunge rapidamente la sua lunghezza critica, dove la tensione di recupero è insufficiente per interrompere lo spazio tra i contatti.
La viscosità dell'olio nell'interruttore influisce negativamente sulla velocità di contatto. La viscosità aumenta al diminuire della temperatura.L'ispessimento e la contaminazione del lubrificante delle parti di attrito dei meccanismi di trasmissione e degli azionamenti si riflette ampiamente nelle caratteristiche di velocità degli interruttori. Succede che il movimento dei contatti diventi più lento o si fermi completamente e i contatti si bloccano. Pertanto, durante la riparazione, è necessario sostituire il vecchio grasso nelle unità di attrito e sostituirlo con nuovo grasso antigelo CIATIM-201, CIATIM-221, GOI-54.
Funzionamento dei rompivuoto
I principali vantaggi degli interruttori automatici in vuoto sono la semplicità di progettazione, l'elevato grado di affidabilità e i bassi costi di manutenzione e hanno trovato applicazione negli impianti elettrici con una tensione di 10 kV e oltre.
La parte principale del rompivuoto è la camera del vuoto. Il corpo cilindrico della camera è costituito da due sezioni di isolatori ceramici cavi collegati da una guarnizione metallica e chiusi alle estremità con flange. All'interno della camera sono collocati un sistema di contatti e schermi elettrostatici che proteggono le superfici isolanti dalla metallizzazione da prodotti di erosione da contatto e contribuiscono alla distribuzione dei potenziali all'interno della camera. Il contatto fisso è fissato saldamente alla flangia inferiore della camera. Il contatto mobile passa attraverso la flangia superiore della camera ed è collegato ad essa tramite un manicotto in acciaio inossidabile, creando un collegamento mobile a tenuta ermetica. Le camere polari dell'interruttore sono montate su un telaio metallico con isolatori di supporto.
I contatti mobili delle telecamere sono controllati da un azionamento comune mediante aste isolanti e si spostano di 12 mm durante lo scatto, il che consente di raggiungere velocità di scatto elevate (1,7 … 2,3 ms).
L'aria viene aspirata dalle camere ad un alto vuoto che rimane per tutta la loro vita. Pertanto, l'estinzione di un arco elettrico in un interruttore sottovuoto avviene in condizioni in cui praticamente non vi è alcun mezzo che conduca una corrente elettrica, per cui l'isolamento dello spazio interelettrodico viene ripristinato molto rapidamente e l'arco si estingue quando la corrente passa attraverso valore zero per la prima volta. Pertanto, l'erosione dei contatti sotto l'azione dell'arco è trascurabile. Le istruzioni consentono un'usura dei contatti di 4 mm. Durante la manutenzione dei vacuostati, verificare l'assenza di difetti (scheggiature, crepe) sugli isolatori e la contaminazione delle loro superfici, nonché l'assenza di tracce di scariche corona.