Le apparecchiature di commutazione ad alta tensione si riferiscono a prodotti elettrici utilizzati per l'accensione, lo spegnimento, il controllo o la protezione nella generazione, trasmissione, distribuzione, conversione e consumo di energia elettrica. Il livello di tensione è compreso tra 3,6 kV e 550 kV. Comprendono principalmente interruttori automatici ad alta tensione e sezionatori ad alta tensione, interruttori di terra, sezionatori di carico ad alta tensione, dispositivi di coincidenza e sezionamento automatici ad alta tensione, meccanismi di azionamento ad alta tensione, dispositivi di distribuzione di energia antideflagranti ad alta tensione e armadi elettrici ad alta tensione. L'industria manifatturiera di interruttori ad alta tensione è una parte importante dell'industria manifatturiera di apparecchiature per la trasmissione e la trasformazione di energia e occupa una posizione molto importante nell'intero settore energetico. Funzione: le apparecchiature di commutazione ad alta tensione hanno le funzioni di linee aeree in entrata e in uscita, linee di cavo in entrata e in uscita e connessione sbarre.
Applicazione: Principalmente adatto a vari luoghi come centrali elettriche, sottostazioni, sottostazioni di sistemi di alimentazione, petrolchimico, laminazione di acciaio metallurgico, industria leggera e tessile, fabbriche e imprese minerarie e comunità residenziali, edifici multipiano, ecc. Composizione: Il quadro elettrico deve soddisfare i requisiti pertinenti dello standard "Quadri elettrici in acciaio inossidabile per corrente alternata". È composto da un armadio e un interruttore automatico. L'armadio è composto da un involucro, componenti elettrici (inclusi isolatori), vari meccanismi, terminali secondari e connessioni e altri componenti.
Cinque strategie di difesa:
1. Impedire la chiusura sotto carico: Dopo che il carrello dell'interruttore a vuoto nel quadro elettrico ad alta tensione è stato chiuso in posizione di prova, l'interruttore del carrello non può entrare in posizione di lavoro.
2. Impedire la chiusura con il filo di terra: Quando il fermo di terra nel quadro elettrico ad alta tensione è in posizione chiusa, l'interruttore automatico del carrello non può essere chiuso.
3. Prevenire l'ingresso accidentale nell'intervallo di tensione: Quando l'interruttore automatico a vuoto nel quadro elettrico ad alta tensione si sta chiudendo, lo sportello posteriore del quadro è bloccato con la macchina sul coltello di messa a terra e lo sportello dell'armadio.
4. Prevenire la messa a terra sotto tensione: l'interruttore automatico a vuoto nel quadro elettrico ad alta tensione è chiuso durante il funzionamento e il dispositivo di messa a terra non può essere inserito.
5. Impedire l'interruttore di trasporto del carico: l'interruttore automatico a vuoto nel quadro elettrico ad alta tensione non può uscire dalla posizione di lavoro dell'interruttore automatico del carrello quando è in funzione.
Struttura e composizione
È composto principalmente da armadio, interruttore automatico a vuoto ad alta tensione, meccanismo di accumulo di energia, carrello, interruttore a lama di terra e dispositivo di protezione completo. Di seguito è riportato un esempio di quadro elettrico ad alta tensione, per mostrare la struttura interna dettagliata.

A: Sala autobus
B: (interruttore automatico) locale carrelli a mano
C: Sala cavi
D: Sala strumenti relè
1. Dispositivo di scarico della pressione
2. Guscio
3. Autobus di linea
4. Boccola bus
5. Autobus principale
6. Dispositivo a contatto statico
7. Scatola di contatto statica
8. Trasformatore di corrente
9. Interruttore di messa a terra
10. Cavo
11. Evitare
12. Premere il bus di terra
13. Divisorio rimovibile
14.Partizione (trappola)
15. Spina secondaria
16. Carrello manuale per interruttori automatici
17. Deumidificatore riscaldante
18. Pareti divisorie estraibili
19. Meccanismo di funzionamento dell'interruttore di messa a terra
20. Controllare il passaggio del filo
21. Piastra inferiore
①Armadio
È formato dalla pressatura di lamiere di ferro ed è una struttura chiusa, con sala strumenti, sala carrelli, sala cavi, sala sbarre collettrici, ecc., separate da lamiere di ferro, come mostrato in Figura 1. La sala strumenti è dotata di dispositivi di protezione integrati, amperometri, voltmetri e altri apparecchi; la sala carrelli è dotata di carrelli e interruttori automatici a vuoto ad alta tensione; la sala sbarre collettrici è dotata di sbarre collettrici trifase; la sala cavi viene utilizzata per collegare i cavi di alimentazione all'esterno.
② Interruttore automatico a vuoto ad alta tensione
Il cosiddetto interruttore automatico a vuoto ad alta tensione ha i contatti principali installati in una camera a vuoto chiusa. Quando i contatti sono aperti o chiusi, l'arco non è alimentato da gas, quindi non si brucia e ha una maggiore durata. Allo stesso tempo, vengono utilizzati materiali isolanti come base per migliorare l'interruttore a vuoto. Viene chiamato interruttore automatico a vuoto ad alta tensione proprio per le sue prestazioni di isolamento.
③Meccanismo dell'auto
Installare l'interruttore automatico a vuoto ad alta tensione sul carrello e spostarlo. Quando la maniglia viene agitata in senso orario, il carrello entra nell'armadio e inserisce l'interruttore automatico a vuoto nel circuito ad alta tensione; quando la maniglia viene agitata in senso antiorario, il carrello esce dall'armadio e aziona l'interruttore automatico a vuoto. Disegnare lo schema del circuito ad alta tensione, come mostrato in Figura 2.
④ Organizzazione dell'accumulo di energia
Un piccolo motore aziona la molla per immagazzinare energia, e l'interruttore a vuoto viene chiuso utilizzando la molla per rilasciare l'energia cinetica.
⑤Interruttore del coltello da terra
Si tratta di un interruttore a coltello che funge da interblocco di sicurezza. Lo sportello dell'armadio ad alta tensione può essere aperto solo quando l'interruttore a coltello di messa a terra è chiuso. In caso contrario, lo sportello dell'armadio ad alta tensione non può essere aperto se l'interruttore a coltello di messa a terra non è chiuso, svolgendo così una funzione di protezione con interblocco di sicurezza.
⑥Protezione completa
Si tratta di un dispositivo di protezione a microcomputer composto da un microprocessore, un display, una tastiera e circuiti periferici. Viene utilizzato per sostituire i circuiti di protezione originali a relè per sovracorrente, sovratensione, temporizzazione e altri parametri. I segnali di ingresso includono: trasformatore di corrente, trasformatore di tensione, trasformatore di corrente di sequenza zero, valore di commutazione e altri segnali; la tastiera consente di impostare il valore di corrente, il valore di tensione, il tempo di interruzione rapida, il tempo di avvio e altri dati; il display visualizza i dati in tempo reale e permette di partecipare al controllo e all'esecuzione delle azioni di protezione.
Classificazione
(1) In base alla forma di cablaggio principale del quadro elettrico, esso può essere suddiviso in quadro elettrico con cablaggio a ponte, quadro elettrico a bus singolo, quadro elettrico a doppio bus, quadro elettrico a sezione bus singola, quadro elettrico a doppio bus con bus di bypass e quadro elettrico a sezione bus singola con bus di bypass a cinghia.
(2) In base al metodo di installazione dell'interruttore automatico, si può distinguere tra un quadro elettrico fisso e un quadro elettrico rimovibile (tipo carrello).
(3) In base alla struttura dell'armadio, può essere suddiviso in quadri elettrici compartimentati in metallo, quadri elettrici corazzati in metallo e quadri elettrici fissi a scatola in metallo.
(4) In base alla posizione di installazione del carrello dell'interruttore automatico, esso può essere suddiviso in quadro elettrico montato a pavimento e quadro elettrico montato a metà altezza.
(5) In base al diverso mezzo isolante all'interno del quadro elettrico, si possono distinguere quadri elettrici isolati in aria e quadri elettrici isolati in gas SF6.
I principali parametri tecnici
1. Tensione nominale, corrente nominale, frequenza nominale, tensione di tenuta nominale alla frequenza di rete, tensione di tenuta nominale all'impulso di fulmine;
2. L'interruttore automatico ha una corrente di interruzione nominale moderata, una corrente di picco di chiusura nominale, una corrente di tenuta di breve durata nominale e una corrente di tenuta di picco nominale;
3. La corrente di tenuta nominale di breve durata e la corrente di tenuta di picco nominale dell'interruttore di messa a terra;
4 Meccanismo di funzionamento: apertura e chiusura della bobina, tensione nominale, resistenza CC, potenza, tensione nominale e potenza del motore di accumulo di energia;
5. Il livello di protezione dell'armadio e il numero della norma nazionale a cui è conforme.
Procedura di trasmissione di potenza
1. Chiudere tutti gli sportelli posteriori e il coperchio posteriore e bloccarli. Lo sportello posteriore può essere chiuso solo quando l'interruttore di messa a terra è in posizione di chiusura.
2. Inserire la maniglia di azionamento dell'interruttore di messa a terra nel foro esagonale sul lato inferiore destro dello sportello centrale e ruotarla in senso antiorario per portare l'interruttore di messa a terra in posizione aperta. La piastra di bloccaggio in corrispondenza del foro di azionamento tornerà automaticamente in posizione per coprire il foro e lo sportello inferiore dell'armadio verrà bloccato.
3. Spingere il carrello di servizio per posizionarlo, spingere il carrello all'interno dell'armadio per posizionarlo in posizione isolata, inserire manualmente la spina secondaria e chiudere lo sportello del vano del carrello.
4. Inserire la maniglia del carrello dell'interruttore automatico nell'apposito alloggiamento e ruotarla in senso orario per circa 20 giri. Rimuovere la maniglia quando si sente un evidente blocco e un clic. A questo punto, il carrello è in posizione di lavoro e, inserendo la maniglia due volte, si blocca. Il circuito principale del carrello dell'interruttore automatico è collegato e i relativi segnali vengono verificati.
5. L'operazione consiste nel chiudere il quadro dei contatori; l'interruttore di spegnimento chiude il circuito e interrompe l'alimentazione. Contemporaneamente, la spia verde sul cruscotto si spegne e la spia rossa si accende, a indicare che la chiusura è avvenuta con successo.
Procedura operativa in caso di interruzione di corrente
1. Azionare il pannello strumenti per chiudere; l'interruttore di commutazione di apertura fa scattare l'interruttore automatico nell'apertura e nella scaffalatura, contemporaneamente la luce rossa sul pannello strumenti si spegne e la luce verde si accende, l'apertura è avvenuta con successo.
2. Inserire la maniglia del carrello dell'interruttore automatico nell'apposita presa e ruotarla in senso orario per circa 20 giri. Rimuovere la maniglia quando si sente un evidente blocco e un clic. A questo punto, il carrello è in posizione di prova. Sbloccarlo, aprire lo sportello del vano del carrello, scollegare manualmente la spina secondaria e disconnettere il circuito principale del carrello.
3. Spingere il carrello di servizio per bloccarlo, estrarre il carrello fino al carrello di servizio e guidare il carrello di servizio.
4. Controllare il livello di carica visualizzato o verificare che la batteria sia carica prima di continuare l'utilizzo.
5. Inserire la maniglia di azionamento dell'interruttore di messa a terra nel foro esagonale sul lato inferiore destro dello sportello centrale e ruotarla in senso orario per chiudere l'interruttore di messa a terra. Dopo aver verificato che l'interruttore di messa a terra sia effettivamente chiuso, aprire lo sportello dell'armadio e il personale addetto alla manutenzione può accedere per effettuare la revisione.
Valutazione e trattamento dei guasti di chiusura. I guasti di chiusura possono essere suddivisi in guasti elettrici e guasti meccanici. Esistono due tipi di metodi di chiusura: manuale ed elettrico. Il mancato funzionamento della chiusura manuale è generalmente un guasto meccanico. La chiusura manuale è possibile, ma un guasto elettrico è un guasto elettrico.
1. Azione di protezione
Prima dell'accensione, il circuito è dotato di un circuito di protezione da guasti che attiva il relè di sicurezza. L'interruttore si attiva immediatamente dopo la chiusura. Anche se l'interruttore rimane in posizione chiusa, non si richiuderà e continuerà a scattare.
2. Guasto del sistema di protezione
Ora, la funzione di prevenzione a cinque livelli è impostata nel quadro elettrico ad alta tensione ed è richiesto che l'interruttore non si chiuda quando non si trova in posizione di funzionamento o di test. Ovvero, se l'interruttore di posizione non è chiuso, il motore non può essere arrestato. Questo tipo di guasto si verifica spesso durante il processo di chiusura. In questo caso, la spia di posizione di funzionamento o la spia di posizione di test non si accendono. Spostare leggermente il carrello dell'interruttore per chiudere il finecorsa e inviare alimentazione. Se la distanza di offset del finecorsa è eccessiva, è necessario regolarla. Quando l'interruttore di posizione nel quadro elettrico ad alta tensione di tipo JYN non può essere spostato verso l'esterno, è possibile installare un elemento a forma di V per garantire la chiusura affidabile del finecorsa.
3. Guasto elettrico a cascata
Nei sistemi ad alta tensione, sono previsti alcuni interblocchi elettrici per garantire il funzionamento affidabile del sistema. Ad esempio, in un sistema a singola sbarra con due linee di alimentazione in ingresso, è necessario che solo due dei tre interruttori, ovvero quelli delle due linee di ingresso e quelli del quadro di giunzione, possano essere collegati tra loro. Se tutti e tre sono chiusi, sussiste il rischio di trasmissione inversa di potenza. Inoltre, i parametri di cortocircuito cambiano e la corrente di cortocircuito dovuta al funzionamento in parallelo aumenta. La configurazione del circuito a catena è mostrata in Figura 4. Il circuito di interblocco del quadro di ingresso è collegato in serie con i contatti normalmente chiusi del quadro di giunzione, in modo che il quadro di ingresso si chiuda quando il quadro di giunzione è aperto.
Il circuito di interblocco del quadro di giunzione sbarre è collegato in parallelo con un interruttore normalmente aperto e uno normalmente chiuso dei due quadri di ingresso. In questo modo, si garantisce che il quadro di giunzione sbarre possa trasmettere energia solo quando uno dei due quadri di ingresso è chiuso e l'altro è aperto. Se il quadro ad alta tensione non può essere chiuso elettricamente, è necessario innanzitutto verificare la presenza di un interblocco elettrico e non procedere alla chiusura manuale senza un'adeguata verifica. I guasti elettrici a cascata sono generalmente dovuti a un funzionamento improprio che non soddisfa i requisiti di chiusura. Ad esempio, sebbene il giunto sbarre di ingresso preveda un'apertura e una chiusura, il carrello nel quadro di apertura viene estratto ma la spina non viene inserita. Se il circuito di interblocco non funziona, è possibile utilizzare un multimetro per individuare il punto di guasto.
Utilizzare spie rosse e verdi per valutare il guasto dell'interruttore ausiliario è semplice e pratico, ma non molto affidabile. È possibile verificarlo e confermarlo con un multimetro. Il metodo di revisione dell'interruttore ausiliario consiste nel regolare l'angolo della flangia fissa e la lunghezza dell'asta di collegamento dell'interruttore ausiliario.
4. Guasto a circuito aperto del circuito di controllo
Nel circuito di controllo, l'interruttore di controllo è danneggiato, il circuito è disconnesso, ecc., quindi la bobina di chiusura non può essere alimentata. In questo caso, non si sente alcun rumore di attivazione della bobina di chiusura. Non c'è tensione ai capi della bobina di misura. Il metodo di ispezione consiste nel verificare il punto di interruzione del circuito con un multimetro.
5. Mancata chiusura della bobina
La bruciatura della bobina di chiusura è un guasto da cortocircuito. In questo caso, si possono verificare odori anomali, fumo, cortocircuito del fusibile, ecc. La bobina di chiusura è progettata per funzionare per brevi periodi e il tempo di alimentazione non può essere eccessivamente lungo. Dopo un guasto in fase di chiusura, è necessario individuarne tempestivamente la causa ed evitare di invertire più volte la direzione del freno. In particolare, la bobina di chiusura del meccanismo di azionamento elettromagnetico di tipo CD è soggetta a bruciature a causa dell'elevata corrente che la attraversa.
Il metodo di prova di potenza viene spesso utilizzato per riparare i guasti che impediscono la chiusura del quadro elettrico ad alta tensione. Questo metodo consente di escludere guasti di linea (ad eccezione di guasti dovuti alla temperatura del trasformatore e a gas), guasti a cascata e guasti agli interruttori di fine corsa. La posizione del guasto può essere determinata all'interno del carrello. Pertanto, in caso di emergenza, è possibile utilizzare il punto di prova per testare la trasmissione di potenza e sostituire il metodo di trasmissione di potenza con carrello di riserva. Ciò consente di ottenere il doppio dei risultati con la metà dello sforzo e di ridurre i tempi di interruzione di corrente.