Separatoare Telecomandate

CAPITOLUL III

3.1.Separatoare de sarcină

Sunt aparate de comutație capabile a comuta circuite aflate sub tensiune și parcurse de curentul de sarcină (cel mult curentul nominal). Construcția lui are la bază separatorul normal căruia i s-a adăugat un dispozitiv de stingere și contacte de rupere.

Pentru a nu folosi întrerupătoarele la comutări frecvente la sarcină nominală, care sunt aparate mult mai scumpe, s-a adoptat soluția separatorului de sarcină, care nu este însă în măsură să întrerupă curentul de scurtcircuit. Această funcție este luată în acest caz de siguranță fuzibilă de înaltă tensiune cu mare putere de rupere. Elementul esențial al separatorului de sarcină îl constituie dispozitivul de stingere. Jetul de gaz folosit pentru stingerea arcului electric este produs chiar în interiorul dispozitivului de stingere executat din material gazogen solid, arcul electric fiind acela care provoacă generarea de gaz. Camerele de stingere de acest tip au forma plată sau cilindrică.

3.2. Separator de sarcină telecomandat

În prezent, în România, făcând abstracție de câteva mici excepții rețelele de distribuție de medie tensiune au în componența lor separatoare de exterior, montate pe stâlpi. Acționarea acestor separatoare se face manual, de la fața locului. Stâlpii sunt în general amplasați în locuri greu accesibile și dispersați în teritoriu.

În cazul unui incident pe rețea, marea majoritate a timpului consacrat eliminării defecțiunilor se consumă în scopul delimitării locului de defect și de izolare de la fața locului a acestuia

Dezvoltarea rețelelor electrice de distribuție, creșterea calității energiei electrice livrate consumatorilor, introducerea conceptului de DMS și a sistemelor SCADA au impus dezvoltarea separatoarelor de sarcină telecomandate.

Telecomandarea separatoarelor este o metodă economică de realizare a supravegherii dintr-un punct central asupra unui sistem de linii de medie tensiune. Sistemul de telecomandă poate oferi semnalizarea în timp real a evenimentelor de pe liniile supravegheate cum ar fi scurtcircuitele și punerile la pământ, precum și transmiterea la dispecer a valorilor instantanee a mărimilor electrice într-un punct din rețea. Pe baza acestui sistem se poate dezvolta un sistem complex de modernizare a transportului și distribuției energiei electrice.

Utilizând echipamentele telecomandate se obțin urmatoarele avantaje majore:

-nu necesită deplasarea la separatoarele de exterior

-tronsonul de rețea cu defecțiune se poate identifica în câteva minute

-lucrările pregătitoare în vederea reparațiilor pot fi demarate imediat

Prin aceste avantaje se realizează:

-reducerea la durată de câteva minute a timpului afectat delimitării locului de defect și realimentării consumatorilor

-demararea imediată a lucrărilor pregătitoare în vederea reparațiilor

-reducerea considerabilă a volumului om-ore, km-mașină de intervenție, și implicit consumul de combustibil, necesare eliminării incidentului.

În esență, sistemul de telecomandă constă în aceea că printr-o central de acționare de la distanță (central de telecomandă)a separatoarelor amplasate în cadrul unui centru de dispeceri sau la un centru de distribuție a energiei electrice:

-se pot conecta sau deconecta separatoare

-pot fi interogate privind starea lor de funcționare

-se obțin informații privind eventualele funcționări eronate

-se informează privind gradul de încărcare al acumulatorului

-se avertizează cu privire la pătrunderea persoanelor neautorizate în cutia dispozitivului de acționare de la separator

3.2.1Centrala de telecomandă

Sistemul INTAV, este compus din “punctul central de conducere” ce se află montat la dispecer (denumit PCC), și din “terminale telecomandate” (denumite RTU).

PCC–ul INTAV–2K, se compune dintr–un microcalculator cu modem radio introdus într–un pupitru de dimensiuni reduse pe care se află montată tastatura și afișajul. Acesta este dotat cu intrările și ieșirile necesare pentru comanda radiotelefonului de la PCC.

Unitatea de bază de la RTU este compusă dintr–un microcalculator cu modem radio introdus într–o cutie de plastic cu grad de protecție IP65, denumit INTAV–2KM sau INTAV–2KMC. Acest microcalculator, într–o variantă minimală, este dotat cu 5 intrări digitale, 2 ieșiri de comandă, cu control intern al tensiunii de alimentare, cu ieșiri și intrări de audiofrecvență pentru comunicația cu radiotelefonul. La această variantă se mai poate adăuga o cartelă de măsură a curentului, iar printr–o ieșire serială se poate conecta la un contor electronic. Valorile citite de la contor, pot fi transmise prin radio către PCC.

RTU–ul de tipul INTAV–2M, conține o cartelă de alimentare adaptată la soluția de alimentare. Aceasta permite comanda unui separator, și transmite următoarele semnalizări cătrePCC: starea separatorului, starea acumulatorului, prezența tensiunii de încărcare, poziția comutatorului manual / telecomandă, cât și starea sesizoarelor montate pe ușa cutiei (pătrundere).

RTU–ul de tipul INTAV–2MC conține un ceas intern cu cuarț, sincronizarea timpului făcându–se prin apelarea oricărui RTU din sistem, simultan la toate RTU–rile. Astfel se permite transmitera codurilor de timp cu o precizie de 20 ms, și memorarea evenimentelor ce nu au putut fi transmise către PCC din cauza unor bruiaje radio, și transmiterea ulterioară a acestora.

La RTU se mai pot conecta alte cartele cu care se poate realiza sesizarea curentului de scurtcircuit homopolar, și de scurtcircuit între faze, măsurarea curentului pe fiecare fază, mediere și memorare, cât și telecomanda întrerupetoarelor grupate din stații. Unele plăci sunt prevăzute cu posibilități de a programa valorile limită ale valorilor analogice prin radio.

Deoarece sistemul INTAV a fost dezvoltat pentru a funcționa pe o frecvență operativă, nu se bazează pe principiul de interogare folosit în instalațiile de telemecanică, ci pe semnalizări orientate pe evenimente. Acest principiu asigură o deranjare minimă a convorbirilor operative. O semnalizare de eveniment (semnalizare + confirmare) durează 4,5 secunde. O comandă (comandă + semnalizare de stare) durează 3 secunde, iar prelucrarea semnalizării maxim 8 secunde, după care execuția este de 1,5 secunde timp de comunicare. Dacă elementul de execuție a efectuat o modificare de poziție ce trebuie semnalizată, aceasta trebuie semnalizată la PCC ca o semnalizare separată.

Unitatea INTAV se află într–o cutie de plastic ce protejează de la radiațiile UV, și intemperii, cu grad de protecție IP–65, a cărei construcție internă permite o conectare ușoară, o posibilitate de extindere și de serviz cât și o protecție împotriva supratensiunilor datorită apropierii de linia de medie tensiune și datorită modalității de alimentare.

3.2.2Descrierea funcționării

Operatorul de la punctul central dă comanda la separatorul adresat de la tastatura pupitrului sau de la tastatura PC–ului.

RTU–ul comandă separatorul prin contacte fără tensiune, și sesizează poziția acestuia. Modificarea stării sesizoarelor, precum și scăderea tensiunii de alimentare sub o valoare critică se transmite de la sine spre PCC. La recepția unei comenzi se efectuează verificările logice și de siguranță, după care se execută comanda.

Datele recepționate sunt afișate pe displayul pupitrului, sau le transmite către PC–ul conectat.

3.2.3Descrierea tehnică

Din punct de vedere tehnic pupitrul de comandă și RTU–ul sunt

asemănătoare. Partea digitală al RTU–lui (controller), este configurată conform cu aplicația dată, pe când partea analogică (modem FSK) de legătură cu radiotelefonul, este asemănătoare atât la PCC cât și la RTU.

Sistemul funcționează în banda de frecvență autorizată pentru utilizator, folosind modulație FM (înălțimea de bandă 3KHz), semiduplex, 1200 Baud/sec. Prelucrarea semnalului FSK este făcut de către un circuit integrat de tip FSK Modem.

Amplitudinea semnalului de modulare (max 2Vpp) se regleză cu un potențiometru semireglabil astfel ca să corespundă ca nivel cu modulatorul radiotelefonului. Ieșirea modemului (convertor D/A cu filtru trece–jos) asigură stabilitatea frecvenței (+/– 1Hz) și amplitudinii (+/– 1dB), cât și filtrarea de armonici (– 45 dB) a semnalului modulator.

Semnalul de audio frecvență recepționată de la radiotelefon este adus la intrarea CI printr–un limitator cu diodă. Circuitul de limitare reprezintă o sarcină de 1kΩ pentru ieșirea de audiofrecvență a radiotelefonului. Amplitudinea de intrare poate varia între 100 mVpp și 2Vpp.

Semnalul digital de nivel standard furnizat de către CI de modem este prelucrat de către un microcontroler, care în cazul RTU–lui comandă releele de execuție precum și sesizează starea intrărilor, iar în cazul pupitrului de comandă asigură afișarea, preluarea datelor de la tastatură sau face legătura cu PC–ul prin portul RS232. Controllerul și modemul CI dispun de un generator de tact cu cuarț.

Atât PCC–ul cât și RTU–ul se alimentează cu un acumulator de 12V. Având în vedere că echipamentul are stabilizator încorporat, și filtru de radiofrecvență pe intrarea de alimentare poate să funcționeze în comun cu un radiotelefon care are masa la minusul bateriei.

O telegramă de comunicație are o durată de 1,5 secunde și din punct de vedere logic are 4 părți:

temporizare trecere pe emisie radiotelefon;

semnal de sincronizare pentru recepție;

fluxul de date ce conține identificatorul emițătorului și al destinatarului, comanda și starea intrărilor sub formă codată;

semnalul de stop pentru semnalizarea terminării emisiei.

Emisia RTU–lui este totdeauna confirmată de PCC, astfel pot apare

următoarele situații:

RTU–ul se prezintă – PCC–ul confirmă;

PCC–ul interoghează – RTU–ul răspunde – PCC–ul confirmă;

PCC–ul emite comanda – RTU–ul cere confirmarea comenzii – PCC–ul confirmă.

Astfel cel mai scurt timp de comunicație este de 3, iar cel mai lung

de 4,5 secunde. RTU–ul execută comanda numai dacă a primit corect confirmarea de la PCC. Apariția unor eventuale erori la recepționarea datelor (erori datorate mediului), sunt detectate de către programul inteligent al microcontrolerului, și eliminate. Dacă perturbarea este prea mare și datele nu pot fi citite, RTU–ul nu primește confirmare, și va retransmite datele la intervale de timp prestabilite.

Comutarea pe emisie a radiotelefonului este realizată de către un tranzistor cu colector în gol prin scurtcircuitarea la masă al intrării PTT. Electronica de comandă a acestui tranzistor limitează timpul de emisie la 5 secunde, cu ajutorul unui temporizator (Ex. în cazul defectării procesorului).

Figura 3.1. Schema de telecomunicatii si telecomanda prin radio

3.2.4 Comunicația

În interiorul dulapului de acționare se montează partea de comunicație și control a separatorului. Aceasta poate să opereze astfel:

radio trunking ;

radio convențional ;

rețea GSM ;

comandă prin fir.

De asemenea, se oferă și echiparea hardware și software a postului central de comandă (PCC) precum și integrarea în sistemul existent.

Sistemul de comunicație se pretează adaptării ulterioare a elementelor opționale

(transformatoare de măsură, sesizoare, etc.)

Fig 3.2 Dulapul de telecomandă al separatoarelor

Cutia RTU conține elementele electronice necesare acționării de la distanță (figura 3.3).

M1. Cartelă de semnalizare a scurtcircuitelor;

M2. Cartelă de încărcare a acumulatorului;

M3. Carteala pentru măsură și înregistrarea curentului;

M4. Cartelă modem;

Figura 3.3 Cutia RTU

M1 Cartela de semnalizare a scurtcircuitelor

(Nu este inclusă în configurația de bază)

Cutia ce cuprinde partea electronică poate fi extinsă cu o cartelă de semnalizare a scurtcircuitelor de tip INTAV – KM2Z, care cu ajutorul reductoarelor de curent sesizează depășirea valorii programate a curenților de fază și a curentului homopolar. În dulapul de acționare punctele de conectare ale reductoarelor de curent sunt de tip standard, circuitul se poate întrerupe pentru măsurarea valorii curentului sau se poate scurtcircuita în cazul când se dorește extragerea cartelei de semnalizare a scurtcircuitelor. Pe fundul de sertar a cutiei cu cartele sunt montate în paralel cu secundarele reductoarelor de curent diode de protecție. Astfel și în cazul unei extrageri accidentale a cartelei de semnalizare a scurtcircuitelor, secundarele reductorului de curent nu vor rămâne în gol. Montarea ulterioară a cartelei de semnalizare a scurtcircuitelor, sau a reductoarelor de curent nu necesită demontarea dulapului și nici a separatorului. Montarea reductorului se va face de către un specialist în curenți tari.

M2 Cartelă de încărcare a acumulatorului

Aceasta se află în cea de–a doua poziție din cutie și este corespunzătoare modului de alimentare ales (celulă solară, rețea de joasă tensiune și transformator de tensiune):

În cazul celulei solare TSZ – 1N

În cazul alimentării de la rețeaua de joasă tensiune TSZ – 1K / 220V

În cazul transformatorului de tensiune TSZ – 1K (18Veff)

sau TSZ – 1K / 100V

M3 Cartela pentru măsură și înregistrarea curentului

(Nu este inclusă în configurația de bază)

Cutia ce cuprinde partea electronică poate fi extinsă cu o cartelă de tip INTAV – KMAM, care cu ajutorul reductoarelor de curent, măsoară valoarea efectivă a curenților pe fiecare fază, cu o precizie de 1,5 %, memorarea pe o perioadă de 8 zile a valorii integrate a curenților (perioada de integrare este de 15 minute), precum și măsoară curenții de scurtcircuit cu o precizie de circa 5 %, înregistrează scurtcircuitele, și le transmite către RTU. Rezultatele măsurătorilor și apariția scurtcircuitelor se pot interoga prin intermediul RTU–lui, sau pot fi semnalizate spre PCC. În utilizării cartelei de măsurare a curenților se poate realiza și o deconectare automată a separatorului în pauza de RAR.

Montarea ulterioară a cartelei de măsurare și înregistrare a curenților, sau a reductoarelor de curent nu necesită demontarea dulapului și nici a separatorului. Montarea reductorului se va face de către un specialist în curenți tari.

M4 Cartela modem

Se află montată în poziția extremă dreaptă a cutiei.

Radiotelefoanele, RTU-rile, cartelele anexă încărcătoarele pentru acumulatori și acumulatoarele utilizate în cadrul sistemului INTAV nu necesită mentenanță. Sistemele de curenți tari (reductoarele de tensiune și de curenți) se întrețin conform cu prescripțiile de mentenanță furnizate de producător. Antenele împreună cu suporții acestora necesită o revizie anuală.

Instalarea și întreținerea nu necesită scule speciale. Pentru instalarea și întreținerea părții mecanice se utilizează chei fixe, scule de mână și materiale pentru ungere. Pentru depanarea părții de acționare e nevoie de aparat de măsură portabil, scule de mână, și de un electrician specializat și în curenți mici. Pentru depanarea sistemului INTAV și a radiotelefoanelor este nevoie de un laborator dotat cu osciloscop, tester radio, frecvențmetru, etc, și de un tehnician radio cu cunoștințe în domeniul informaticii.

Fig 3.4 Structura sistemului de teleconducere al SD Oradea

Fig 3.5 Telecomanda separatoarelor și a reanclanșatoarelor

Din punct de vedere al conceptului de separatoare de sarcină telecomandate s-au dezvoltat două grupe mari:

-sepatatoare de sarcină telecomandate cu stingerea arcului electric în aer.

– sepatatoare de sarcină telecomandate cu stingerea arcului electric în SF6.

3.3.Separatoare de sarcină telecomandate cu stingerea arcului electric în aer

sunt aparate de exterior utilizate în rețelele de medie tensiune pentru conectarea sau deconectarea acestora

separatoarele sunt folosite pentru a realiza o separație clară, vizibilă ale părților rețelelor de distribuție de 25 kV putând efectua în felul acesta operații de reparații, revizii sau alte lucrări care necesită ca linia să nu fie sub tensiune(separatoare de separație)

-separatoarele mai pot fi folosite pentru o întrerupere în sarcina a unor consumatori dar și pentru o separație vizibilă în același timp(separator de sarcină).

Exemplu de separator telecomandat cu stingerea arcului electric în aer:

Gama de separatoare STE se caracterizează prin capacitate de rupere sub sarcină, robustețe mecanică, ușurință în montaj și exploatare.

Folosirea elementelor din materiale anticorozive și materiale zincate termic în combinație cu izolația compozită asigură o bună rezistență la poluare.

Gama de separatoare telecomandate acoperă majoritatea situațiilor întâlnite în rețelele aeriene de transport și distribuție a energiei electrice:

− STE – 24kV / 400A / 50A – T în linii electrice unde nu este nevoie de punerea la pământ a liniei secționate. Capacitatea de rupere sub sarcină este de 50A ;

− STEAP – 24kV / 400A / 50A – T reprezintă singura soluție de punere la pământ cu ajutorul telecomenzii a liniei secționate ;

− STE – 24kV / 400A / M – T în linii electrice de ax unde este nevoie de capacitate mare de rupere sub sarcină (400A).

Combinația între separatoarele STE – M – T cu mare capacitate de rupere pe axe și STE – T cu capacitate de rupere a curentului nominal de 50A pe derivații constituie o variantă avantajoasă economic de realizare a unui sistem automatizat de transport și distribuție a energiei electrice.

3.3.1 Componență

SEPARATOR STE – 24kV / 400A /250A – T

echipat pentru detectarea defectului și măsurarea energiei

Fig3.6. Montaj pe stâlp al separatorului STE

Componență:

1 – separator STE – 24kV / 400A / 250A

2 – suport prindere pe stâlp

3 – tijă acționare

4 – dulap acționare

5 – platformă operare

7 – transformator de curent = 3 buc.

8 – transformator de tensiune = 1 buc.

9 – echipament de comandă, control și comunicație = 1 set (montat în dulap)

3.3.2Caracteristici tehnice

Tabel 3.1

3.3.3 Principalele caracteristici ale gamei de separatoare STE sunt:

Avantajele gamei de separatoare STE sunt următoarele:

• acționare independentă de viteza de acționare împreună cu mecanismul de de stingere a arcului asigură o capacitate mare de comutare la scurtcircuit;

• variantă de montare cu sistem de comutare cu mare capacitate de rupere;

• manipulare și montare ușoară datorită faptului că aparatul se poate monta și repara pe faze ;

• se poate completa și ulterior conform necesităților cu elemente opționale.

Pe lângă avantajele menționate mai sus, separatoarele de exterior mai au și

avantajele conferite de izolația compozită :

• invulnerabilitate la acte de vandalism ;

• rezistență sporită la acțiunea agenților poluanți ;

• excluderea spargerilor în timpul transportului, manipulării șimontajului ;

• reducerea considerabilă a greutății ;

• robustețe mecanică deosebită.

3.3.4 Dulap de acționare

Acționarea de tip TM – 2 asigură acționarea cu motor, respectiv acționarea de la distanță a separatoarelor STE – T.

Unitățile componente ale acționării TM – 2 sunt următoarele:

• motor cu amplificator de putere cu funcționare în ambele sensuri ;

• baterie de acumulatoare ce nu necesită îngrijire ;

• sisteme de susținere și fixare.

Dulapul acționării este realizat din tablă vopsită în câmp electrostatic, fiind robust,greu de spart și rezistent la intemperii. Ușa se închide în două puncte cu cheie de unitate, dispune de supraveghere electronică și se poate bloca cu lacăt. După ușa exterioară a aparatului se găsește o ușă interioară pe care sunt amplasate elementele de comandă ale aparatului și cheia pentru acționarea manuală a separatorului în caz de avarie. Această ușă este asigurată tot cu cheie de unitate.În interiorul instalației există spațiu și posibilități de racordare pentru partea de comunicație de orice tip și pentru elemente opționale.

3.3.5 Sursa de alimentare

Sursa de alimentare furnizată este un transformator de tensiune bifazic care asigură încărcarea bateriei de acumulatoare. Acest transformator asigură un grad ridicat de protecție la poluare.La cererea clientului, în locul transformatorului se poate furniza un racord de joasătensiune atunci când în vecinătatea separatorului există o sursă accesibilă.

3.3.6 Elemente de fixare și acționare

Pachetele de instalare a separatoarelor STE sunt particularizate pentru tipurile de stâlpi din România și cuprind următoarele:

• suport separator ;

• tijă de acționare cu posibilitate de reglaj ;

• suport dulap acționare ;

• alte elemente de fixare.

Aceste elemente au o bună rezistență mecanică și sunt protejate prin zincare

termică.

3.3.7 Montare și putere în funțiune

La montarea separatorului trebuie avute în vedere sistemele de susținere și proiectele de tip ale stâlpilor SC 15014, SC 15015 și SE8T. Aparatul se poate monta doar pe stâlpii care au deja legătură de punere la pământ. Rezistivitata maximă a legăturii de punere la pământ – 10Ω. Toate elementele separatorului se leagă obligatoriu la platbanda de punere la pământ a stâlpului.

Fig3.7 Montaj pe stâlp cu consolă

3.3.8 Operații de întreținere ale separatorului

Pe durata de funcționare aparatul – în condiții normale de lucru – nu necesită întreținere. Valorile limită a solicitărilor mecanice și electrice se pot observa vizual putându-se decide dacă este necesară schimbarea tensionatorului de arc, respectiv a elementelor contact, schimbă ri ce se pot efectua rapid și u șor. Arcul tensionatorului trebuie schimbat dacă lungimea sa – măsurată în punctul median – scade sub 280mm. La 60% din curentul nominal durata de funcționare a tensionatoarelor de arc este de aproximativ 500 de comutări.

Operații de întreținere executabile din 5 în 5 ani:

Verificarea și schimbarea la nevoie a tensionatoarelor de arc și a amortizoarelor ;

Verificarea mecanică a aparatului ;

Ungerea contactelor și a punctelor de rotație.

Operații de întreținere executabile la 1000 de comutări:

Verificarea și schimbarea la nevoie a tensionatoarelor de arc și a amortizoarelor ;

Verificarea mecanică a aparatului ;

Verificarea și schimbarea la nevoie a contactelor ;

Ungerea punctelor de rotație ;

Controlul asamblărilor prin înșurubare;

La o solicitare mai mare decât ]n datele tehnice, sau la o eventual ă funcționare defectuoasă trebuie executată o verificare suplimentară completă (putând deveni necesară și schimbarea unor părți componente). La lucrările de revizie trebuie executată curățirea și ungerea componentelor mobile, a tensionatoarelor de arc și contactelor. Pentru ungere se utilizează vaselină grafitată.

Schimbarea tensionatoarelor de arc, a amortizoarelor și a cuțitelor se face la firma producă toare. Aceasta oferă ca piese de schimb pentru reparații unități de fază.

Un alt exemplu de separatoare de sarcină telecomandate cu stingerea arcului electric în aer sunt cele de la firma ALSTOM.

3.3.9 Principalele caracteristici tehnice ale separatoarelor în aer de fabricație ALSTOM-OT-AUN:

1.Caracteristici de bază

-tensiunea nominală 24KV

-curentul nominal 400A

-frecvența nominală 50Hz

2.Capacități de rupere a curentului

-capacitatea nominală de rupere la cosᵩ=0.7 50A

-Capacitatea nominală de rupere în cazul

unui curent inductiv 8 A

-Capacitatea nominală de rupere a curentului

de încărcare a cablurilor 10A

-capacitatea nominală de rupere a curentului

-de buclă 50 A

3.Număr maxim de conectări 1000

Fig3.8 separator în aer de fabricație ALSTOM-OT-AUN

3.3.10 Principalele caracteristici tehnice ale separatoarelor în aer de fabricație ALSTOM-OSR-AHU:

1.Caracteristici de bază

-tensiunea nominală 24KV

-curentul nominal 400A

-frecvența nominală 50Hz

2.Capacitați de rupere a curentului

-capacitatea nominală de rupere la cosᵩ=0.7 50A

-Capacitatea nominală de rupere a curentului

de încarcare a cablurilor 10A

-capacitatea nominală de rupere a curentului

-de buclă 50 A

3.Număr maxim de conectări 1000

Fig 3.9 separatoarelor în aer de fabricație ALSTOM-OSR-AHU

3.4.Separatoare de sarcină telecomandate cu stingerea arcului electric în SF6

Gazul de hexaflorura de sulf este stabil, nu este toxic, nu este imflamabil si are o densitate de cinci ori mai mare decât cea a aerului. La presiune atomosferică, rezistența sa dielectrică este mai mare decât cea a aerului, după cum mai mare este și capacitatea sa de transmisie a căldurii. Pentru toate aceste motive, este utilizat pentru a reduce efectele arcului la întrerupătoarele și la separatoarele de MT sub sarcină.

Având în vedere că descompunerea moleculară provocată de arcul electric în gazul SF6 este o transformare reversibilă, putem adauga la precedentele caracteristicile pozitive și pe aceea că, cantitatea inițială de gaz este suficientă pentru a pune aparatajul în funcțiune pentru întreaga sa viață electrică.

Avantajele care se pot obține prin utilizarea gazului SF6 în separatoare sunt:

o durată de viață îndelungată a aparatajului atât datorită fiabilității produsului, cât și datorită lipsei aproape totale a uzurii;

siguranță în funcționare

Exemplu de separator de sarcină telecomandat în SF6

ZPUE THO-24

3.4.1 Date tehnice

-Tensiunea nominală 24kV

-Curentul nominal 630A

-capacitatea nominală de rupere

-Capacitatea nominală de rupere în cazul

unui curent inductiv 30A

-Capacitatea nominală de rupere

a curentului de încărcare a cablurilor 50A

-Număr maxim de conectări 5000

3.4.2 Aplicare

Aparatele THO-24 sunt concepute pentru a deconecta curenții nominali și liniile aeriene sau liniile de cabluri din rețelele de distribuție.

Aceste dispozitive sunt foarte rezistente și au o durată de viață lungă, deoarece componentele active operează în SF6.Astfel ele nu sunt expuse condițiilor severe de vreme(ploaie,zăpadă,vânt, etc.),poluării și defectelor cauzate de păsari. În comparație cu separatoarele în aer, aceste dispozitive au un număr maxim de conectări de 5000, fără a fii nevoie de a schimba vreo componentă.

În combinație cu mecanismele de control și supraveghere moderne de încredere , acestea garantează mai multe decenii de funcționare ireproșabilă , fără a fi nevoie de întreținere și ajustări greoaie,lucru care este deosebit de important în rețelele mari de regie.

3.4.3 Construcția separatorului

Descrierea componentelor interne și structurii exterioare

Componenta principală a aparatului THO-24 este separatorul TH12 aflat într-o carcasă din oțel inoxidabil umplută cu SF6.

Contactele separatorului sunt conectate la bucșe izolatoare pentru a permite conectarea terminalelor conectorului unghiular sau instalarea izolatorilor de 24 kV de auto- curățare din siliciu și conectarea liniei aeriene .

Fig.3.10 Dimensiuni și vedere exterioară a separatorului THO-24

Fig3.11 Vedere din lateral a separatorului THO-24

1)carcasă din oțel inoxidabil

2)separator de sarcină TH12

3)bucșă tip EN 50180 12-24-36kV 630A

4)bucșă din silicon 24-36 kV 630A

5) bare

6) SF6

7) mecanismul de conducere

8)operating rob

9)mânere pentru transport

10) robinet de siguranță

11) transformator de curent PR-072

Fig 3.12.Vedere internă a separatorului THO-24

3.4.4 Mecanismul de antrenare

Aparatul utilizează un mecanism cu arc simplu și de încredere, care oferă fixare pe și în afara acțiunii separatorului de sarcină . Acesta poate fi echipat cu un motor de putere mică (160 W. 24 VDC) și un set de contacte de semnalizare (poziția separatorului și presiunea gazului de SF6).Mecanismul electric de antrenare este compatibil cu toate mecanismele de supraveghere și de control prin radio.

Mecanismul electric este disponibil în două versiuni:

Unitate T-l – un timp de răspuns standard 6-8 sec.

Unitate T-2 – stocată mecanism de eliberare a energiei stocate care poate funcționa cu ALT automat cu

un timp de răspuns de 0,1 s (pentru cicluri de închidere sau deschidere)

Componentele principale unitatii T2 sunt:

– Motor 24V DC,

– Compresor.

– element de actionare pneumatic cu electrovalve.

– arcuri pentru snap on și off

Utilizarea sistemelor de asistenta pneumatice (compresor, elemente de actionare) a făcut posibila suplimentarea de putere la unitate de la o baterie de o capacitate foarte mică (16 Ah).

Sistemul de control care vine complet cu separator de sarcină previne condensul in circuitele pneumatice prin purjarea controlată a aerului.

3.4.5 Unitatea mecanică

Toate separatoarele de sarcină sunt dotate cu dispozitive cu acționare manuală care permit controlarea manuală, de la sol a separatoarelor.Această unitate poate fi blocată în orice poziție:operatorul are obțiunea de a bloca numai mecanismul manual sau numai mecanismul motorizat.

3.4.6 Accesorii electrice

Principala componentă a aparatului THO-24 este separatorul TH-12 aflat într-o carcasă de oțel inoxidabil umplut cu SF6. Contactele separatorului sunt conectate la bucșe izolatoare pentru a permite conectarea terminalelor conectorului unghiular sau instalarea izolatorilor de 24 kV de auto- curățare din siliciu și conectarea liniei aeriene .

Un alt element esențial care permite funcționarea separatorului THO-24 cu alte aparate de control de la distanță este un dulap de comanda care ofera o interfață între separator și operator, situată in dulapul postului de transformare. Pentru a reduce costurile de producție a punctelor de telecomandă a separatoarelor, elemente ale dulapului de comandă sunt instalate într-un singur dulap cu alte aparate de control.

3.4.7 Protecție la supratensiuni

Separatorul de sarcină nu este protejat de lovituri directe de trăsnet . Producătorul recomandă utilizarea de descarcatoarelor . În cazul unei surse de alimentare suplimentare , trebuie instalate descărcătoare pe o parte a separatorului de sarcină THO – 24, în alte cazuri , pe ambele părți.

O alta soluție, care poate fi aplicată separatorului de sarcină THO-24 pentru supratensiuni, este instalarea eclatoarelor pe izolatorii liniilor aeriene, pe ambele părți ale separatorului. Aceasta este o soluție simplă și economică, dar are riscul de a susține arc electric după scurgerea supratensiunilor.

3.4.8 Avantaje

Uzura și îmbătrânirea redusă a componentelor active din SF6 rezultă în siguranță și putere electrică excelentă, fără reparații.Un alt exemplu de separator de sarcină telecomandat în SF6 este cel al firmei G&W.

3.4. 9 Principalele caracteristici tehnice ale separatoarelor în SF6 de fabricație G&W:

1.Caracteristici de bază

-tensiunea maximă 27 KV

-curentul nominal 630 A

-frecvența nominală 50 Hz

2.Capacități de rupere a curentului

-capacitatea nominală de rupere în cazul

unei sarcini active 630 A

-curent de închidere pe scurtcircuit 20A

3.Număr maxim de conectări 2000

Fig 3.13 Separator de sarcină în SF6

Fig 3.14 Montaj pe stâlp a separatorului de fabricație G&W