Филипп ПИКО
Горный инженер, окончил ENSМР (Парижская высшая национальная горная школа).
В 1982 году поступил на работу в компанию Merlin Germ, работал на различных должностях, в отделе по направлению «Среднее напряжение». С 1995 года участвует в разработке гаммы вакуумных камер Schneider Electric.
В настоящее время отвечает за технологическую подготовку оборудования и устройств по направлению «Среднее напряжение».
В данной Технической тетради дается общее представление об основных понятиях, касающихся принципа работы и использования устройств отключения в вакууме.
В первой части, озаглавленной «Теория и практика отключения в вакууме», содержится краткое описание физических явлений, связанных с отключением в вакууме, и сведения о применении на практике этих явлений. В данном разделе описываются также различные технологические возможности, используемые разработчиками вакуумных камер.
Вторая часть посвящена вопросам взаимодействия вакуумного выключателя и электрической сети при наличии индуктивных цепей, в которых отключение в вакууме может вызвать перенапряжение, а также средствам защиты от перенапряжения.
В третьей части автор объясняет, каким образом характеристики, свойственные явлению отключения в вакууме, представленные в двух предшествующих частях, определяют наиболее предпочтительные виды применения этой технологии в соответствии с уровнем напряжения и типом устройства.
К данной Технической тетради прилагается подробная библиография работ и документов, с которой можно ознакомиться в случае необходимости получить более подробные сведения по какому-либо конкретному вопросу.
1. Введение. Использование вакуума как среды отключения электрооборудования
Отключение в среде SF6 (элегаз) и в вакууме является современным методом, применяемым для среднего напряжения (1 - 52 кВ) и высокого напряжения (> 72,5 кВ). Разработанная в 60-е годы, эта технология получила быстрое развитие в 70-е годы и в настоящее время вытеснила прежнюю методику разрыва (дуги) в воздухе и в масле (см. рис. 1).
Рис. 1 : Развитие применения выключателей среднего напряжения в Европе
Принимая во внимание то, что отключение электрической дуги в элегазе (SF6) используется во всех диапазонах среднего и высокого напряжения, отключение электрической дуги в среде вакуума развивалось в основном в диапазоне среднего напряжения, частично вторгаясь в диапазон высокого и низкого напряжений, таким образом: эти два метода конкурируют только в области среднего напряжения.
В настоящее время подобная конкуренция преодолена: если раньше существовало соперничество в коммерческом плане между производителями, выбиравшими какой-либо один из этих методов для производства, то сейчас все крупные изготовители используют обе технологии, чтобы иметь возможность максимально удовлетворять требования каждого заказчика. В действительности, каждый метод имеет свои сильные и слабые стороны. Несмотря на то, что любая из этих технологий является многофункциональной и позволяет создать надежное и конкурентоспособное оборудование, обеспечивающее решение большинства проблем отключения в сетях среднего напряжения, пользователи, тем не менее, хотят иметь выбор в зависимости от вида применения, условий эксплуатации и технического обслуживания устройств, в зависимости от приоритетов и, может быть, в силу устоявшихся традиций. Что касается предыстории, то метод отключения (разрыва электрической дуги) в вакууме первоначально был разработан американскими и английскими конструкторами (первопроходцами являются компании General Electric и VIL), затем этими разработками занялись в Японии и в Германии: в обеих этих странах для электроснабжения по среднему напряжению используются сети с относительно низким номинальным напряжением (от 7,2 до 15 кВ). Напротив, в таких странах как Франция и Италия, где для электроснабжения используются сети напряжением, близким к 24 кВ, изготовители оборудования выбрали технологию отключения в SF6. С удовлетворением можно отметить, 30 лет спустя правильность этого технологического выбора для рассматриваемого вида применения. В действительности, на сегодняшний момент по результатам общей технико- экономической оценки двух технологий еще прослеживается равенство в использовании для сетей напряжением от 12 до 24 кВ и преимущественное применение метода отключения в SF6 при более высоком напряжении и отключения в вакууме при более низком напряжении. При этом разница в стоимости затрат остается, по-прежнему, незначительной, чем объясняется использование обеих технологий, отключение в вакууме и в SF6, для всего диапазона среднего напряжения, от 7,2 до 36 кВ.
