De Arrester Disconnector

De scheider

Een afleiderscheidingsschakelaar zoals te zien in figuur 1 is een apparaat dat in serie is geschakeld met een afleider die de aardingskabel scheidt van de onderkant van de afleider als de afleider is overbelast en defect is geraakt. Het is ook bekend als een aardingsdraadontkoppelaar (GLD) of isolator.

De GLD werkt alleen als de stroomfrequentiefoutstroom tijdens een storing door het apparaat vloeit. Het zal niet werken met piekstroom.

Basis van verrichting:
Veelgebruikte ontwerpen die tegenwoordig beschikbaar zijn, zijn onder meer een verwarmingselement, een stationair bypass-element en een scheidingselement. Elektrisch wordt het weergegeven door figuur 2. Er zijn verschillende variaties op dit ontwerp, maar ze werken allemaal op dezelfde manier. Tijdens stationair bedrijf wordt de lekstroom van de afleider rond het verwarmingselement en het scheidingselement geleid. Het scheidingselement is over het algemeen een klein explosief dat door warmte wordt geactiveerd. Tijdens blikseminslagen is de warmte die in de scheider wordt gegenereerd niet voldoende om het scheidingselement te ontsteken. Het scheidingselement is zo ontworpen dat het alleen werkt als er foutstroom door het apparaat vloeit.

Opmerking: De standaard afleiderscheidingsschakelaar is geen onderbrekend apparaat. Het kan de foutstroom bij gebruik onderbreken, maar alleen onder ideale omstandigheden zoals lage foutstromen. Aangezien de scheider de foutstroom niet onderbreekt, is een overstroomapparaat vereist om te werken wanneer een afleider overbelast is en uitvalt.

Systeemvoorwaarden die relevant zijn voor het juiste gebruik van een scheider

Zoals vermeld in de laatste sectie, wordt de GLD alleen geactiveerd vanaf de stroomfrequentiefoutstroom. Vanwege deze bedieningsvereiste kunnen niet-geaarde systemen en impedantie-geaarde systemen geen GLD gebruiken als de afleider uitvalt. Sommige ontwerpen van scheiders hebben een gevoeligheid in het foutstroombereik van 1 ampère, maar de meeste niet.

Tijd Huidige Curve

Elke scheider heeft een tijdstroomkarakteristiek die grafisch of in tabelvorm wordt weergegeven, zoals weergegeven in afbeelding 3. Zoals eerder vermeld, is de enige curve die correct kan worden weergegeven een ontkoppelingsinitiatiecurve, aangezien de scheider geen foutonderbrekings- of opruimingsapparaat is. Ontkoppeling wordt gedefinieerd als het eerste teken van externe boogspanning over het apparaat tijdens de ontkoppeling.

Coördinatie met overstroomapparaten
Als een overstroomapparaat zich stroomopwaarts van een afleider met een scheider bevindt, is het mogelijk dat de overstroom sneller is dan het ontstekingsvermogen van de scheider. Het is daarom verstandig voor de gebruiker van een afleider met een scheider om de initiële ontkoppelingscurve van de scheider te coördineren met de minimale smeltcurve van het overstroomapparaat. Algemeen kan worden aangenomen dat als het overstroomapparaat langzamer is dan een typische 20K-zekeringverbindingscurve, coördinatie met de scheider wordt bereikt.

Veiligheidsaspecten van scheidingsschakelaar

Scheiders worden over het algemeen geïnstalleerd aan het aardeinde van de afleider, zoals weergegeven in figuur 4. In deze configuratie wordt de onderkant van de afleider bekrachtigd op lijnpotentiaal nadat de scheider is losgekoppeld en de afleider kortsluiting heeft. Deze spanningsverdeling verschilt nogal van de meer gebruikelijke spanningsverdeling bij stabiele toestand. Het is belangrijk dat gebruikers van afleiders van dit type afleider zich ervan bewust zijn dat er een volledig lijnpotentiaal kan zijn aan de onderkant van de afleider waar het normaal op of in de buurt van aardpotentiaal is. Om deze reden moet de onderkant van de afleider altijd worden behandeld alsof deze op lijnpotentiaal kan zijn.

Een ander veiligheidsaspect van scheiders waarmee rekening moet worden gehouden, is dat wanneer het activeringspoeder wordt verwarmd tot de activeringstemperatuur, het de scheider met aanzienlijke kracht en snelheid zal scheiden. Hierdoor kunnen kleine fragmenten en vonken worden uitgestoten. Zoals hierboven vermeld, aangezien de GLD geen onderbrekingsapparaat is, kan een resulterende stroomfrequentieboog meerdere cycli aanhouden. Deze boog is ook in staat om metalen en plastic onderdelen te smelten die op de grond kunnen vallen.

Het derde veiligheidsprobleem waarmee u rekening moet houden bij scheiders is dat het apparaat door warmte wordt geactiveerd en niet mag worden verwarmd in een oven boven 150C, omdat dit het apparaat zou kunnen activeren.

Opgemerkt moet worden dat het geven van een impact op de ontkoppelaar het poeder niet activeert, aangezien het alleen door warmte wordt geactiveerd. Wees echter voorzichtig als de zwarte stroom rechtstreeks wordt beïnvloed en er warmte wordt gegenereerd, deze kan ontbranden.

Overwegingen voor isolatiebeugels
Uit figuur 4 kan worden afgeleid dat als de scheider eenmaal is losgekoppeld, het lijn-naar-aardepotentiaal dan onder spanning komt te staan ​​over de isolerende hanger. Deze spanning kan leiden tot het volgen van de isolerende hanger naar de aarde als de losgekoppelde unit gedurende lange tijd onder spanning blijft staan. De elektrische en milieubestendige eigenschappen van de isolerende hanger op de lange termijn moeten worden verhoogd als de afleider langer dan een jaar onder stroom blijft staan.

Overwegingen bij installatie en leadbeheer
Het is belangrijk op te merken dat wanneer de scheider werkt en het aardingseinde van de afleider loskoppelt, de aangesloten kabel voldoende lengte moet hebben om een ​​opening te creëren tussen de onderkant van de afleider en de losgekoppelde helft van het apparaat. Er moet ook rekening worden gehouden met de flexibiliteit van de leiding om ervoor te zorgen dat het apparaat de bovengenoemde opening kan creëren. Doorgaans veroorzaakt de busbar een ontkoppelingsprobleem, en een gewone flexibele kabel is voldoende. Massieve of gevlochten geleiders met een diameter tot 1 cm kunnen over het algemeen eenvoudig worden losgekoppeld van de afleider op typische apparaten. Wanneer afleiders parallel aan elkaar op een dwarsarm worden gemonteerd, is het van belang dat de aardleiding van de afleider in het midden niet door de twee buitenunits wordt vastgezet. Dit kan leiden tot een aanhoudende uitval, ook al is de scheider geactiveerd en geprobeerd de afleider te isoleren.

Transport en verwijdering
Vanwege het feit dat afleiderscheiders een activeringselement bevatten dat in staat is om te exploderen en de aardleiding te scheiden wanneer ze worden blootgesteld aan de hitte van aardlekstroom, kan het ook op dezelfde manier werken als bij een brand. Daarom mag de verwijdering geen verbranding omvatten.

Volgens Model VN-voorschriften voor gevaarlijke materialen, zou de GLD in een klasse 1 explosief materiaal moeten vallen. Met de juiste tests of wijziging van de GLD kan het echter opnieuw worden geclassificeerd in een andere classificatie. Als de GLD zo is vervaardigd dat er geen projectiel ontstaat als deze tijdens het transport in brand wordt gestoken, kan deze worden geclassificeerd als niet-gevaarlijke goederen en is transport geen probleem. Zie een paper gepresenteerd op de INMR Wereldconferentie 2007 getiteld Emerging Transportation Issue with Distribution Arresters voor meer informatie over het transportprobleem.

Dit roept wel de vraag op hoe alle afleiders veilig op vrachtwagens vervoerd kunnen worden. Er wordt voorgesteld om de eindafleider te vervoeren in een metalen omsloten kamer die routinematig wordt aangetroffen op vrachtwagens. Als dat niet mogelijk is, sluit dan het GLD-uiteinde van de afleider aan op iets substantieels of op zijn eigen hoogspanningsuiteinde.

Disconnectors gebruiken op transmissielijnafleiders
Deze scheider heeft dezelfde functie als een distributiescheider maar moet zonder bediening verschillende belastingen kunnen weerstaan. Het is belangrijk op te merken dat elke scheider die in deze toepassing wordt gebruikt, hogere huidige TLD-tests had moeten ondergaan als onderdeel van hun certificeringsproces.

De toekomstige scheider
Toekomstige mogelijkheden voor scheiders
1. Onderbrekende scheider: Dit apparaat bestaat momenteel niet, maar is er een die serieus moet worden overwogen door fabrikanten van afleiders. Het kan een knipperen op het voedingssysteem elimineren in het geval van een overbelaste en defecte afleider.
2. Onderstation-scheidingsschakelaar: dit is een apparaat dat kan worden gemonteerd op apparaten met een hogere spanning die kunnen worden gebruikt om dit type afleider los te koppelen, net als voor distributie-afleiders.

3. Zeer zichtbare scheiders: vaak kijkt lijnpersoneel naar een defecte afleider omdat de afleiderscheider in de losgekoppelde modus niet voor de hand ligt. Er moet een soort wapperende vlag worden toegevoegd aan de ontwerpen van scheiders.

Ga voor meer informatie over Jecsany-producten van bovengrondse transmissielijnen naar de website van Jecsany: www.jecsany.com