Wnętrzny przemiennoprądowy próżniowy łącznik obciążeniowy wysokiego napięcia FZN21-40.5 oraz zespół łącznikowo-bezpiecznikowy FZRN21-40.5D są przeznaczone do kontenerowych stacji transformatorowych 35 kV w sieciach 40,5 kV o częstotliwości 50 Hz. Każdy z tych aparatów może być również stosowany jako samodzielny zespół łączeniowy.
Łącznik obciążeniowy załącza i wyłącza prąd obciążenia i przeciążenia o wartości 1250 A i nie wymaga konserwacji między przeglądami; w zespole łącznikowo-bezpiecznikowym szeregowy bezpiecznik topikowy z bojkiem wyłącza prąd zwarciowy o wartości 20 kA.
Oznaczenie modelu
Oznaczenie zespołu łącznikowo-bezpiecznikowego to FZRN21-40.5D/50-20, gdzie poszczególne litery i cyfry oznaczają:
- F: Łącznik obciążeniowy
- Z: Próżniowy
- R: Z bezpiecznikiem
- N: Wnętrzny
- 21: Numer kolejności projektowej
- 40.5: Napięcie znamionowe, kV
- D: Z uziemnikiem
- 50: Prąd znamionowy, A
- 20: Znamionowy prąd wyłączania zwarć, kA
Bez litery R oznaczenie FZN21-40.5 odnosi się do samego łącznika obciążeniowego o prądzie znamionowym 1250 A, który służy do łączenia prądów obciążenia i przeciążeń, a zabezpieczenie przed prądami zwarciowymi zapewnia aparatura zabezpieczeniowa po stronie zasilania.
Budowa i zasada działania
Trzy bieguny są zamontowane na wspólnej ramie stalowej: napęd sprężynowy porusza nożami odłącznika i nożami uziemnika za pośrednictwem izolowanego cięgna, komora próżniowa przerywa obwód, a panel czołowy wskazuje położenie każdego z elementów. Noże odłącznika tworzą widoczną przerwę izolacyjną, a noże uziemnika zwierają stronę odłączoną do ziemi przed pracami konserwacyjnymi.
Komora próżniowa przewodzi prąd tylko w momencie załączania i wyłączania, co pozwala oferować łącznik jako aparat bezobsługowy o trwałości mechanicznej wynoszącej 10 000 operacji.
Obsługa i konserwacja bezpieczników
Bojek szeregowego bezpiecznika topikowego oddziałuje na mechanizm wyzwalający, dzięki czemu przepalenie bezpiecznika jest sygnalizowane na łączniku, a nie pozostawione wyłącznie działaniu zabezpieczeń. Przedział bezpiecznikowy jest dostępny dopiero po odłączeniu i uziemieniu obwodu, a bezpiecznik jest wymieniany na nowy o identycznych parametrach znamionowych.
Zakres czynności konserwacyjnych obejmuje mechanizm napędowy, blokady i izolację, a także wymianę samej komory, gdy zużycie styków osiągnie dopuszczalną wartość 3 mm; nie ma konieczności uzupełniania oleju ani gazu.
Parametry techniczne
Warunki pracy
- Temperatura otoczenia: górna +40℃, dolna -25℃
- Wysokość bezwzględna: nie więcej niż 1000 m n.p.m.
- Wilgotność względna: średnia dobowa nie więcej niż 95%, średnia miesięczna nie więcej niż 90%
- Intensywność sejsmiczna: nie więcej niż 8 stopni
- Warunki środowiskowe: brak zagrożenia pożarem, wybuchem, korozją chemiczną lub gwałtownymi wibracjami
- Stopień zanieczyszczenia: II
Parametry elektryczne
| Lp. | Pozycja | Jednostka | Zespół łącznikowo-bezpiecznikowy FZRN21-40.5D | Łącznik obciążeniowy FZN21-40.5 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Napięcie znamionowe | kV | 40,5 | |
| 2 | Częstotliwość znamionowa | Hz | 50 | |
| 3 | Znamionowy prąd wytrzymywany krótkotrwały (4 s) | kA | 16 | |
| 4 | Prąd znamionowy | A | 50 | 1250 |
| 5 | Znamionowy prąd wyłączania obciążenia aktywnego | A | / | 1250 |
| 6 | Znamionowy prąd wyłączania pętli zwarcia | A | / | 1250 |
| 7 | Znamionowy prąd wytrzymywany dynamiczny (szczytowy) | kA | / | 40 |
| 8 | Znamionowy prąd wyłączania zwarć | kA | 20 | / |
| 9 | Znamionowy prąd ładowania kabli | A | / | 21 |
| 10 | Napięcie wytrzymywane częstotliwości przemysłowej (1 min) (przerwa próżniowa, międzyfazowe i doziemne / przerwa izolacyjna) | kV | 95/110 | |
| 11 | Napięcie wytrzymywane impulsu piorunowego (przerwa próżniowa, międzyfazowe i doziemne / przerwa izolacyjna) | kV | 185/215 | |
| 12 | Napięcie wytrzymywane częstotliwości przemysłowej (1 min) obwodów sterowania i pomocniczych | kV | 2 | |
| 13 | Trwałość mechaniczna | operacji | 10000 | |
| 14 | Dopuszczalne zużycie styków komory próżniowej | mm | 3 | |
| 15 | Moment obrotowy napędu ręcznego | N·m | Nie więcej niż 250 | |
Parametry mechaniczne
| Lp. | Pozycja | Jednostka | Wartość |
|---|---|---|---|
| 1 | Przerwa stykowa | mm | 17±1 |
| 2 | Docisk styków (nadbieg) | mm | 5±1 |
| 3 | Średnia prędkość załączania | m/s | 0,6±0,2 |
| 4 | Średnia prędkość wyłączania | m/s | 1,5±0,2 |
| 5 | Niesymetria czasowa załączania i wyłączania trzech biegunów | ms | ≤2 |
| 6 | Czas odbicia styków przy załączaniu | ms | ≤3 |
| 7 | Odstępy między częściami pod napięciem i do ziemi | mm | ≥300 |
| 8 | Rezystancja obwodu głównego (bez bezpiecznika) | μΩ | Nie więcej niż 150 |
Montaż i okablowanie
Instalacja i uruchomienie
Urządzenie jest mocowane do ramy pola rozdzielczego za pomocą sześciu otworów montażowych o wymiarach 17 x 22 mm. Przed uruchomieniem sprawdza się położenie załączone, rozwarte i uziemione na wszystkich trzech biegunach oraz działanie blokad, montuje się określony bezpiecznik topikowy z bojkiem tak, aby bozek oddziaływał na mechanizm wyzwalający, a następnie mierzy się rezystancję obwodu głównego i odstępy izolacyjne.
Wymiary gabarytowe
- Widok z przodu: całkowita szerokość 1060 mm, odstęp między zewnętrznymi ramami 1015 mm, rozstaw biegunów 410 ± 2 mm zaznaczony dwukrotnie, oraz pionowe wymiary 99 mm, 285 mm, 400 mm i 450 mm.
- Otwory montażowe: sześć otworów o wymiarach 17 x 22 mm na ramie.
- Widok z boku: 1065 mm na górze, z uskokami 22 mm i 173 mm, wymiary pionowe 255 mm, 450 mm i 1050 mm, całkowita wysokość 1610 mm i 680 mm u podstawy.
- Zaciski: dolne przyłącze z 4 otworami o średnicy 12,5 mm, górne przyłącze z 2 otworami o średnicy 12,5 mm; wymiar oznaczony (15) dotyczy tylko przypadku z zamontowanym uziemnikiem.
- Szczegóły panelu: rysunek gabarytowy zawiera pełny zestaw wymiarów; w przypadku wymiarów wycięć w panelu i otworów w szynach należy poprosić o rysunek wykonawczy.
Oznaczenie komponentów
Numery pozycji odpowiadają rysunkowi gabarytowemu i montażowemu serii:
- Rama
- Napęd sprężynowy
- Komora gaszeniowa (przerywacz)
- Noże odłącznika
- Izolowane cięgno napędowe
- Panel czołowy
- Próżniowa komora gaszeniowa
- Izolator wsporczy
- Noże uziemnika
Zastosowania
- Wnętrzne kontenerowe stacje transformatorowe 35 kV i stacje rozdzielcze w zabudowie kompaktowej
- Sieci dystrybucyjne 40,5 kV o częstotliwości 50 Hz do sterowania obciążeniem i zabezpieczenia zwarciowego
- Zasilacze transformatorów chronione przez zespół łącznikowo-bezpiecznikowy
- Instalacje bezolejowe, które nie są otwierane w celu remontu między przeglądami i są często łączone
Dobór i najczęstsze pytania
Poradnik doboru
- Wybierz łącznik lub zespół łącznikowo-bezpiecznikowy. Łącznik FZN21-40.5 przenosi prąd obciążenia 1250 A i wymaga zabezpieczenia po stronie zasilania do wyłączania zwarć; zasilacze transformatorów w kontenerowej stacji 35 kV zazwyczaj wykorzystują zespół FZRN21-40.5D, w którym bezpiecznik z bojkiem wyłącza prąd zwarciowy 20 kA, a zanik fazy jest sygnalizowany na łączniku.
- Najpierw sprawdź parametry zwarciowe. Prąd wytrzymywany krótkotrwały 16 kA przez 4 s i prąd wytrzymywany dynamiczny 40 kA determinują dobór szyn zbiorczych, przekrojów kabli oraz koordynację zabezpieczeń po stronie zasilania; zweryfikuj oba parametry pod kątem sieci przed złożeniem zamówienia.
- Potwierdź poziom izolacji dla sieci 40,5 kV. Urządzenie ma napięcie wytrzymywane częstotliwości przemysłowej 95/110 kV (1 min) i napięcie wytrzymywane impulsu piorunowego 185/215 kV, z napięciem 2 kV dla obwodów sterowania i pomocniczych oraz odstępami nie mniejszymi niż 300 mm między częściami pod napięciem i do ziemi.
- Określ obciążenia kabli i transformatorów. Łącznik wyłącza prąd ładowania kabli 21 A oraz prąd obciążenia aktywnego i pętli zwarcia 1250 A, dzięki czemu ta sama obudowa obsługuje zarówno pętle sieci kablowych, jak i bezpośrednie zasilacze transformatorów.
- Porównaj z innymi urządzeniami z tej gamy. Dla aplikacji 40,5 kV na zewnątrz, na słupie lub w skrzynce, wybierz FZW-40.5; dla sieci 12 kV, FZN21A-12D to ta sama rodzina dla niższego napięcia, a FZN25-12DG obsługuje prądy od 630 do 1250 A przy 12 kV.
Często zadawane pytania (FAQ)
Q1: Do czego służy FZN21-40.5?
Jest to wnętrzny, trójfazowy próżniowy łącznik obciążeniowy do sieci 40,5 kV o częstotliwości 50 Hz, przeznaczony na stronę 35 kV kontenerowych stacji transformatorowych. Załącza i wyłącza prąd obciążenia i przeciążenia, izoluje obwód za pomocą widocznej przerwy na nożach odłącznika i uziemia stronę odłączoną za pomocą noży uziemnika. Zespół łącznikowo-bezpiecznikowy FZRN21-40.5D dodaje bezpiecznik topikowy z bojkiem, dzięki czemu ta sama obudowa wyłącza również prąd zwarciowy 20 kA.
Q2: Dlaczego na stronie podano jednocześnie 40,5 kV i 35 kV?
Obie wartości są poprawne i opisują różne parametry. 40,5 kV to napięcie znamionowe aparatury, czyli najwyższe napięcie, na jakie zaprojektowano urządzenie, podczas gdy 35 kV określa system, dla którego jest przeznaczony, a mianowicie stronę 35 kV kontenerowej stacji transformatorowej. Aparatura o napięciu znamionowym 40,5 kV jest standardowym wyborem dla sieci 35 kV, ponieważ zapewnia margines dla napięcia roboczego tej sieci.
Q3: Jak odczytać oznaczenie FZRN21-40.5D/50-20?
F oznacza łącznik obciążeniowy, Z – medium próżniowe, R – obecność bezpiecznika, N – wykonanie wnętrzne, 21 – numer kolejności projektowej, 40,5 – napięcie znamionowe w kV, D – obecność uziemnika z zdolnością załączania, 50 – prąd znamionowy zespołu w A, a 20 – znamionowy prąd wyłączania zwarć w kA. Bez litery R, FZN21-40.5 to sam łącznik o prądzie 1250 A.
Q4: Jaka jest różnica między tym wnętrzным urządzeniem 40,5 kV a FZW-40.5?
Oba urządzenia pracują przy 40,5 kV i przerywają obwód w komorze próżniowej, ale służą do różnych instalacji. FZW-40.5 to zewnętrzny odłącznikowo-obciążeniowy łącznik próżniowy, zaprojektowany do montażu na słupie lub w zewnętrznej skrzynce z izolacją odporną na warunki atmosferyczne. FZN21-40.5 to urządzenie wnętrzne do przedziału aparatury rozdzielczej kontenerowej stacji 35 kV, z obudową na 1250 A, prądem wytrzymywanym 16 kA przez 4 s i bezpiecznikiem w zespole łącznikowo-bezpiecznikowym. Wybierz typ zewnętrzny, gdy łącznik jest narażony na warunki atmosferyczne, a ten, gdy jest umieszczony wewnątrz pola rozdzielczego.
Q5: Jak wypada na tle urządzeń 12 kV z tej samej rodziny?
Konstrukcja i medium gaszeniwe są takie same, różni się klasa napięciowa. FZN21A-12D to wersja 12 kV tej serii z obudową na 630 A, a FZN25-12DG to kolejny wnętrzny próżniowy łącznik 12 kV. FZN21-40.5 podnosi napięcie znamionowe do 40,5 kV, poziomy izolacji do 95/110 kV dla częstotliwości przemysłowej i 185/215 kV dla impulsu piorunowego, oraz prąd obudowy do 1250 A, więc nie może być stosowany zamiennie z urządzeniem 12 kV i odwrotnie.
Q6: Czy łącznik obciążeniowy jest naprawdę bezobsługowy i jak wymienia się bezpiecznik?
Łącznik obciążeniowy jest zaprojektowany tak, aby nie wymagać konserwacji między przeglądami: styki pracują w szczelnej komorze próżniowej, dzięki czemu nie ma potrzeby uzupełniania oleju, gazu ani styków, a trwałość mechaniczna wynosi 10 000 operacji. Pozostaje okresowe sprawdzanie mechanizmu, blokad i rezystancji obwodu głównego oraz wymiana komory, gdy zużycie styków osiągnie dopuszczalne 3 mm. W zespole łącznikowo-bezpiecznikowym dostęp do bezpiecznika z bojkiem jest możliwy dopiero po odłączeniu i uziemieniu obwodu, a bezpiecznik jest wymieniany na nowy o identycznych parametrach znamionowych, aby bozek nadal oddziaływał na mechanizm wyzwalający.