Alttensia ŝaltilo

Alttensia ŝaltilo estas aparato uzata en elektraj cirkvitoj kun alta tensio por ŝalti kaj malŝalti la cirkviton, ankaŭ en okazo de kurta cirkvito.
Alttensia ŝaltilo havas moveblajn kontaktilojn, kiuj ŝaltas kaj malŝaltas la cirkviton, kaj aparaton por regi la kontaktojn. La regilo kutime havas elektromagnetan kontaktoron.

eta|dekstra|180px|Alttensia ŝaltilo (110 kV), por tri cirkvitoj (tri fazoj), malŝaltita, buntaj bastonoj kurtcirkvitas klemojn de la konsumanto de energio al tero
eta|dekstra|180px|Alttensia ŝaltilo, por unu cirkvito, ŝaltita

La ĉefaj parametroj de alttensia ŝaltilo estas:
 tensio - nominala tensio de la reto, en kiu ĝi laboras;
 kurento, kiu tra la ŝaltilo fluas en neakcidentaj kondiĉoj por longa tempo;
 kurento de malŝalto - kurento, kiu tra la ŝaltilo fluas en akcidentaj kondiĉoj por mallonga tempo kiam ĝi malŝaltiĝas.
 periodo de malŝalto.

La ĉefa problemo en konstrukcio de la ŝaltiloj estas estingado de elektra arko dum malŝaltado.
Depende de maniero de estingado de elektra arko, la ŝaltiloj estas:
 aeraj;
 vakuaj, en kiuj la kontaktiloj estas en vakuo;
 oleaj, en kiuj la kontaktiloj estas en oleo;
 stabilaj gasaj, en kiuj la kontaktiloj estas en elektre stabila gaso (ekz. SF6).

 Klasifiko 

 Funkcia klasifiko 

 Malkonektiloj kaj terŝaltiloj 
Malkonektiloj kaj terŝaltiloj estas sekurecaj aparatoj uzataj por malfermi aŭ fermi cirkviton kiam ne estas kurento tra ili. Ili estas uzataj por izoli parton de cirkvito, maŝino, parto de supra lineo aŭ subtera kablo tiel ke prizorgado povas esti sekure farita.

La malfermo de la linea malkonektilo aŭ busbara sekcio malkonektilo estas necesa por sekureco, sed ne sufiĉa. Terigo devas esti farita ĉe kaj la kontraŭfluaj kaj laŭfluaj sekcioj de la aparato sub prizorgado. Tio estas plenumita per terŝaltiloj.

Principe, malkonektiloj ne devas interrompi kurentojn, ĉar ili estas dezegnitaj por uzo sur senenergigitaj cirkvitoj. En praktiko, kelkaj kapablas interrompi kurentojn (ĉirkaŭ 1,600 amperoj sub 300 V sed nur se kurento estas tirita per sama cirkvito duonrompila pretervoja sistemo), kaj kelkaj terŝaltiloj devas interrompi induktajn kurentojn kiuj estas generitaj en ne-kurenta lineo per indukta kaj kapacita kuplado kun proksimaj lineoj (ĝis 160 A sub 20 kV).

 Alt-kurentaj ŝanĝmekanismoj 
Altkurentaj ŝanĝmekanismoj estas uzitaj por energiigitaj cirkvitoj portantaj normalan ŝarĝon. Iuj povas esti uzataj kiel malkonektilo. Sed se ili povas krei kurtcirkvitan kurenton, ili ne povas interrompi ĝin.

 Kontaktiloj 
Kontaktiloj estas similaj en funkcio al alt-kurentaj ŝanĝmekanismoj, sed povas esti uzitaj ĉe pli altaj tarifoj. Ili havas altan elektran eltenon kaj altan mekanikan eltenon.

 Elektraj sekurigiloj 
Elektraj sekurigiloj povas aŭtomate interrompi cirkviton kun trokurento fluanta en ĝi dum fiksa tempo. 

Sekurigiloj estas ĉefe uzataj por protekti kontraŭ kurtcirkvitoj. Ili limigas la pintvaloron de la kurtcirkvita kurento.

En trifaza elektra reto, ili nur forigas la fazojn kie la kurtcirkvita kurento fluas, kio povas prezenti riskon kaj por la misfunkciantaj aparatoj kaj la homoj. Por mildigi ĉi tiun problemon, sekurigiloj povas esti uzataj kune kun alt-kurentaj ŝaltiloj aŭ kontaktiloj.

Kiel kontaktiloj, alttensiaj sekurigiloj estas uzataj nur en la bando 30 kV ĝis 100 kV.

La rompado de la kurento estas tradicie plenumita per la fandado de elektra konduktilo kiu estas gradigita.
De la fino de la 20-a jarcento, aŭtomataj sekurigiloj, ankaŭ nomitaj miniaturaj interrompiloj, iĝis oftaj. Ili havas baskulon ekstere, kiu povas esti turnita supren denove post rompado, kaj la kurento tiam estas ŝaltita denove.

 Alttensia ŝaltilo 
Alttensia ŝaltilo kapablas konekti, kondukti kaj malkonekti kurentojn sub la taksita tensio (la maksimuma tensio de la elektra sistemo, kiun ĝi protektas).

Sub normalaj funkciaj kondiĉoj, ŝaltiloj povas esti uzitaj por (mal)konekti lineon. Ŝaltiloj ankaŭ povas esti uzitaj por interrompi kurenton kiam anomalioj estas detektitaj, kiel ekzemple kurtcirkvito.

Alttensiaj ŝaltiloj estas esencaj elementoj de alttensiaj elektrosistemoj ĉar ili estas la nuraj rimedoj por sekure interrompi kurtcirkvitan kurenton. La internacia normo IEC 62271-100 difinas la postulojn ligitajn al la karakterizaĵoj de alttensia ŝaltilo.

La ŝaltilo povas esti ekipita per elektronikaj aparatoj por scii ĉiumomente iliajn statojn, kiel eluziĝo aŭ gaspremo, kaj por detekti erarojn de karakterizaj derivaĵoj. Ĝi ankaŭ povas permesi laŭplanajn bontenajn operaciojn kaj eviti fiaskojn.E.Thuries, G.Ebersohl, J.P.Dupraz, O.Chetay, J.P.Montcorgé, Introduction de l'électronique numérique dans les auxiliaires de l'appareillage et amélioration de la fiabilité, 1994, CIGRE session 1994, rapport 23/13-09Denis Dufournet, Disjoncteurs SF6 – Évolution de 1959 à 1994, 1994, Revue générale de l'électricité n° 5

Por funkcii sur longaj lineoj, ŝaltiloj estas ekipitaj per ferma rezistilo por limigi trotensiojn.D.E. Heldman, I.B. Johnson, C.H. Titus, D.D. Wilson, Switching of Extra-High-Voltage Circuits, Surge reduction with circuit-breaker resistors, 1964, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. 83 (1964–12)Eugène Maury, Problèmes apparaissant aux tensions les plus élevées lors de la manœuvre des disjoncteurs, 1964, CIGRE session 1964

Ili povas esti ekipitaj per aparatoj por sinkronigi fermon kaj/aŭ malfermon, por limigi la supertensiojn kaj la alflucurentojn de la lineoj, de la malŝarĝitaj transformiloj, de la ŝuntaj reaktancoj kaj de la kondensilbankoj.Eugène Maury, La fermeture synchronisée des disjoncteurs 525 kV et 765 kV, moyen de réduire les surtensions de manœuvre sur lignes à vide, 1966, CIGRE session 1966.Groupe de travail CIGRE 13.07, Controlled switching of HV AC circuit breakers, 1999, Electra N° 183

Kelkaj aparatoj estas desegnitaj por havi la karakterizaĵojn de la ŝaltilo kaj la malkonektilo,Norme CEI 62271-108 Disjoncteur-sectionneurs sed ilia uzo ne estas ĝeneraligita.

 Eksteraj ligiloj 

 http://www.eeh.ee.ethz.ch/downloads/academics/courses/227-0122-00-handouts_2.pdf 
 http://www.eeh.ee.ethz.ch/downloads/academics/courses/227-0122-00-sem0405_handouts_3.pdf 
eta|maldekstre|180px|Alttensia ŝaltilo (110 kV)
eta|maldekstre|180px|Alttensia ŝaltilo (380 kV)

 Referencoj 

Kategorio:Elektra energio
Kategorio:Elektrotekniko