Ikea73.ru

IKEA Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высоковольтные выключатели устройство типы принцип действия

Высоковольтные выключатели устройство типы принцип действия

К коммутационной аппаратуре высокого напряжения, используемой На электрических станциях и подстанциях, прежде всего относят разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения без нагрузки и создания в них видимого разрыва. Вместе с разъединителями используют высоковольтные предохранители, которые защищают установку от коротких замыканий.

Разъединители изготавливают для внутренней или для наружной установки, однополюсными и трехполюсными, с горизонтальным или вертикальным расположением ножей, с ножами заземления или без этих ножей.

Разъединители выбирают по номинальному напряжению и току, роду установки (наружная, внутренняя) и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях.

В сетях 10, 20 и 35 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители типа» РВК (внутренней установки) с приводом ПР-2 и ПР-3; разъединители типов РОН, РЛНД, РОНЗ. В обозначении аппарата: Р — разъединитель, В — внутренней установки, Н—наружной установки, О — однополюсный (одноколонковый), Л — линейный, Д — двухколонковый, 3 —с заземляющими ножами; числами выражены номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А) и т. д.

Разъединители можно применять для отключения и включения тока замыкания на землю до 5 А на линиях 20 и 35 кВ и до 30 А на линиях 10 кВ и ниже, уравнительного тока до 70 А в сетях до 10 кВ, нагрузочного тока до 15 А в Сетях до 10 кВ при условии, что отключение выполняется трехполюсным разъединителем с .механическим приводом. Правила устройства электроустановок допускают применять разъединители для отключения тока холостого хода в тех случаях, когда , мощности установок не превышают следующих значений:

196-1

При внутренней установке разъединителей применяют ручные приводы типов ПЧ-50 (червячный) и ПР-3 (рычажный), а при наружной типов ПРИ и ПЧН, снабженные сигнальными блок-контактами КСА.

Выключатели нагрузки служат для включения и отключения высоковольтных (6 и 10 и 35 кВ) электрических цепей небольшой мощности при нагрузке в несколько сотен ампер. Последовательно с ними устанавливают плавкие предохранители.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

В пластмассовый корпус дугогасительной камеры 2 (рис. 14.1) вставлены вкладыши из органического стекла. Нож 4 входит в щель, образованную вкладышами, и у основания дугогасительной камеры резко внедряется в неподвижные контакты. При отключении между контактами и ножом возникает дуга, под действием которой с поверхности вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере значительно возрастает, теплопроводность газа увеличивается, дуга охлаждается и гаснет.

Высокая скорость движения контактов — около 4 м/с — создается специальными пружинами. Без смены вкладышей выключатели выдерживают от 150 до 200 выключений.

Ris_14.1Выключатель нагрузки ВН-11Т (Т — тропического исполнения) — трехполюсный, автогазовый, с заземляющим устройством, внутренней установки — предназначен для коммутации (включения и отключения) электрических цепей напряжением до 10 кВ под нагрузкой. Наибольший отключаемый ток 400 А, номинальный ток 200 А. Без смены дугогасящих вкладышей выключатель допускает 75 отключений тока 200 А и всего 3 отключения тока 400 А. Эти выключатели устанавливают в малогабаритных комплектных распределительных устройствах.

Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 выполнены на общей раме предохранителями, причем последний имеет устройство, автоматики отключающее его при перегорании плавкой вставки любого предохранителя. Эти выключатели комплектуются приводом ПРА-17.

Высоковольтные автоматические выключатели масляные баковые, маломасляные горшковые, безмасляные воздушные и другие предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой (в рабочем режиме) и для их отключения при коротких замыканиях.

Ris_14.2a

Последовательно с высоковольтными автоматическими выключатели устанавливают разъединители, которые служат для отъединения отключенных выключателей от сети (например, при осмотре, ремонте).

Автоматические выключатели — наиболее ответственные аппараты электрических установках. Основная их характеристика — это отключающая способность, то есть наибольший ток короткого замыкания, который они могут надежно отключать.

Ris_14.2bВ баковом масляном выключателе (рис. 14.2) контакты всех трех фаз размещены в одном баке, заполненном маслом, которое изолирует фазы одну от другой и служит для гашения дуги при размыкании цепи: образующиеся в масле газы способствуют ее охлаждению и деионизации. Недостаток этих аппаратов — большой объем масла и сравнительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях контакты каждой фазы помещены в отдельные цилиндрические бачки (горшки) с трансформаторным маслом, которое также выполняет роль изоляции фаз. При размыкании контактов процесс гашения дуги усиливается благодаря интенсивному поперечному движению масла под действием образующихся газов по специальным направляющим каналам.

Ris_14.3

В горшковых малообъемных масляных выключателях масло используется лишь как средство для гашения дуги и не играет роли изоляционной среды между фазами. Фазы изолированы одна от другой и от земли твердыми изоляторами. В местах разрыва каждой фазы устанавливают масляные баки-горшки. Если в фазе два разрыва, монтируют два масляных бака на фазу.

Ris_14.4Ris_14.5В горшках создана система камер, благодаря которым дуга, возникающая при размыкании, выдувается и быстро гаснет (рис. 14.3). При расхождении силовых контактов 1 и 2 дуга возникает в полости 3. Под давлением образующихся при этом газов масло из полости 3 под большим давлением выходит в полость 5 и через канал 4 выдувает образующуюся электрическую дугу. Происходит интенсивная деионизаиия искрового промежутка. Отключаемая мощность у горшковых выключателей значительно больше, чем у баковых многообъемных.

Читайте так же:
Гильзы для автоматических выключателей

В воздушных выключателях гашение дуги происходит под интенсивным действием сжатого воздуха. Принцип работы выключателя, схема которого приведена на рисунке 14.4, заключается в следующем. При включении сжатый воздух подается в камеру 1, давит на поршень 2 и поднимает подвижный контакт 3, соединяя его с неподвижным контактом 4. При отключении сжатый воздух подается в камеру 1 сверху и в камеру 5. Поршень 2 идет вниз, подвижный 3 и неподвижный 4 контакты расходятся, образующаяся при этом дуга выдувается сжатым воздухом из камеры 5. Такие выключатели устанавливают в каждой фазе.

В электромагнитных выключателях (ВЭМ) гашение дуги происходит под действием магнитного дутья в специальных камерах с лабиринтной щелью, где дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Приводы высоковольтных выключателей ‘должны обеспечивать надежное включение цепей, а также отключение при возникновении аварийных режимов. Для отключения служит специальная катушка, которая получает сигнал от реле защиты и вызывает отключение выключателя. Усилие при этом тратится только на выбивание защелки из запорного механизма, а раздвигают контакты выключателя мощные пружины.

Приводы к высоковольтным выключателям разделяют по роду расходуемой во время процесса включения энергии на ручные (штурвальные и рычажные) и двигательные. Ручные приводы могут быть с автоматическим отключением или без него. Двигательные приводы подразделяют на приводы прямого действия — электромагнитные, с дистанционным управлением, потребляющие энергию во время включения непосредственно от вспомогательного источника электроэнергии, и приводы косвенного действия — пружинные, грузовые, пневматические, осуществляющие включение за счет предварительно запасенной энергии.

Приводы могут быть отдельными и встроенными, допускающими мгновенное автоматическое повторное включение (приводы с АПВ) и не допускающими его, для наружной или внутренней установки.

Широко применяются грузовые приводы к высоковольтным выключателям, простые по конструкции, обеспечивающие автоматическое включение и отключение, а также автоматическое повторное включение выключателей после кратковременных коротких замыканий.

На рисунке 14.5 приведена одна из многочисленных и разнообразных схем управления приводом. Схема выполнена на двух реле тока мгновенного действия РТМ и одном реле минимального напряжения РН, которое питается от трансформатора напряжения ТН. Кнопка КД служит для дистанционного отключения выключателя.

Секционирование электрических сетей — одно из средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей. На отдельных отходящих линиях устанавливают автоматические выключатели, которые, например, при коротком замыкании на линии отключают поврежденный ее участок.

Ris_14.6

Для секционирования линий напряжением 6 и 10 кВ Выпускается сетевой трехполюсный выключатель типа ВМН-10, управляемый с земли, с устройством АПВ. Применение АПВ позволяет использовать для секционирования сельских электрических сетей упрощенные секционирующие аппараты — автоматические отделители (ОД), выполняемые на базе разъединителей (рис. 14.6). Отделители 2 и 3 отключают соответствующие участки линии при отсутствии напряжения до АПВ — во время бестоковой паузы, создаваемой выключателем 1 на головном участке линии. Па отделителях установлены счетчики операций выключения и токовое реле, а на выключателе 1 головного участка— привод многократного АПВ.

При коротком замыкании (к. з.) на одной из отходящих линий отключается выключатель 1 и под действием механизма АПВ снова включается. Если короткое замыкание устранилось, линия остается в работе. В момент повторного отключения выключателя 1 (если короткое замыкание устойчивое) отделитель 2, счетчик импульсов которого зафиксировал два импульса тока короткого замыкания, отключается, а неповрежденная часть линии остается в работе. Отделитель отключается Пружиной, которая заводится при ручном включении отделителя (с земли).

Для создания искусственного короткого замыкания на линии электропередачи (чтобы вызвать отключение установки) при повреждении в трансформаторе понижающей подстанции предназначаются короткозамыкатели типа КЗ на номинальные напряжения 35. 220кВ.

Конструкция, принцип действия и основные технические характеристики

Выключатель представляет собой аппарат прямого действия. Операции включения выключателя осуществляются электромагнитным приводом прямого действия за счет тягового усилия электромагнита включения. Отключение выключателя (в том числе автоматическое отключение при токах короткого замыкания или перегрузках) осуществляется за счет энергии, запасенной пружинами выключателя при включении.

Гашение дуги в выключателе осуществляется вакуумными дугогасительными камерами (КДВ). Электрическая дуга, благодаря специальной форме контактов, направляется в стороны от центра, вращается по поверхности контактов, распадается и гасится при переходе тока через ноль. Благодаря высокой электрической прочности вакуумного промежутка в течение долей микросекунд между контактами восстанавливается напряжение.

Выключатель состоит из трех дугогасительных полюсов, закрепленных через опорные изоляторы на корпусе привода. Каждый полюс содержит вакуумную дугогасительную камеру (КДВ), механизм дополнительного пожатия контактов КДВ и токовыводы.

Электромагнитный привод состоит из электромагнита включения, блока механических защелок, демпфирующего гидравлического устройства, электромагнита отключения и аварийных расцепителей. Электрическая схема блока питания и управления выключателем собрана на панели, закрепленной в корпусе привода.

Читайте так же:
Выключатель влагозащищенный с индикацией одноклавишный

Между полюсами выключателя установлены изоляционные перегородки. В выключателях выкатного исполнения (рис.1 — 5) привод установлен на тележку, имеющую механизм блокировки, связанный с выключателем.

Включение выключателя

В исходном положении контакты камеры дугогасительной вакуумной разомкнуты, выключатель удерживается отключающей пружиной в отключенном положении.

Оперативное включение производится подачей напряжения на электромагнит, якорь электромагнита втягивается и через блок защелок поворачивает вал привода. Рычаги, связанные с валом тяговыми изоляторами, замыкают контакты КДВ и создают усилие поджатия контактов КДВ. Одновременно при повороте вала производится взвод отключающей пружины, переключение блок—контактов узла контактного и постановка на механическую защелку. Происходит включение выключателя.

Ручное неоперативное включение осуществляется поворотом вала привода вниз трубой, которая надевается на рычаг привода.

Для ручного включения выключателя съемную крышку, необходимо снять.

Ручное включение выключателя под нагрузку запрещается!

Отключение выключателя

При подаче сигнала на электромагнит отключения или на один из расцепителей максимального тока, или на расцепитель минимального напряжения, или на расцепитель от независимого источника тока тяги электромагнитов воздействуют на блок защелок. Блок защелок освобождает вал привода. За счет энергии, запасенной пружинами поджатия контактов КДВ блоков дугогасительных и отключающей пружины, вал привода выключателя возвращается в исходное положение. Происходит отключение выключателя. Механизм привода подготовлен к включению.

Ручное оперативное и неоперативное отключение выключателя осуществляется красной кнопкой, расположенной на панели выключателя.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Номинальное напряжение, кВ10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ12
Номинальный ток, А1600 (630, 1000, 1250)*
Номинальный ток отключения, кА20
Сквозной ток короткого замыкания:
— ток электродинамической стойкости, кА;
— ток термической стойкости, кА;
— время протекания тока термической стойкости, с
51
20
3
Собственное время включения, мс, не более100
Собственное время отключения, мс, не более40
Токи потребления электромагнита включения:
— при номинальном напряжении 220 В переменного и постоянного тока, А;
— при номинальном напряжении 110 В постоянного тока, А
40
80
Расцепитель минимального напряжения:
— номинальное напряжение;не более 100 В переменного тока
— напряжение срабатывания;от 0,35 до 0,5 номинального тока
— напряжение возврата;не более 0,85 номинального тока
— выдержку времени срабатывания при полном снятии напряжения (в зависимости от величины подключенной емкостной батареи, входящей в состав выключателя);0,5 с или 1 с или 2 с или 3 с или 4 с
— отклонение времени срабатывания относительно среднего значения при полном снятии напряжения, с, не более;± 0,3 с
— потребление мощности при подтянутом якоре и при номинальном напряжении, ВА, не более30
Расцепитель с питанием от независимого источника:
— номинальное напряжение питания постоянного тока;
— диапазон отклонений номинального напряжения;
— ток потребления при номинальном напряжении
220 В;
154 — 242 В;
не более 0,5 А
Масса выключателей должна быть не более:
— сиационарного исполнения, кг;
— выкатного исполнения, кг
120
200
*Допускается использование выключателей с номинальным током 1000А на номинальный ток 630А и 1600А на номинальный ток 1250А.

Требования к надежности

1) ресурс по механической стойкости – 50000 циклов В–tn–О;
2) ресурс по коммутационной стойкости при нагрузочных токах –50000 циклов В–tn–O, где tn– произвольная пауза;
3) ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе отключения – 100 циклов ВО;
4) срок службы выключателей до среднего ремонта не менее 15 лет;
5) срок службы до списания – 30 лет.
Примечание: Срок службы указан для выключателей, у которых не исчерпан ресурс по коммутационной или механической стойкости.

Элегазовые выключатели: виды + правила и особенности эксплуатации

Функционирование высоковольтных электрических сетей по токовым характеристикам не сопоставимо с работой бытовых аналогов. Соответственно, при возникновении аварийной ситуации для отключения оборудования и гашения электродуги необходимы более мощные устройства, чем стандартные автоматические приборы.

В качестве защитных конструкций применяют элегазовые выключатели (ЭВ), которыми можно управлять как в ручном режиме, так и с помощью автоматики.

  • Определение и применение элегаза
  • Конструкция элегазового выключателя
    • Колонковые и баковые устройства
    • Принцип гашения дуги
    • Для чего нужен привод

    Определение и применение элегаза

    Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств. В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

    Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

    Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность. На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

    Элегаз для высоковольтных сетей

    Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

    • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
    • распределительные устройства комплектного типа;
    • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
    • высоковольтные выключатели.

    Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

    Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

    Конструкция элегазового выключателя

    Если сравнивать элегазовые устройства с аналогами других видов, то по конструкции они ближе всего к масляным приборам. Разница заключается в наполнении камер для гашения дуги. В качестве наполнителя у масляных выключателей используется масляная смесь, а у элегазовых – 6-фтористая сера. Преимущество второго варианта в долговечности и минимуме технического обслуживания.

    Схема элегазового устройства бакового типа

    Способы гашения электродуги зависят от многих факторов, среди которых решающими являются номинальный ток и напряжение, а также условия использования устройства. Всего выделяют четыре вида ЭВ:

    • с электромагнитным дутьем;
    • с дутьем в элегазе – с 1 ступенью давления;
    • с продольным дутьем – с 2-мя ступенями давления;
    • с автогенерирующим дутьем.

    Если в воздушных приборах в процессе гашения дуги газ поступает в атмосферу, то в элегазовых он остается в замкнутом пространстве, наполненном газовой смесью. При этом сохраняется небольшое избыточное давление.

    Колонковые и баковые устройства

    На практике применяются два вида элегазовых установок:

    • баковые;
    • колонковые.

    Отличия касаются как конструкционных особенностей, так и принципа гашения электродуги. По внешнему устройству колонковые напоминают маломасляные аналоги: состоят из двух функциональных частей – дугогасительной и контактной, имеют одинаково объемные размеры. Отключающие устройства рассчитаны на работу от сети 220 В и относятся к однофазному оборудованию.

    Пример элегазового выключателя колонкового типа — LF 10 Schneider Electric.

    Управление элегазовыми выключателями

    Баковые элегазовые приборы меньше по размерам и оснащены приводом с несколькими фазами. Такое распределение позволяет лучше контролировать и плавно регулировать параметры напряжения.

    Баковые элегазовые выключатели

    Образцом бакового устройства является элегазовая установка DT2-550 F3 Alstom Grid. Подобные устройства положительно зарекомендовали себя в электросистемах с напряжением 500 кВ. Конструкция собрана и оснащена таким образом, что функционирует без сбоев при низких температурах (критических), повышенной влажности, а также в регионах с сейсмической активностью и превышенной загрязненностью атмосферы.

    Принцип гашения дуги

    Как срабатывает устройство, рассмотрим на примере выключателя LW36 китайского производителя CHINT.

    При отключении пружина действует на динамические элементы цилиндра, и они опускаются вниз. Все контакты, кроме дугогасительных, размыкаются. Когда отсоединяются и дугогасительные контакты, по которым проходит ток, возникает электрическая дуга. Горячий газ перемещается в тепловую камеру, срабатывает обратный клапан. Когда газ из тепловой камеры выдувается в промежуток, происходит гашение дуги.

    Если происходит отключение небольших по величине токов, то давления в тепловой камере недостаточно, поэтому привлекается давление из компрессионной камеры (оно всегда выше). Открывается обратный клапан, газ беспрепятственно поступает в промежуток и при переходе через ноль гасит дугу.

    Принцип гашения дуги

    Современные колонковые установки обладают улучшенными характеристиками. Техническое обслуживание снижено до минимума, коммутационный ресурс увеличен. Элегазовые выключатели отличаются низким уровнем шума, надежной механикой, простотой монтажных и испытательных работ.

    Регулировка баковых моделей производится с помощью привода и трансформаторов. Пружинный или пружинно-гидравлический привод контролирует процессы включения/отключения, уровень удержания электродуги.

    Для чего нужен привод

    Привод призван выполнять все операции, связанные с включением/выключением или удержанием установки в определенном положении. На схеме показано, где именно может располагаться привод. Обычно это поверхность земли или невысокая опора, обеспечивающая обслуживающему персоналу легкий доступ к регулирующим устройствам.

    Схема конструкции бакового выключателя

    Привод состоит из механизма включения, фиксирующего устройства – защелки, расцепляющего механизма. Процесс включения должен происходить максимально быстро, что избежать приваривания контактов. Во время включения прилагают большие усилия для преодоления силы трения всех задействованных элементов. Отключение производится проще и заключается в обратном движении защелки, которая обеспечивает включение и его удержание.

    Способов включения/отключения несколько:

    • механический;
    • пружинный;
    • грузовой;
    • пневматический;
    • электромагнитный.

    Для маломощных систем используют ручное управление. В этом случае достаточно силы одного оператора. Выключение ручных механизмов обычно осуществляется в автоматическом режиме. Пружинный привод также приводится в действие вручную, но иногда привлекаются маломощные электродвигатели.

    Расположение привода выключателя

    Для применения электромагнитного привода требуется больше энергии, поэтому необходим постоянный источник тока примерно 58 А с напряжением 220 В. В качестве резервного механизма отключения имеется ручной рычаг. Электромагнитные устройства отличаются надежностью, поэтому их успешно эксплуатируют в зонах с суровыми зимами. Минус – потребность в мощном аккумуляторе.

    Пневматический привод отличается тем, что вместо электромагнита главным рабочим элементом является пара цилиндр/поршень. Благодаря сжатому воздуху скорость включения намного выше, чем у предыдущих моделей.

    Преимущества и недостатки использования ЭВ

    Элегазовые выключатели, как и другие типы электрораспределительных устройств, имеют ряд преимуществ и недостатков. При выборе установки производят необходимые расчеты и, кроме технических характеристик и конструкционных особенностей, учитывают плюсы и минусы моделей.

    Урок на тему Высоковольтные выключатели

    Высоковольтные выключатели служат для отключения и включения электрических цепей под нагрузкой, а также отключения токов к. з. и выпускаются для наружной и внутренней установки на различные номинальные токи и напряжения. В зависимости от среды, в которой осуществляется процесс гашения электрической дуги, выключатели разделяют на жидкостные, газовые и вакуумные. Из жидкостных наиболее распространены масляные выключатели, а из газовых — воздушные. Вакуумные выключатели будут использоваться в новой серии КРУ.

    Масляные выключатели бывают многообъемные и малообъемные.

    В многообъемных все токоведущие части, кроме выводов, помещены в бак, заполненный минеральным (трансформаторным) маслом, которое служит для гашения дуга и изоляции токоведущих частей. На напряжение до 10 кВ включительно изготовляют однобаковые выключатели (все три фазы размещены в одном баке), а на напряжение 35 кВ и выше — трехбаковые (каждая фаза размещена в отдельном баке). В простейших выключателях использован способ гашения дуги при ее свободном горении в масле.

    Процесс гашения дуги при отключении тока нагрузки или к. з. происходит следующим образом. Электрическая дуга, обладая высокой температурой, разлагает и превращает окружающий ее слой масла в газ, давление которого достигает 0,5—1 МПа. Отдавая теплоту на испарение и разложение масла, ствол дуги интенсивно охлаждается. Охлаждение дуги, циркуляция масла, возникающая в зоне ее горения, и повышенное давление газа способствуют деионизации и гашению дуги. Для удаления газа и снижения давления внутри бака выключателя предусматривается газоотвод.

    Многообъемные выключатели в РУ на напряжение до 10 кВ из-за возможности их разрушения (взрыва), сопровождаемого выбросом большог количества масла, и необходимости специальных помещений (камер) для установки применяют редко.

    Такие выключатели, снабженные дугогасительными камерами, широко применяются в открытых РУ на напряжение 35 кВ и выше.

    В малообъемных выключателях на каждый полюс имеется отдельный бачок, в котором размещены контакты и дугогасительная камера. Так как бачки установлены на изоляторах, масло служит только для гашения дуги.

    Малообъемные масляные выключатели используются преимущественно в электроустановках напряжением до 10 кВ. Из-за малого объема масла и применения специальных дугогасительных камер они не могут быть повреждены при отключении токов к.з. вследствие взрыва и поэтому могут устанавливаться в любом помещении, без специальных камер и в ячейках КРУ.

    Предназначены для коммутации цепей номинальным напряжением

    10 кВ трехфазного переменного тока промышленной частоты в нормальном режиме работы установки, а также для автоматического отключения этих цепей при токах короткого замыкания и перегрузках.

    Используются для комплектации шкафов КРУ и КСО в электроустановках общепромышленного назначения. По роду установки выключатели разделяются на две группы: – для обычных распределительных устройств (например, ячеек типа КСО) – для комплектных распределительных устройств (КРУ) с ячейками выкатного типа. В этом случае к обозначению типа выключателя добавляется буква ‘К’.

    Структура условного обозначения:
    – В выключатель
    – М маломаслянный
    – П подвесное исполнение полюсов
    – Номинальное напряжение, кВ
    – номинальный ток, А – номинальный ток, отключения, кА
    – К для КРУ

    Назначение, устройство и принцип действия масляного выключателя типа ВМП-10

    Выключатели ВМП-10 (масляные подвесные) предназначены для работы в закрытых установках переменного тока высокого напряжения (10 кВ) частотой 50 Гц и изготовляются двух видов: обычные — для работы в нормальных климатических условиях и тропические (Т). Кроме того, их выполняют с усиленной механической стойкостью (У).

    hello_html_m3f7b8f57.jpg

    Рисунок 1 — Масляный выключатель ВМП-10: общий вид

    Малообъемный масляный подвесной выключатель ВМП-10 показан на

    (рис 1, а). На лицевой стороне стальной рамы 1 установлены фарфоровые изоляторы 5, на которых подвешены полюса 6 выключателя. Главный вал 4 связан с подвижными контактами через тяги 3, выполненные из влагостойкого изоляционного материала, и рычаг. Внутри рамы размещена отключающая пружина 2.

    В зависимости от типа распределительных устройств выключатели выпускаются по габаритам двух исполнений: для комплектных стационарных распредустройств КСО (ВМП-10, ВМП-10У, ВМП-10Т) и для малогабаритных комплектных распредустройств КРУ с выкатными ячейками (ВМП-10К, ВМП-10КУ, ВМП-10КТ).

    hello_html_m7c4bb8dd.png

    Рисунок 2 — ВыключательВМП-10:

    1 — полюс, 2— изолятор, 3— рама, 4 — изоляционная тяга, 5 — приводной вал,

    6 — масляный буфер, 7 — болт заземления

    Выключатель ВМП-10 (рис. 2) изготовляют трехполюсным, рассчитанным на номинальное напряжение 10 кВ и токи 600, 1000 и 1500 А. Он смонтирован на общей сварной раме 3, на которой укреплены полюсы 1 на шести изоляторах 2 (по два на полюс) с эластичным креплением арматуры для повышения механической прочности выключателя. Внутри рамы расположен приводной механизм, который через изоляционную тягу 4 передает движение от привода подвижным контактам выключателя и состоит из приводного вала 5 с рычагами, отключающих пружин и масляного буфера 6.

    Каждый полюс представляет собой прочный влагостойкий изоляционный распорный цилиндр, на концах которого армированы металлические фланцы.

    На верхнем и нижнем фланцах имеются контактные поверхности для присоединения к выключателю ответвительных шин. На верхнем фланце укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены рычажный механизм, подвижный контактный стержень, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель. Корпус закрывается крышкой, имеющей отверстия для выхода газов и маслоналивное с пробкой. Нижний фланец закрывается съемной крышкой, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт, а снаружи — пробка отверстия для спуска масла. Для наблюдения за уровнем масла на выключателе установлен маслоуказатель. Внутри цилиндра над розеточным контактом имеется гасительная камера, работающая на принципе масляного дутья.

    Выключатель включается за счет энергии привода, а отключается пружинами. Для смягчения удара при включении служит пружинный буфер, увеличивающий усилия отключения и ускоряющий размыкание контактов, а при отключении — масляный буфер.

    Для повышения стойкости контактов против действия электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник подвижного контакта и верхние торцы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

    hello_html_m2a948c87.png

    Рисунок 3 — Полюс выключателя ВМП-10:

    1, 6 — нижний и верхний выводы, 2 — неподвижный розеточный контакт,

    3, 5 — фланцы, 4 — изоляционный цилиндр, 7 — роликовое токосъемное устройство, 8 — маслоотделитель, 9 — верхняя крышка, 10, 20 — пробки для заливки и спуска масла, 11 — корпус полюса, 12 — направляющие колодки, 13 — выпрямляющий механизм, 14 — металлические упоры, 15 — направляющий стержень,16 — подвижный контакт, 17 — дугогасительная камера,

    18 — маслоуказатель,19 — съемное силуминовое дно.

    Детали устройства полюса выключателя ВМП-10 показаны на рис. 2. Корпус полюса выключателя закрыт крышкой, снабженной отверстием для выхода газов и пробкой.

    Между крышкой и корпусом установлен маслоотделитель для разобщения газов и масла при выхлопе в процессе гашения дуги.

    Электрическая цепь подводится к подвижному контакту от верхнего вывода через направляющие стержни и роликовый токосъем.

    Центрирование хода подвижного контакта по конструктивной оси полюса осуществляется капроновой колодкой и роликами токосъема. С выводом жестко соединены стеклоэпоксидный цилиндр, армированный фланцами 3 и 5, и корпус 11 с механизмом подвижного контакта.

    В нижней части цилиндра расположена дугогасительная камера, собранная из пластин фибры, гетинакса и электрокартона на стяжных шпильках. Пластины имеют фигурные вырезы. После сборки камеры вырезы в пластинах образуют две-три радиальные щели поперечного дутья с раздельными вертикальными выходами вверх. Над щелями располагается несколько масляных карманов. Камера опирается на изоляционный цилиндр, установленный на нижнем вводе. Здесь же смонтирован розеточный контакт и предусмотрена пробка масловыпускного отверстия.

    Нижний фланец имеет карман для воздушного буфера и маслоуказатель, снабженный обратным клапаном, который размещен в основании маслоуказателя. Обратный клапан предотвращает прорыв дугогасительной среды через маслоуказатель при возрастании давления внутри полюса. Воздух, всегда имеющийся в кармане, при гашении дуги сжимается, аккумулируя энергию в момент пика давления. Впоследствии эта энергия освобождается, обеспечивая в зоне дуги давление, необходимое для ее гашения.

    Для смягчения ударов подвижной части на границах ее хода установлены масляный и пружинный буфера. Для отключения выключателей служат специальные пружины. Буфера и пружины расположены на раме.

    Принцип действия выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, которая образуется в результате интенсивного разложения трансформаторного масла (им заполнен выключатель) под действием высокой температуры дуги.

    Этот поток получает определенное направление в дугогасительном устройстве, размещенном в зоне горения дуги.

    Гашение электрической дуги при переменном токе облегчается тем, что ток в течение одного периода дважды проходит через нуль.

    Выключатель имеет следующие особенности: его контакты облицованы дугостойкой металлокерамикой, что значительно увеличивает срок их службы; дугогасительные устройства доступны для осмотра и ревизии; после осмотра не требуется повторной регулировки; выводы допускают непосредственное присоединение алюминиевых шин. Каждый полюс выключателя размещен в отдельном цилиндре (горшке), и после присоединения токопроводящих шин к крышкам цилиндров последние оказываются под напряжением. Поэтому на поверхности цилиндров наносят предостерегающие знаки в виде стрелы и все три полюса закрепляют на изоляторах на общей раме.

    Масляные выключатели характеризуются: номинальным напряжением

    (в киловольтах), номинальным током (в амперах), отключающей способностью — мощностью отключения (в мегавольт- амперах), номинальным током отключения (в килоамперах) и другими параметрами.

    Отключающая способность масляного выключателя определяется той предельной мощностью короткого замыкания, которую он под действием защиты способен отключить без каких-либо разрушений выключателя. Выключатели не должны подвергаться действию тока, превышающего предельный сквозной ток короткого замыкания.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector