Oncool.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дугогасительное устройство масляного выключателя

Устройство масляных выключателей

Типы выключателей. Оперативное, включение и отключение под нагрузкой электрооборудования или отдельных аппаратов распределительных устройств, подстанций или электрических сетей, а также их автоматическое отключение при нарушении установленного режима работы (короткие замыкания, перегрузки) осуществляются выключателями. На напряжение 6 и 10 кВ применяют масляные, электромагнитные, автогазовые и воздушные выключатели, а в последние годы — вакуумные и элегазовые. Однако пока наиболее распространены в закрытых распределительных устройствах масляные выключатели, в которых средством гашения дуги является минеральное масло. Различают два вида масляных выключателей (по количеству масла для их заполнения): баковые (многообъемные) и горшковые (малообъемные). Баковый масляный выключатель имеет один общий для всех трех фаз бак, заполненный маслом, которое занимает 70—80 % его объема. Масло служит не только для гашения электрической дуги, возникающей между контактами при отключении, но и изоляцией токоведущих частей друг от друга и от заземленного бака. Баковые выключатели, действующие на принципе простого разрыва дуги в масле, ранее широко применявшиеся, в настоящее время не используются, поэтому здесь не рассматриваются. Они обладают малой отключающей способностью, взрыво- и пожароопасны. На промышленных предприятиях в распределительных устройствах напряжением 6—10 кВ применяют исключительно горшковые выключатели. Масло в них используют только для гашения дуги, поэтому его значительно меньше— 3—4 % объема горшка (полюса). 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. Выключатели различают по климатическому исполнению (например, У — умеренный климат, Т — тропический) и по категории размещения. Климатические исполнения У и Т отличаются друг от друга изоляцией и характером покрытий. Кроме того, выключатели различают также по характеру применяемых для управления ими приводов. На промышленных предприятиях в закрытых распределительных устройствах используют малообъемные масляные выключатели серий ВМП-10, ВМПП-10, ВМПЭ-10 и др. Для комплектования КРУ все больше выпускается выключателей со встроенными приводами, которые не подлежат наладке и регулировке, поскольку они полностью собраны и отрегулированы на заводе-изготовителе. Все выключатели серии ВМП максимально унифицированы и в качестве базовой модели служит ВМП-10. За последние годы стали использовать чаще выключатели с электромагнитным гашением дуги. Перспективны новые вакуумные выключатели, особенно для применения в установках, где требуется большое число циклов отключения, а также элегазовые. 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). 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).

Рисунок 18.20 -Выключатель ВМП-10: 1 — полюс, 2— изолятор, 3— рама, 4 — изоляционная тяга, 5 — приводной вал, 6 — масляный буфер, 7 — болт заземления

Выключатель ВМП-10 (рис. 18.20) 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.

Рисунок 18.21 — Полюс выключателя ВМП-10: 1 и 10 — верхняя и нижняя (ввод) крышки, 2,9 — пробки, 3 — маслоотделитель, 4,6 — направляющие колодка и стержни, 5—механизм, 7, 11 — подвижный и неподвижный контакты, 8 — маслоуказатель, 12, 15 — нижний и верхний фланцы, 13 — дугогасительная камера, 14 — цилиндр, 16 — контактный вывод, 17 — роликовый токосъем, 18 — корпус

Детали устройства полюса выключателя ВМП-10 показаны на рис. 2. Корпус 18 полюса выключателя закрыт крышкой 1, снабженной отверстием для выхода газов и пробкой 2. Между крышкой и корпусом установлен маслоотделитель 3 для разобщения газов и масла при выхлопе в процессе гашения дуги. Электрическая цепь подводится к подвижному контакту 7 от верхнего вывода 16 через направляющие стержни 6 и роликовый токосъем 17. Центрирование хода подвижного контакта по конструктивной оси полюса осуществляется капроновой колодкой 4 и роликами токосъема. С выводом 16 жестко соединены стеклоэпоксидный цилиндр 14, армированный фланцами 12 и 15, и корпус 18 с механизмом подвижного контакта. В нижней части цилиндра 14 расположена дугогасительная камера 13, 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 10. Здесь же смонтирован розеточный контакт 11 и предусмотрена пробка 9 масловыпускного отверстия. Нижний фланец 12 имеет карман для воздушного буфера и маслоуказатель 8, 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. Выключатель ВМПП-10 (маломасляный подвесной с пружинным приводом) имеет такие же принцип действия и назначение, что и выключатель ВМП-10. Он состоит из рамы 1 (рис. 18.22) с тремя подвешенными на опорных изоляторах 3 полюсами 2, встроенного пружинного привода и блока релейной защиты.

Читать еще:  Автоматический выключатель dx стандарт legrand
Рисунок 18.22 — Выключатель ВМПП-10 (ВМПП-10Т): 1 — рама со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты, 2 — полюс, 3 — опорный изолятор, 4 — изоляционная тяга, 5 — междуполюсная перегородка, 6 — болт заземления, 7 — крышка

Встроенный привод состоит из рамы, валов привода и выключателя, заводного устройства рабочих пружин, двух запорных устройств, блоков контактов положения привода, аварийной сигнализации и положения выключателя, электромагнитов дистанционного отключения и включения, релейного вала и пульта ручного управления выключателем. Привод снабжен электрической и механической блокировкой. Оперативное включение или отключение, а также автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания или перегрузках осуществляется рабочими пружинами, которые срабатывают при воздействии электромагнитов или защитных реле. Рама 1 является основанием выключателя; в ней имеется четыре отверстия для крепления выключателя к выдвижному элементу камеры КРУ. На металлической крышке 7, закрывающей раму выключателя, размещены окна для его обслуживания и наблюдения за показателями. Дугогасительная камера полюсов выключателя может быть двух исполнений: поперечного масляного дутья (для выключателей с номинальным током отключением 20 к А) и встречно-поперечного масляного дутья (для выключателей с током отключения 31,5 кА). В каждом полюсе на нижнем фланце цилиндра имеется маслоуказатель (стеклянная трубка с двумя предельными дисками). Выключатель ВМПЭ-10 (трехполюсный маломасляный с встроенным электромагнитным приводом) выпускается на номинальные токи 630, 1000 и 1600 А двух исполнений: для работы в нормальных климатических условиях и в условиях тропического климата (индексы У и Т). Принципы действия и гашения дуги выключателя ВМПЭ-10 такие же, как и в выключатеде ВМП-10, а конструкция и размеры полюсов аналогичны конструкции и размерам полюсов выключателя ВМПП-10.

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.8. Нормы приемо-сдаточных испытаний

Масляные выключатели

1.8.18. Масляные выключатели всех классов напряжения испытываются в объеме, предусмотренном настоящим параграфом. ¶

1. Измерение сопротивления изоляции: ¶

а) подвижных и направляющих частей, выполненных из органических материалов. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. ¶

Сопротивление изоляции не должно быть менее значений, приведенных ниже: ¶

Номинальное напряжение выключателя, кВ

Сопротивление изоляции, МОм

б) вторичных цепей, электромагнитов включения и отключения и т. п. Производится в соответствии с 1.8.34. ¶

2. Испытание вводов. Производится в соответствии с 1.8.31. ¶

3. Оценка состояния внутрибаковой изоляции и изоляции дугогасительных устройств. Производится для выключателей 35 кВ с установленными вводами путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь изоляции. Внутрибаковая изоляция подлежит сушке, если измеренное значение тангенса в 2 раза превышает тангенс угла диэлектрических потерь вводов, измеренный при полном исключении влияния внутрибаковой изоляции дугогасительных устройств, т. е. до установки вводов в выключатель. ¶

4. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты: ¶

а) изоляции выключателей относительно корпуса или опорной изоляции. Производится для выключателей напряжением до 35 кВ. Испытательное напряжение для выключателей принимается в соответствии с данными табл. 1.8.15. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин; ¶

Таблица 1.8.15. Испытательное напряжение промышленной частоты для внешней изоляции аппаратов.

Класс напряжения, кВ

Испытательное напряжение, кВ, для аппаратов с изоляцией

нормальной из органических материалов

облегченной из органических материалов

б) изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов включения и отключения. Значение испытательного напряжения 1 кВ. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин. ¶

5. Измерение сопротивления постоянному току: ¶

а) контактов масляных выключателей. Измеряется сопротивление токоведущей системы полюса выключателя и отдельных его элементов. Значение сопротивления контактов постоянному току должно соответствовать данным завода-изготовителя; ¶

б) шунтирующих резисторов дугогасительных устройств. Измеренное значение сопротивления должно отличаться от заводских данных не более чем на 3%; ¶

в) обмоток электромагнитов включения и отключения, значение сопротивлений обмоток должно соответствовать данным заводов-изготовителей. ¶

6. Измерение скоростных и временных характеристик выключателей. Измерение временных характеристик производится для выключателей всех классов напряжения. Измерение скорости включения и отключения следует производить для выключателей 35 кВ и выше, а также независимо от класса напряжения в тех случаях, когда это требуется инструкцией завода-изготовителя. Измеренные характеристики должны соответствовать данным заводов-изготовителей. ¶

7. Измерение хода подвижных частей (траверс) выключателя, вжима контактов при включении, одновременности замыкания и размыкания контактов. Полученные значения должны соответствовать данным заводов — изготовителей. ¶

8. Проверка регулировочных и установочных характеристик механизмов, приводов и выключателей. Производится в объеме и по нормам инструкций заводов-изготовителей и паспортов для каждого типа привода и выключателя. ¶

9. Проверка действия механизма свободного расцепления. Производится на участке хода подвижных контактов при выключении — от момента замыкания первичной цепи выключателя (с учетом промежутка между его контактами, пробиваемого при сближении последних) до полного включения положения. При этом должны учитываться специфические требования, обусловленные конструкцией привода и определяющие необходимость проверки действия механизма свободного расцепления при поднятом до упора сердечнике электромагнита включения или при незаведенных пружинах (грузе) и т. д. ¶

10. Проверка напряжения (давления) срабатывания приводов выключателей. Производится (без тока в первичной цепи выключателя) с целью определения фактических замечаний напряжения на зажимах электромагнитов приводов или давления сжатого воздуха пневмоприводов, при которых выключатели сохраняют работоспособность, т. е. выполняют операции включения и отключения от начала до конца. При этом временные и скоростные характеристики могут не соответствовать нормируемым значениям. ¶

Напряжение срабатывания должно быть на 15-20% меньше нижнего предела рабочего напряжения на зажимах электромагнитов приводов, а давление срабатывания пневмоприводов — на 20-30% меньше нижнего предела рабочего давления. Работоспособность выключателя с пружинным приводом необходимо проверить при уменьшенном натяге включающих пружин согласно указаниям инструкций заводов-изготовителей. ¶

Масляные выключатели должны обеспечивать надежную работу при следующих значениях напряжения на зажимах электромагнитов приводов: при отключении 65-120% номинального; при включении выключателей 80-110% номинального (с номинальным током включения до 50 кА) и 85-110% номинального (с номинальным током включения более 50 кА). Для выключателей с пневмоприводами диапазон изменения рабочего давления должен быть не менее 90-110% номинального. При указанных значениях нижних пределов рабочего напряжения (давления) приводов выключатели (без тока в первичной цепи) должны обеспечивать нормируемые заводами-изготовителями для соответствующих условий временные и скоростные характеристики. ¶

11. Испытание выключателя многократными включениями и отключениями. Многократные опробования масляных выключателей производятся при напряжении на зажимах электромагнитов: включения 110, 100, 80 (85)% номинального и минимальном напряжении срабатывания; отключения 120, 100, 65% номинального и минимальном напряжении срабатывания. ¶

Количество операций при пониженном и повышенном напряжениях должно быть 3-5, а при номинальном напряжении — 10. ¶

Кроме того, выключатели следует подвергнуть 3-5-кратному опробованию в цикле В-О (без выдержки времени), а выключатели, предназначенные для работы в режиме АПВ, также 2-3-кратному опробованию в циклах О-В и О-В-О. Работа выключателя в сложных циклах должна проверяться при номинальном и пониженном до 80% (85%) номинального напряжения на зажимах электромагнитов приводов. ¶

12. Испытание трансформаторного масла выключателей. У баковых выключателей всех классов напряжений и малообъемных выключателей 110 кВ и выше испытание масла производится до и после заливки масла в выключатели. ¶

У малообъемных выключателей до 35 кВ масло испытывается до заливки в дугогасительные камеры. Испытание масла производится в соответствии с 1.8.33. ¶

13. Испытание встроенных трансформаторов тока. Производится в соответствии с 1.8.17.¶

Дугогасительное устройство для бакового масляного выключателя Советский патент 1976 года по МПК H01H33/664

Описание патента на изобретение SU517072A1

Изобретение относятся к баковым масля ным выключителя.€ с одяоразрь аньмк дуго- гасительными устройствами, снабженными ijiyH Hpyioiun — -( сопрот;; пениями малой вели- ичьт. Известны дугогасителк/ьи; устройст .-5.-. „V. ые шунтирующим соггротивлени- е. пролнд- наченнь; . для облегчения гашэ ния дуги токов короткого . Ь5каяия,; а также малых емкостных и 1-1Пау :тквз:ьтх токов 1, 2. 3.

Читать еще:  Подбор автоматического выключателя 380

Шунтируюигее солротивление пг/зколаат значительно о6ле:г члтъ услови:- гашеная ,- пт-асительной 1Ш.;.;ЮЙ осн.эвного тока, од г-:ако при этом воз,.кает ток шунта, raiue-нке которого осушествляется в известных конструкциях вне камеры послэ гашения ОСНОВНОГО тока. Недостатком указанных дуг гасительных устройств явлйется то, что для гашеная тока игунта к сч обенности гфи ма лой величине сопротивлений требуется большой ход подвижных контактов выключателя. Так в вы чл10чателе на 110 кв ход гашегкя тока лунта составляет 150-17О мм, а

ЗСЮ мм. Указанный дополни

тельньш xoft содвижных контактов нриводит 25

к увелЕГЧЕгНкю высоты выключателя, его веса Z веса масла, а большое время гаш1Э1;ия ухудшает условия деионпзащт в месте по- врехсденмя высоковольтной линии. Кроме того., возрастает величина минимальной бес — KOHTaKTEci-;; паузы в цикле Л.ПВ.

ЙЗЕЭстен масляный выключатель, в котором для п;:БЬ:;1 ения эффективности гашения тскз -ита ка вместо тра1зерзы установлена дс;полн тельная подвй кная дуго- гасительнЕй камера, ДЕИжуш;аяся вместе со штакгс-ь Ьо ключателя ii ирегназначеннея для гаш:екиг сэпрово к,заюд),его тока шунтирующих сопротивление 2J. Однако в таких выключателях дугогасительные камеры не имеют поршневой приставки, включаемой приводом. В выключателях с поршневой приставкой .пополнительная подвихшая камера не MOJfBT бьгть применена, посколы у с ее помоп:ио трудно осуществить управление поршневой приставкой при включении,

Цельно -изобретения является создание камеры д. ;ч бакового масляного выключате-ля с поршнэвой приставкой, в которой достигается значительное ускорение гашения 3 тока шунта, уменьшение хода подвижных контактов выключателя, сокращение высоты бака, его веса и веса трансформаторного масла. С этой целью предлагается дугогаси гель гое устройство, в котором нижний токосъем ный контакт шунта снабжен дугогасительным элементом, установленным вместе с ним во внутренней полости цилиндра камеры, причем гашение тока шунта в дугогасительном элементе осуществляется посредством масля ного дутья, создаваемого поршнево: пристав кой, включаемой приводом, Сушность изобретения поясняется чертежом, где изображена одноразрывная дугогасительная камера с шунтом и поршневой приставкой. В цилиндре 1 установлен не, подвижный контакт 2 и дугогасительная решетка 3 для гашения основного тока. Поршневая приставка 4 заводится приводом при включении и создает , масляное дутье при отключении с помощью пружин 5. Дугогасительное устройство снабжено шунтигпющим сопротивлением 6, соединенным эле|с сюически с держателем 7, и нижним металпиче ским диском 8. Передача тока от нижнего диска к подвижному контактному стержню 9 траверзы осуществляется посредством токосъемного контакта шунта 10, выполненного в виде штырьевого или розеточного контак- та. Для ускорения гашения тока шунта, возникающего при отключении между контактом шунта Ю и стержнем 9, токосъемный контакт шунта 10 снабжен дугогасительным элементом 11 в виде изоляционной втулки с выхлопными каналами 12, как показано на фиг. 1, или в виде дугогасительной решетки. Ход поршня приставки 4, его сечение, давление масла и размер выхлопных отверстий в цилиндре выбраны таким образо чтобы обспечить эффективное масляное дутье не только на участке хода гашения основного тока в решетке 3 , но и для гашения тока шунта в выхлопных каналах 12 дугогасительного элемента 11. С целью упрощения конструкции токосъемньА контакт и дугогасительный элемент могут быть выполнены в виде единого съемного блока, ус . тановленного в нижнем металлическом диске 8. С диском 8 контакт шунта 10 соеди нен 1-гибкой связью. При этом установка в капере дугогасительного элемента шунта практически не приводит к увеличению габа ритов камеры, так как указанный элемент выполняется в расточке диска и используется одновременно в качестве ловителя для направления контактного стержня траверзы 9 при включении. Создаваемое приставкой в камере эффективное дутье позволяет быстро гасить ток шунта при отключении. Таким об разом в изобретении значительно уменьшается ход траверзы сокращается высота бака, а также расход стали и трансформаторного масла выключателей с низкоомным шунтирующим сопротивлением. Сокращение хода траверзы позволяет также упростить конструкцию механизма выключателя и вес его подвижных звеньев, а также уменьшить минимальную бесконтактную паузу в цикле АПВ. Формула изобретения Дугогасительное устройство для бакового масляного выключателя, содержащее цилиндрический корпус с днищем и верхним фланцем, дугогасительную решетку, неподвижные контакты и подвижные контакты в виде траверзы и поршневую приставку в виде цилиндр ра с поршнем и штангой, управляемой посредством привода, и шунтирующее сопротивление, отличающееся тем, что, с целью ускорения гашения и уменьшения веса, оно снабжено токосъемным контактом шунтирукяцего сопротивления, например, розеточного типа, установленным на днище соосно с отверстием для траверзы и дугогасительным элементом, выполненным в виде изоляционной втулки с выхлопным , расположенным в теле днища под кон тактом шунтирующего сопротивления. 2. Устройство для баковсяо масляного выключателя по п. 1, о т л и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью упрощения, контакт шунтирующего сопротивления и дугогасительный элемент выполнен в виде единого блока, расположенного в днище и электрически соединенного с ним. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Буткевич Г. В. Дуговые процессы-при коммутации электрических ценей 1967 г, . стр. 172-173. 2.Афанасьев В. В. Конструкции выклк чающих аппаратов , изд. второе, стр. 342343., 3.Авт. св. № 192270.

Высоковольтный выключатель

Высоковольтный выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме в нормальных или аварийных режимах при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например, электромагнитный привод, ручной привод).

Содержание

  • 1 Параметры
  • 2 Свойства
  • 3 Классификация высоковольтных выключателей
  • 4 Общее устройство и принцип действия воздушных выключателей
  • 5 Общее устройство и принцип действия элегазовых выключателей
  • 6 Требования к выключателям
  • 7 См. также
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки

Параметры [ | ]

В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 выключатели характеризуются следующими параметрами:

  • номинальное напряжение Uном (напряжение сети, в которой работает выключатель);
  • номинальный ток Iном (ток через включённый выключатель, при котором он может работать длительное время);
  • номинальный ток отключения Iо.ном — наибольший ток короткого замыкания (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций;
  • допустимое относительное содержание апериодического тока в токе отключения;
  • если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы:

где О — операция отключения, ВО — операция включения и немедленного отключения, 180 — промежуток времени в секундах, tбп — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ (время от погасания дуги до появления тока при последующем включении). Для выключателей с АПВ должно быть в пределах 0,3…1,2 с, для выключателей с БАПВ (быстродействующей) — 0,3 с.

  • устойчивость при сквозных токах КЗ, которая характеризуется токами термической стойкости Iт и предельным сквозным током
  • номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений при Uном и заданном цикле.
  • собственное время отключения — промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дуго-гасительных контактов.
  • параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения — скорость восстанавливающегося напряжения, нормированная кривая, коэффициент превышения амплитуды и восстанавливающегося напряжения.

Свойства [ | ]

Выключатели среднего и высокого напряжения (номинальное напряжение 6 — 220 киловольт) и большим током отключения (до 50 килоампер) используются на электрических станциях и подстанциях. Эти выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитными, пружинными, пневматическими или гидравлическими приводами. В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают воздушные выключатели, в которых дуга гасится сжатым воздухом, масляные выключатели, в которых контакты помещаются в ёмкость с маслом, а дуга гасится парами масла, электромагнитные выключатели (как правило до 10 кВ), с так называемым магнитным дутьём и дугогасительными камерами с узкими щелями или решётками, элегазовые выключатели, в которых используется электропрочный газ SF6 — «элегаз», и вакуумные выключатели, в которых дугогашение происходит в вакууме — в так называемой вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Защитная среда одновременно с дугогашением обеспечивает и диэлектрическую прочность промежутка между контактами в отключенном положении, от чего зависит и величина хода контактов.

Читать еще:  Как поставить сенсорный выключатель

Классификация высоковольтных выключателей [ | ]

Общее устройство и принцип действия воздушных выключателей [ | ]

В воздушных выключателях (ВВ) энергия сжатого воздуха используется и как движущая сила, перемещающая контакты, и как дугогасящая среда. Принцип действия дугогасительного устройства (ВВ) заключается в том, что дуга, образующаяся между контактами, подвергается интенсивному охлаждению потоком сжатого воздуха, вытекающего в атмосферу. При прохождении тока через ноль температура дуги падает и сопротивление промежутка увеличивается. Одновременно происходит механическое разрушение дугового столба и вынос заряженных частиц из промежутка.

ВВ конструктивно подразделяются на:

  • Выключатель с открытым отделителем
  • Выключатель с газонаполненным отделителем
  • Выключатель с камерами в баке со сжатым воздухом

Общее устройство и принцип действия элегазовых выключателей [ | ]

Изолирующей и гасящей средой выключателей служит гексафторид серы SF6 (элегаз). Выключатели представляют собой трехполюсный аппарат, полюсы которого имеют одну (общую) раму и управляются одним приводом, либо каждый из трех полюсов выключателей имеет собственную раму и управляется своим приводом (выключатель с пополюсным управлением).

Принцип работы аппаратов основан на гашении электрической дуги (возникающей между расходящимися контактами при отключении тока) потоком элегаза.

Источников возникновения потока газа — два:

  • повышение давления в одной из заполненных газом полостей дугогасительного устройства, обусловленное уменьшением её замкнутого объема, возможность истечения газа из которой в зону расхождения дугогасительных контактов появляется непосредственно перед их размыканием;
  • повышение давления газа в этой же полости вследствие его расширения под действием тепловой энергии самой электрической дуги.

Первый источник превалирует при отключении малых токов, а второй — больших.

Полюс выключателя

Колонковое исполнение. Полюс представляет собой вертикальную колонну, состоящую из двух (и более) изоляторов, в верхнем из которых размещено дугогасительное устройство (ДУ), а нижний служит опорой ДУ и обеспечивает ему требуемое изоляционное расстояние от заземленной рамы. Внутри опорного изолятора размещена изоляционная штанга, соединяющая подвижный контакт ДУ с приводной системой аппарата.

Баковое исполнение. Полюс представляет собой металлический цилиндрический бак, на котором установлены два изолятора, образующие высоковольтные вводы выключателя. ДУ в таком выключателе размещено в заземленном металлическом корпусе.

Комбинированное исполнение. Полюс представляет собой металлический корпус в виде сферы, на котором установлены фарфоровые изоляторы, образующие высоковольтные вводы выключателя, в одном из которых размещено дугогасительное устройство, а в другом — встроенные трансформаторы тока.

В верхней части изолятора обычно устанавливается фильтр — поглотитель влаги и продуктов разложения элегаза под действием электрической дуги. Фильтрующим элементом в нем служит активированный адсорбент — синтетический цеолит NAX.

Также на всех современных выключателях установлен предохранительный клапан — устройство с тонкостенной мембраной, разрывающейся при давлении возникающем при внутреннем коротком замыкании, но не достигающем значения, при котором испытываются собственно изоляторы.

Дугогасительное устройство

Дугогасительное устройство предназначено обеспечивать быстрое гашение электрической дуги, образующейся между контактами выключателя при их размыкании. Разработка рациональной и надежной конструкции дугогасительного устройства представляет значительные трудности, так как процессы, происходящие при гашении электрической дуги, чрезвычайно сложны, недостаточно изучены и обусловливаются многими факторами, предусмотреть которые заранее не всегда представляется возможным. Поэтому окончательная разработка дугогасительного устройства может считаться завершенной лишь после его экспериментальной проверки.

Современные выключатели оснащены дугогасительным устройством автокомпрессионного типа, которые демонстрируют свои расчетные преимущества при отключении больших токов.

ДУ содержит неподвижную и подвижную контактные системы, в каждой из которых имеются главные контакты и снабженные элементами из дугостойкого материала дугогасительные контакты. Главный контакт неподвижной системы и дугогасительный подвижной — розеточного типа, а главный контакт подвижной системы и дугогасительный неподвижной — штыревые.

Подвижная система содержит, кроме главного и дугогасительного контактов, связанную с токовым выводом ДУ неподвижную токоведущую гильзу; поршневое устройство, создающее при отключении повышенное давление в подпоршневой полости, и два фторопластовых сопла (большое и малое), которые направляют потоки газа из зоны повышенного давления в зону расхождения дугогасительных контактов. Большое сопло, кроме того, препятствует радиальному смещению контактов подвижной системы относительно контактов неподвижной, поскольку никогда не выходит из направляющей втулки главного неподвижного контакта.

Главный контакт подвижной системы представляет собой ступенчатую медную гильзу, узкая часть которой адаптирована ко входу в розеточный главный контакт неподвижной системы, а широкая часть имеет два ручья, в которых размещены токосъемные (замкнутые проволочные) спирали, постоянно находящиеся в контакте с охватывающей их неподвижной токоведущей гильзой.

Газовая система

Газовая система аппаратов включает в себя:

  • клапаны автономной герметизации (КАГ) и заправки колонн;
  • коллектор, обеспечивающий во время работы аппарата связь газовых полостей колонн между собой и с сигнализатором изменения плотности элегаза;
  • сам сигнализатор, представляющий собой стрелочный электроконтактный манометр с устройством температурной компенсации, приводящим показания к величине давления при температуре 20ºС;
  • соединительные трубки с ниппелями и уплотнениями.

Сигнализатор изменения плотности элегаза (датчик плотности) имеет три пары контактов, одна из которых, замыкающаяся при значительном снижении плотности элегаза из-за его утечки, предназначена для подачи сигнала (например, светового) о необходимости дозаправки колонн, а две других, размыкающихся при недопустимом падении плотности элегаза, предназначены для блокирования управления выключателем или для автоматического отключения аппарата с одновременной блокировкой включения (что определяется проектом подстанции).

Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии.

В элегазовых выключателях применяют два типа приводов:

  • аккумулятором энергии является комплект винтовых цилиндрических пружин
  • управляющим органом является кинематическая система рычагов, кулачков и валов.
  • аккумулятором энергии является комплект тарельчатых пружин
  • управляющим органом является гидросистема.

Требования к выключателям [ | ]

Выключатель является самым ответственным аппаратом в высоковольтной системе, при авариях он всегда должен обеспечивать четкую работу. При отказе выключателя авария развивается, что ведет к тяжелым разрушениям и большим материальным потерям, связанным с не доступом электроэнергии, прекращением работы крупных предприятий.

В связи с этим основным требованием к выключателям является особо высокая надежность их работы во всех возможных эксплуатационных режимах. Отключение выключателем любых нагрузок не должно сопровождаться перенапряжениями, опасными для изоляции элементов установки. В связи с тем, что режим короткого замыкания для системы является наиболее тяжелым, выключатель должен обеспечивать отключение цепи за минимально возможное время.

Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей устанавливается стандартами:

  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.»
  • ГОСТ 12450-82 «Выключатели переменного тока высокого напряжения. Отключение ненагруженных линий».
  • ГОСТ 8024-84 «Допустимые температуры нагрева токоведущих элементов, контактных соединений и контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на напряжение свыше 1000 В.»
  • ГОСТ 1516.3-96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции».

Вывод выключателя для ревизии и ремонта связан с большими трудностями, так как приходится либо переходить на другую схему распредустройства, либо просто отключать потребителей. В связи с этим выключатель должен допускать возможно большее число отключений коротких замыканий без ревизии и ремонта. Современные выключатели могут отключать без ревизии до 15 коротких замыканий при полной мощности отключения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector