Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сравнение элегазового и вакуумного высоковольтного выключателей

Сравнение элегазового и вакуумного высоковольтного выключателей

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам» Сегодня бы хотел произвести сравнение конструктивных особенностей и способов эксплуатации двух высоковольтных выключателей. Элегазового выключателя и Вакуумного выключателя.

Здравствуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам» Сегодня бы хотел произвести сравнение конструктивных особенностей и способов эксплуатации двух высоковольтных выключателей. Элегазового выключателя и Вакуумного выключателя.

Преимущества и недостатки элегаза.

В нормальных условиях элегаз является инертным газом без запаха, невоспламеняющийся, нержавеющий и не токсичный. Тем не менее, при температуре выше 1000°C, элегаз разлагается на составляющие газы, включая газ S2F 10, который очень токсичен. К счастью, продукты распада внезапно воссоединяются после погасания дуги (при снижении температуры). В соответствии с электрической прочностью, элегаз обладает лучшими свойствами, чем вакуум (График). Поэтому элегаз используется в качестве изоляционного материала и дугогасительной среды. Использование элегаза позволяет делать электрооборудование более компактного размера и предоставляет больше пространства для его устройства. Это и лежит в основе того, почему приблизительно 50% общего объема элегаза является диэлектриком в таких электрических приборах, как высоковольтный переключатель.

Можно предположить, что элегаз стал прекрасной дугогасительной средой для высоковольтного выключателя, если бы он не был так опасен для окружающей среды. Элегаз является одним из опасных нагретых газов на планете, как было установлено на 3-й Сессии Конференции Участников ООН Рамочной Конвенции о климатических изменениях. Тот факт, что элегаз представляет собой особую угрозу для мирового сообщества, основан на его стабильном молекулярном составе, так как этот газ неразрушим уже в течение 3200 лет.

Преимущества и недостатки вакуума .

Для сравнения уточним, что дугогасительной средой в вакуумных высоковольтных выключателях выступает вакуум, он не представляет угрозы для окружающей среды. На самом деле, это обычный стеклянный контейнер и металлические компоненты, то есть вторсырье,
Вакуум имеет свои недостатки и преимущества, которые отличаются от недостатков и преимуществ элегаза. Одним из выдающихся преимуществ вакуумного высоковольтного выключателя является легкость в создании оборудования и небольшое количество компонентов, приблизительно, на 50% меньше, чем в элегазовом высоковольтном выключателе, что приводит к увеличению срока службы, с очень высоким числом рабочих циклов. Кроме того, небольшое количество компонентов и простота конструкции обеспечивают компактный размер и небольшой вес для вакуумного высоковольтного выключателя, и, соответственно, легкое техобслуживание и инспекция.
Еще одним из преимуществ высоковольтного вакуумного выключателя является высокое диэлектрическое сопротивление после нулевого значения тока.
И, наконец, как уже отмечалось ранее, вакуумный выключатель не представляет угрозы для окружающей среды, как в случае с элегазовым выключателем. В случае с вакуумным выключателем нет риска взрыва или пожара, как с масляным высоковольтным выключателем.
Тем не менее, одним из важнейших недостатков является стоимость. Элегазовый высоковольтный выключатель стоит дешевле, что говорит не в пользу конкурентоспособности вакуумного высоковольтного выключателя. Необходимо провести многие исследования с целью снижения затрат на вакуумный высоковольтный выключатель, чтобы они стали экономической альтернативой элегазовой технологии.

Делаем выводы:

Постоянные требования к сети электропередач увеличивают их производительность, надежность и устойчивость. Таким образом, важно продолжать развивать технологию новых выключателей, более надежных, производительных, недорогостоящих, не представляющих угрозу для окружающей среды и людей.

Вакуум – это среда с выдающимися свойствами в отношении объема, количества компонентов, простота, контроль тока короткого замыкания или стабилизация электрической прочности. Сегодня в распределительной сети высокого напряжения будет широко распространено оборудование, не использующее элегаз в качестве рабочего компонента. Тем не менее, необходимо внести изменения в дизайн и материалы, используемые для обеспечения соответствующей работы вакуумного высоковольтного выключателя на высоком напряжении.

Материал контактов высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели типа ВВ/TEL предназначены для эксплуатации в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене масляных выключателей прошлых лет выпуска.

По сравнению с традиционными масляными, вакуумными или элегазовыми выключателями, вакуумные высоковольтные выключатели типа BB/TEL состоят из двух основных функциональных модулей: коммутационного модуля и блока управления.

Блоки управления выполняют следующие функции:

  • местное и дистанционное управление, в том числе от низковольтного вспомогательного источника питания;
  • стандартный цикл управления вакуумным выключателем «О» — 0,3 с — «ВО» — 15 с — «ВО» по ГОСТ 687-78;
  • блокировку от повторного включения; питание от токовых цепей при отсутствии напряжения питания;
  • возможность отключения выключателя в течении 20 с после исчезновения напряжения оперативного питания.

Для вакуумных выключателей согласно ГОСТ 687-78 необходимо проводить контроль таких параметров, как:

  • Собственное время включения выключателя — интервал времени между моментом подачи команды на включение выключателя, находящегося в отключенном положении, и моментом, когда контакты коммутационного модуля соприкоснутся во всех полюсах.
  • Собственное время отключения выключателя — интервал времени от момента подачи команды на отключение выключателя, до момента прекращения соприкосновения (размыкания) главных контактов коммутационного модуля.
  • Разновременность замыкания контактов коммутационного модуля — разность времен соприкосновения главных контактов коммутационного модуля.
  • Разновременность размыкания контактов коммутационного модуля — разность времен размыкания главных контактов коммутационного модуля.

В июне 2016 г. в рамках совместной работы специалисты компаний ООО «СКБ ЭП» и ЗАО «ГК «Таврида Электрик» (производитель вакуумных выключателей ВВ/TEL) провели испытания по контролю параметров быстродействия выключателей типа ВВ/TEL прибором ПКВ/М7.

Прибор контроля высоковольтных выключателей ПКВ/М7 предназначен для проверки технического состояния выключателей советского, российского и зарубежного производства (ABB, Areva, Siemens, Alstom и др.).

Обеспечивает контроль параметров скорости и хода масляных, вакуумных и элегазовых выключателей, а также регистрацию временных характеристик высоковольтных выключателей, отделителей и короткозамыкателей. Позволяет проводить измерение токов и напряжений электромагнитов, больших токов соленоидов. Прибор хорошо зарекомендовал себя на рынке, о чем свидетельствует не малое количество положительных отзывов пользователей.

Контроль вакуумного выключателя типа BB/TEL
с коммутационным модулем ISM15_Shell_1 и блоком управления БУ/TEL-12-01A

Контроль проводился на вакуумном выключателе типа BB/TEL с коммутационным модулем ISM15_Shell_1 и блоком управления БУ/TEL-12-01A. Для измерения параметров срабатывания выключателя выбранного типа выключателя к прибору ПКВ/М7 (по дополнительному заказу) поставляется:

  • Резисторный делитель напряжения 35/12В для подключения к «сухим» контактам блока управления выключателем. Это новая разработка, которая была выпущена сравнительно недавно непосредственно для контроля временных характеристик вакуумных выключателей типа BB/TEL.
  • Кабель измерения напряжения каналом «Вход аналоговый» (СКБ026.19.00.000). Для измерения напряжений 0 ÷ 12В. Кабель необходим для подключения делителя напряжения к каналу аналого-цифрового преобразователя.
Читайте так же:
Конструкция автоматических выключателей по току

Кабель измерения напряжения
каналом «Вход аналоговый»

В результате проведенных измерений были получены следующие данные, которые представлены на графиках, взятых из программного обеспечения для ПК к прибору ПКВ/М7.

Параметры быстродействия коммутационного модуля
ISM15_Shell_1 вакуумного выключателя BB/TEL снятые прибором ПКВ/М7

Согласно техническим данным производителя выключателей BB/TEL, при контроле вакуумного выключателя с коммутационным модулем ISM15_Shell_1 и блоком управления БУ/TEL-12-01A, нормальными условиями эксплуатации считается:

  • Собственное время отключения — не более 23 мс. По данным прибора ПКВ/М7, время отключения составило ≈ 20,6 мс.
  • Собственное время включения — не более 40 мс. По данным прибора ПКВ/М7 время включения составило ≈ 39,6 мс.
  • Разновременность замыкания контактов — не более 4 мс. По данным ПКВ/М7 ≈ 1,2 мс.
  • Разновременность размыкания контактов — не более 3 мс. По данным ПКВ/М7 ≈ 0,4 мс.

Технические параметры разных коммутационных модулей по данным РЭ на вакуумные выключатели BB/TEL-10

Наименование параметраЗначения параметров для различных коммутационных модулей
Серии коммутационных модулейISM15_LD_1ISM15_LD_2ISM15_Shell_1ISM15_Shell_2ISM15_Shell_FT2
Номинальный ток, А100010002000125020002000
Собственное время отключения ВВ не более, мс:
при использовании BP-02A и BU-05A9090
при использовании БУ/TEL-12-01А3030232323
при использовании БУ/TEL-12-02А, БУ/TEL-12-03А4545383838
при использовании БУ/TEL-21-00,2727202020
при использовании CM_1501_01(4), TER_CM_16_FT10
Собственное время включения ВВ не более, мс:
при использовании BP-02A и BU-05A100100
при использовании БУ/TEL-12-01А6060404040
при использовании БУ/TEL-12-02А, БУ/TEL-12-03А7575555555
при использовании БУ/TEL-21-00,4242323232
при использовании CM_1501_01(4), TER_CM_16_FT424232323222
Разновременность замыкания контактов не более, мс4
Разновременность размыкания контактов не более, мс3

В результате проведенных испытаний были получены результаты контроля высоковольтного выключателя типа BB/TEL с помощью прибора ПКВ/М7, а также были проведены опытные испытания по применению новой разработки для контроля параметров быстродействия на выключателях указанного типа.

По отзывам пользователей, ПКВ/М7 позволяет уменьшить ни только время обследования (процесс измерений занимает 5-10 минут) выключателя, но и количество совершаемых операций, необходимых для тестирования, поэтому производитель «СКБ ЭП» рекомендует проводить снятие временных характеристик вакуумных выключателей во время каждой проверки работоспособности и подготовки выключателя к работе.

Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

В качестве контактных материалов используются чистые тугоплавкие металлы и различные сплавы, а также металлокерамические композиции. Наиболее ответственные контакты служат для периодического замыкания и размыкания электрических цепей, особенно сильно точных. По условиям работы контакты делят на неподвижные, разрывные или скользящие, к ним предъявляются разные требования, и, следовательно, используются разные материалы. По значению коммутируемого тока контакты делят на слаботочные — до единиц ампера и сильноточные — для токов от единиц до тысяч ампер. Контакт должен быть надежным соединением двух проводников, способных проводить электрический ток с малым и стабильным во времени электрическим сопротивлением.

Структура площади контакта состоит из: “площадок” с металлическим

контактом, сопротивление которых определяется суммарным сопротивлением металлов пары, образующих контакт, через который протекает ток без переходного сопротивления; контактных площадок, покрытых тонкими адгезионными пленками, пропускающими ток благодаря туннельному эффекту; площадок, покрытых пленками оксидов и сульфидов, являющимися изолирующими и не пропускающими электрический ток. Общая площадь контакта, опредёляемая как сумма этих площадок, оказывается значительно меныпе контактной поверхности, представляющей условную площадь контакта. При этом состояние поверхностей контактов непосредственно влияет на переходное сопротивление и нагрев контактов при прохождении через них тока. Переходное сопротивление многоточечного контакта, имеющего п контактирующих поверхностей первого вида, если они все нагружены до предела текучести материала контактов, определяется по формуле

Rn = r / 2 ( p s / ( n F )1/2, (3.5)

где r — удельное сопротивление материала контактов; s — предел текучести материала контактов при сжатии; n — число ко y тактирующих поверхностей; F — сила контактного c жатия.

Если контакты плоские, то их переходное сопротивление обратно пропорционально силе нажатия F .

Основные причины износа контактов при их эксплуатации зависят от условий эксплуатации. но сводятся к следующим эрозия контактов — нарушение формы рабочих поверхностей. перенос материала с одного контакта на другой, образование кратеров. наростов и даже заклинивание контактов; электрический износ контактов, обусловленный электрической дугой, искрением Контактов при размыкании и вибрацией контактов; механический износ, связанный не только с силой удара контактов, но и с контактным нажатием и частотой замыканий контакта; химический износ, на который влияют состав окружающей среды, ее влажность и температура на поверхности контактов; сваривание в отрыв в зависимости от силы контактного нажатия, вибрации и термического действия тока на контакты, усилие при размыкании сварившихся контактов и плохое прикрепление контактов к контактодержателю. В качестве материалов для слаботочных контактов обычно используются благородные и тугоплавкие металлы — серебро, платина, палладий, золото, вольфрам и их сплавы.

Большинство благородных металлов обычно применяют для контактов в виде гальванического покрытия ( кроме серебра, которое может применяться в чистом виде ). Твердость покрытий в этом случае существенно выше, чем у более толстых слоев металла. Например, для серебра твердость по Бринеллю составляет в толстом слое порядка 25, а в виде Гальванического покрытия может достигать 100. Гальванические покрытия более износостойки в электрическом поле. Толщина гальванопокрытия обычно колеблется в пределах от 1 мкм до нескольких десятков микрометров. Для сильноточных контактов обычно используются медь, серебро, их сплавы, а также композиционные материалы, получаемые методом порошковой металлургии, состоящие из компонентов, не обладающих взаимной диффузией и представляющих смесь обычно двух — трех фаз, одна из которых значительно более тугоплавкая, чем другая. Наиболее распространенные композиции — это серебро — оксид кадмия; серебро – никель; серебро — графит; серебро — никель — графит; серебро — вольфрам; серебро — оксид меди; медь — вольфрам; медь — графит. Серебро и медь обеспечивают высокую электра и теплопроводность, а тугоплавкая часть повышает износостойкость, термостойкость и сопротивление свариванию контактов В низковольтных аппаратах часто используется серебро — оксид кадмия; для высоковольтных (дугогасительных камер) — железо — медь — висмут и др.

Читайте так же:
Выключатель массы автомобиля 24 вольта

Основные области применения контактных материалов:

серебро — реле, сигнальная аппаратура. телефонная и телеграфная аппаратура, магнитные пускатели, управление флуоресцентными лампами, контакты вспомогательных цепей контакторов и магнитных пускателей и пр.;

серебро медь — реле, телефонные реле, радиоапi1iаратура и т.д.;

серебро медь — никель — стенные выключатели, реле уличных сигналов, преобразователи тока, реле автоматики и настройки радио, авиационные легко- и средненагруженные реле, электромагнитные счетчики, автомобильные и железнодорожные сигнальные реле и пр.;

серебро — кадмий — реле, выключатели перегрузки и термостаты холодильников, стартеры, тепловые выключатели;

серебро — кадмий – никель; серебро — кадмий — индий — реле в диапазоне токов от десятых долей ампера до 30 А;

серебро — палладий — сигнальная аппаратура, телефонные реле и номеронабиратели, органы ТВ управления, выключатели и термостаты холодильников, контактные кольца и пр.;

серебро — платина — радиоаппаратура, электромагнитные счетчики;

серебро — оксид циркония — выключатели, репе на токи от мАдо 100 А;

платина — иридий — прецизионные реле, работающие без дуги, часы, реле радиоэлектроники, морские и автомобильные регуляторы скорости, электробритвы, термостаты и нагреватели, сигнальные реле, телеграфные реле и пожарные сигнализаторы;

платина — родий — генераторы переменного тока (маломощные);

платина — никель — телефонная и телеграфная аппаратура;

золото — серебро, золото — серебро — платина — прецизионные реле, работающие без дуги, измерительные приборы, телефонная и телеграфная аппаратура, скользящие контакты потенциометров в слаботочной технике;

вольфрам — кассовые аппараты, прерыватели зажигания в автомобилях и тракторах, масло и бензиноизмерители, контрольные реле в авиа приборах, реле-регуляторы напряжения. часы, телетайпы, телеграфные реле, электробритвы, вакуумные низко и высоковольтные выключатели. электроды ртутных выключателей;

серебро — оксид меди — сильнонагруженные контакторы переменного и постоянного тока, автоматические предохранители, тепловозостроение;

серебро — вольфрам — магнитные пускатели и контакторы с большой

частотой включений, выключатели бытовых приборов. кнопки управления, высоковольтные выключатели, контакты мощных регулирующих трансформаторов, тяжелонагруженные реле, выключатели авиационного оборудования, стартеры, выпрямители тока и т. д.;

медь — вольфрам — мощные масляные и воздушные высоковольтные выключатели, малогабаритные высоковольтные выключатели, дверные выключатели морских судов, контакты к аппаратам стыковой сварки, мощные масляные выключатели дуговых печей и преобразователи тока;

медь — молибден — маломаслянные высоковольтные выключатели.

Этот ряд можно продолжить, т.к. для замены контактов из сплавов благородных и просто дорогих металлов часто используются сплавы, в которых драгметаллы присутствуют в малых количествах ( серебро — магний — никель, серебро — магний — никель — цирконий и ряд др.). Кроме того, в этом списке не указан ряд сплавов из благородных металлов. С ними можно познакомиться в соответствующей литературе.

Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

Все высоковольтные выключатели классифицируются по различным параметрам. В зависимости от способа гашения дуги, они могут быть автогазовыми и автопневматическими, вакуумными, воздушными, а также масляными и электромагнитными.

Высоковольтные выключатели

По своему назначению эти устройства классифицируются следующим образом:

  • Сетевые. Используются в электрических цепях с напряжением 6 кВ и выше. Основной функцией является пропуск и коммутирование тока в обычных условиях или в ненормальной ситуации в течение установленного времени, например, при коротких замыканиях.
  • Генераторные. Предназначены для работы с напряжением 6-20 кВ. Применяются в цепях электродвигателей с высокой мощностью, генераторов и других электрических машин. Пропускают и коммутируют ток не только в обычном рабочем режиме, но и в условиях пуска и коротких замыканий. Отличаются большим значением тока отключения, а номинальный ток может составлять до 10 тыс. ампер.
  • Устройства для электротермических установок. Рассчитаны на значение напряжений от 6 до 220 кВ и применяются в цепях с крупными электротермическими установками. Как правило, это рудотермические, сталеплавильные и другие печи. Могут пропускать и коммутировать ток в различных эксплуатационных режимах.
  • Выключатели нагрузки. Их основное назначение состоит в работе с обычными номинальными токами, они используются в сетях с напряжением от 3 до 10 кВ и осуществляют коммутацию незначительных нагрузок. Данные устройства не рассчитаны на разрыв сверхтоков.
  • Реклоузеры. Подвесные секционные выключатели, управляемые дистанционно. Они снабжены защитой и предназначены для установки на опорах воздушных линий электропередачи.

Высоковольтный выключатель может устанавливаться разными способами. С соответствии с этим они бывают опорными, подвесными, настенными, выкатными. Кроме того, эти приборы могут встраиваться в КРУ – комплектные распределительные устройства.

Электрические характеристики выключателя типа LF Выбор высоковольтных выключателей: по типам, мощности, расчет, формулы, примеры

Установка выключателей на стену

Как мы уже отметили выше, выключатели могут устанавливаться как для открытой проводки, так и для скрытой. Первый способ требует применения накладных выключателей, а про втором варианте применяются выключатели, установленные в монтажные коробки. Для этого способа крепления в стене делается углубление, где устанавливается сама коробка, а в нее помещается выключатель. Более современный метод крепления выключателя в коробке реализуется при помощи лепестков и кавычек, иногда из крепежных пластин.

Читайте так же:
Автоматический выключатель для защиты электродвигателя siemens

Баковые и маломасляные выключатели

Оба устройства представляют собой масляные типы высоковольтных выключателей. Деионизация дуговых промежутков в каждом из них осуществляется одними и теми же методами. Они отличаются друг от друга лишь количеством используемого масла, а также способами, с помощью которых контактная система изолируется от заземленного основания.

Баковые устройства в настоящее время сняты с производства, поскольку у них имелись серьезные недостатки. Уровень масла в баке требовалось постоянно контролировать. Оно использовалось в большом объеме, из-за чего замена масла отнимала много времени. Эти приборы относились к категории взрыво- и пожароопасных и не могли устанавливаться внутри помещений.

На смену им пришли маломасляные или горшковые выключатели, рассчитанные на все виды напряжений. Они могут устанавливаться в любые распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типа. Масло в данном случае выступает прежде всего в качестве дугогасящей среды и лишь частично выполняет функции изоляции между разомкнутыми контактами.

Токоведущие части изолируются между собой с помощью фарфора и других твердых изолирующих материалов. Выключатели для внутренней установки оборудованы контактами, помещенными в стальной бачок или горшок. Эта конструктивная особенность дала название всему устройству. В зависимости от модели, приводы высоковольтных выключателей могут различаться между собой.

Приборы, рассчитанные на работу при напряжении 35 кВ, помещаются в фарфоровом корпусе. Наибольшее распространение получили подвесные устройства ВМГ-10 и ВМП-10 на 6-10 кВ. У них крепление корпуса осуществляется с помощью фарфоровых изоляторов к основанию, общему для всех полюсов. В свою очередь, каждый полюс оборудуется одним разрывом контактов и камерой для гашения дуги.

При работе с большими номинальными токами недостаточно одной пары контактов, которые одновременно являются рабочими и дугогасительными. Поэтому снаружи выключателя отдельно устанавливаются рабочие контакты, а внутри металлического бачка – дугогасительные.

Дополнительные функции

Сегодня принято выпускать выключатели со специальным индикатором включения или же подсветкой, которые работают по определенным схемам. Например, индикатор включения показывает подачу электричества, и скорее подходит для применения в закрытых помещений. Он позволяет с легкостью определить без отрывания двери, горит ли свет. Выключатели с подсветкой, в свою очередь, помогают в темноте найти сам выключатель. Светолеруторы с особыми функциями, кроме включения света, позволяют отрегулировать его яркость.

Выключатели воздушные

Для гашения дуги в выключателях воздушного типа используется сжатый воздух под давлением 2-4 Мпа. Дугогасительное устройство и токоведущие части изолируются с помощью фарфора и других аналогичных материалов. Воздушные выключатели конструктивно различаются между собой в зависимости от таких факторов, как номинальное напряжение, способ подачи сжатого воздуха и других.

Устройства высокого номинального тока, аналогично маломасляным выключателям, оборудованы главным и дугогасительным контурами. При включении основной ток попадает на главные контакты, расположенные открыто. После отключения они размыкаются первыми и далее ток попадает уже на дугогасительные контакты, расположенные в другой камере. Непосредственно перед их размыканием из резервуара в камеру осуществляется подача сжатого воздуха, гасящего дугу, в продольном или поперечном направлении.

В отключенном положении между контактами создается изоляционный зазор необходимых размеров. С этой целью контакты разводятся на достаточное расстояние. Выключатели для внутренней установки рассчитаны на ток до 20 тыс. ампер и напряжение 10-15 кВ. Они имеют отделитель открытого типа, после отключения которого сжатый воздух перестает поступать в камеры и происходит замыкание дугогасительных контактов.

Типовая конструктивная схема воздушного выключателя состоит из дугогасительной камеры, резервуара со сжатым воздухом, главных контактов, шунтирующего резистора, отделителя и емкостного делителя напряжения на 110 кВ, обеспечивающего два разрыва на фазу. В выключателях открытой установки, рассчитанных на напряжение 35 кВ, вполне достаточно одного разрыва на фазу.

Выключатели нагрузки типа ВНР. Особенности конструкций и принцип действия.

Кроме выключателей нагрузки типа ВН, в странах СНГ также широко эксплуатируется выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10з.

Конструкция выключателя нагрузки типа ВНР-10/400-10з

На сварной раме 1 установлены шесть опорных изоляторов 2, при этом на нижних изоляторах закреплены контакты 3 с держателями основных ножей 4, на верхних же изоляторах – главные 6 и дугогасительные контакты, которые закрыты дугогасительными устройствами. С помощью рычага 8 и изоляционной тяги 7 передается движение от вала выключателя к ножам. Для обеспечения необходимой скорости отключения на выключателе смонтированы специальные пружины 13 и амортизирующие резиновые шайбы 14. Стационарные заземляющие ножи 10 соединяются с рамой выключателя гибкими связями 9 и приводятся в движение с помощью вала 11 заземляющего устройства.

Для включения выключателя нагрузки рукоятку рычага привода перемещают снизу вверх, при этом вал 15 поворачивается и с помощью изоляционных тяг включает контактные ножи. Для осуществления отключения выключателя рукоятку рычага привода перемещают сверху вниз или дистанционно от кнопки с замыкающими контактами, при этом вал поворачивается под действием отключающих пружин и отключает выключатель.

Выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10з а) общий вид выключателя нагрузки; б) разрез дугогасительной камеры; в, г) компоновка выключателя 1 — дугогасительная камера: 2, 9 — неподвижный и подвижный рабочие контакты; 3, 5 — рычаги вала выключателя нагрузки и заземляющих ножей; 4 — пружина; 6 — вал заземляющих ножей; 7 — заземляющие ножи; 8 — гибкая связь; 10, 12 — неподвижный и подвижный дугогасительные контакты; 11 — вкладыш из органического стекла; 13, 17 — тяги приводов выключателя нагрузки и заземляющих ножей; 14, 16 — приводы выключателя нагрузки и заземляющих ножей: 15 — предохранители ПКТ; 18 — полурама; 19 — рама

Элегазовые высоковольтные выключатели

Элегазом называется смесь серы и фтора в определенной пропорции. В результате образуется инертный газ с плотностью выше чем у воздуха примерно в 5 раз и электрической прочностью в 2-3 раза больше воздушной.

Данный вид выключателей, используя элегаз, способен погасить дугу, ток которой примерно в 100 раз выше тока, отключаемого в обычном воздухе, в тех же самых условиях. Такая способность объясняется возможностями молекул улавливать электроны, находящиеся в дуговом столбе, с одновременным созданием относительно неподвижных отрицательных ионов. При потере электронов дуга становится неустойчивой и очень легко гаснет. Если элегаз подается под давлением, то электроны из дуги поглощаются еще быстрее.

Читайте так же:
Авт выключатель постоянного тока

Виды включателей по количеству клавиш

Самые простые – одноклавишные, которые могут управлять одним или несколькими осветительными приборами. Пример: классический выключатель для небольшой – на три-четыре лампы – люстры. Более распространенные модели – двухклавишные. Они предназначены для мощных осветительных бытовых приборов с четырьмя-пятью и более лампами.

Если комната нуждается в установке нескольких люстр или торшеров, бра или светильников, то имеет смысл купить выключатели с большим количеством клавиш. Хотя они и редки, найти их можно – зато потом освещением в комнате будет удобно управлять.

С количеством клавиш на выключателе тесно связан и способ работы этого устройства. Классические перекидные (клавишные) могут выпускаться с большим количеством клавиш. А вот поворотные, в силу конструктивных особенностей, в основном изготавливаются одноклавишными – то есть способны управлять одним источником света. Они же используются для управления электроприборами, оснащаясь таймерами включения/выключения.

Веревочные

Принцип работы этого выключателя аналогичен кнопочному: потянув за веревочку до щелчка, вы замыкаете контакты. Тянете во второй раз и размыкаете. Этот тип выключателя в основном применяется в настенных бра и иногда для включения вытяжных вентиляторов.

Веревочные выключатели используют не только в декоративных целях, у них есть ряд практических преимуществ. Например, свисающий шнур легко найти на ощупь в темноте, а еще такие выключатели подойдут семьям с маленькими детьми, ребенок с легкостью до него дотянется и сможет самостоятельно включить и выключить свет.

Дистанционные

Это выключатели, которые срабатывают от сигнала пульта дистанционного управления. Встречаются и комбинированные модели: например, сенсорный выключатель с пультом ДУ. Дистанционные выключатели не очень распространены, потому что стоят довольно дорого. К тому же пульты имеют свойство теряться.

Но есть и свои плюсы. Во-первых, с дистанционными выключателями вам не придется портить стены: достаточно будет просто вооружиться саморезами или двухсторонним скотчем и закрепить выключатели в нужных местах. И никаких проблем со стационарной проводкой. Во-вторых, вы сможете включать и выключать лампочки из любой точки квартиры или дома и почувствовать себя повелителем света.

Акустические

Такие выключатели еще называют хлопковыми или звуковыми. Включение происходит от подачи звукового сигнала определенной громкости, например, хлопка в ладоши. Выключатели такого типа с таймером устанавливаются не только в квартирах, но и на лестничных площадках. В некоторых моделях предусмотрена настройка времени, спустя которое выключатель разъединяет цепь. Зачастую акустические выключатели прячутся в распределительных коробках и дублируются обычными клавишными.

Главный плюс этой модели очевиден: с ней вам не придется искать выключатель в темноте наощупь или идти через всю квартиру в грязной обуви, потому что вы забыли выключить свет. Однако такие устройства не всегда реагируют с первого раза и могут срабатывать самопроизвольно, чем иногда вызывают раздражение владельцев.

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).

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.

Читайте так же:
Ваз поводок выключателя замка

Классификация высоковольтных выключателей

  • Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
  • Вакуумные выключатели;
  • Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
  • Воздушные выключатели;
  • Автогазовые выключатели;
  • Электромагнитные выключатели;
  • Автопневматические выключатели.
  • Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротермических установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких как условия короткого замыкания
  • Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях. Отличаются, как правило, большими значениями номинального тока (до 10000 А) и тока отключения.
  • Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.
  • Выключатели нагрузки — выключатели, предназначенные для коммутаций под номинальным током, но не рассчитанные на разрыв сверхтоков. Применяются в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью для коммутации небольших нагрузок — до нескольких мегавольт-ампер.
  • Реклоузеры — подвесные секционирующие дистанционно управляемые выключатели, снабжённые защитой и устанавливаемые на опорах воздушных ЛЭП
  • Выключатели специального назначения.
  • Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.
  • Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.
  • Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распредустройств.
  • Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатывания из ячеек распредустройств (для обслуживания, ремонта и для создания т.н. «видимого разрыва» при работах на линиях).
  • Встраиваемые в комплектные распределительные устройства.
  • пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);
  • десять климатических исполнений (У, ХЛ, УХЛ, ТВ, ТС, Т, М, ОМ, В и О) в зависимости от географического места установки.

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 ротором
  • 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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector