Ledgroup72.ru

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

КОММУТАЦИОННЫЕ И ЗАЩИТНЫЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

КОММУТАЦИОННЫЕ И ЗАЩИТНЫЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Высоковольтными выключателями – называют коммутационные аппараты, производящие оперативное включение или отключение отдельных линий и электрического оборудования при нормальном или аварийном режиме, управляемых вручную, дистанционно или автоматически. Рассмотрим конструктивные особенности данных устройств, выпускаемые разновидности, порядок проверки и технического обслуживания.


Элегазовый колонковый выключатель 110 кВ(слева) и Вакуумный выключатель 10 кВ(справа)

Требования к эксплуатации

При эксплуатации данного оборудования должны соблюдаться следующие требования:

  • правильный выбор элемента с учётом технических характеристик;
  • надлежащее техническое обслуживание, согласно требованиям, предусмотренным заводом-изготовителем;
  • соблюдение условий эксплуатации, допустимых для конкретного устройства;
  • наличие обученного и аттестованного персонала, допускаемого к обслуживанию оборудования.

Установленные устройства должны надлежащим образом проходить регулярные проверки, испытания и другие необходимые виды работ.

Выбор выключателя

Испытания и проверки, какими приборами ведётся контроль

Эксплуатация высоковольтных выключателей предусматривает проведение следующих проверок:

  • визуального осмотра на предмет наличия внешних дефектов;
  • замеров сопротивления изолирующего покрытия;
  • проверок сопротивления обмоток и контактов, при сравнении полученного значения с нормируемыми показателями;
  • времени срабатывания;
  • температуры контактов и другие.

Инструментальные измерения выполняются мегомметром, термометром и секундомером. Также для проверки устройств могут использоваться специальные стенды, предназначенные для выполнения данных видов работ.

Классификация высоковольтных выключателей

По способу гашения дуги

  • Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);
  • Вакуумные выключатели;
  • Масляные выключатели (баковые и маломасляные);
  • Воздушные выключатели;
  • Автогазовые выключатели;
  • Электромагнитные выключатели;
  • Автопневматические выключатели.

По назначению

  • 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 10000А) 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.

По виду установки

  • 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 распределительных устройств.
  • 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 (КРУ).

По категориям размещения и климатическому исполнению

  • 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.

Техническое обслуживание выключателей

Выключатели должны регулярно осматриваться для определения наличия повреждений, которые можно выявить по внешнему виду устройства. При остановках оборудования в рамках технического обслуживания должна проводиться его очистка, настройка, удаление нагара с контактов, другие необходимые операции, предусмотренные технической документацией изготовителя.

Каждые 4 года устройства подвергаются регламентированному текущему, а 8 лет – капитальному ремонту. Необходимость проведения текущего ремонта может быть обусловлена:

  • нарушением целостности элементов;
  • шумом и треском в ходе срабатывания выключателя;
  • перегревом контактов;
  • повышенным расходом масла.

Работы обычно выполняются по месту эксплуатации устройств, к их выполнению привлекается обученный персонал в составе специализированной организации.

Высоковольтные выключатели – важные устройства, от исправности которых зависит правильность выполнения коммутационных операций.

Более подробно можете прочитать в учебнике(начиная со страницы 237, а про выбор выключателя со страницы 268):Открыть и читать книгу

Высоковольтная коммутационная аппаратура

Высоковольтная коммутационная аппаратура состоит из разъединителей и высоковольтных выключателей. Разъединители — электрические коммутационные аппараты, предназначенные для включения и отключения отдельных элементов оборудования или целых участков электрической сети высокого напряжения при отсутствии тока нагрузки. Характерной особенностью разъединителей является наличие видимого разрыва между контактами, чем обеспечивается безопасность работы обслуживающего персонала. У разъединителя отсутствует дугогасительное устройство, и дуга, возникающая на контактах, гасится в результате ее растяжения ножом подвижного контакта. На рис.1.7 показаны зависимости максимального


вылета дуги на контактах разъединителя в функции тока при разных номинальных напряжениях. Даже при относительно небольших отключаемых токах вылет дуги таков, что может привести к перебросу дуги на соседние фазы и заземленные части и к возникновению междуфазного к.з. или

Рис. 1.7
Читайте так же:
Каким проводом делать выключатель

замыкания на землю. Поэтому разъединители применяются для коммутации ранее обесточенных с помощью выключателей участков цепи, для переключения в нормальных условиях присоединения распределительного устройства с одной ветви на другую без прерывания тока и для коммутации очень малых токов ненагруженных силовых трансформаторов.
Коммутация нагруженных силовых цепей осуществляется высоковольтными выключателями нагрузки. Исполнение этих аппаратов различно. Они могут быть, в зависимости от конструктивных особенностей и способов гашения дуги, автогазовыми с гашением дуги газами, выделяемыми газогенерирующими материалами дугогасительной камеры; масляными с гашением дуги в масле; вакуумными; элегазовыми с гашением дуги в среде элегаза (SF6).

Основным элементом любого высоковольтного выключателя нагрузки является дугогасительное устройство (ДУ). Это устройство, обеспечивающие быстрое гашение дуги в коммутационном аппарате. Время горения дуги зависит от коммутационного тока, интенсивности горения дуги и электрической прочности газа, в котором существует дуга.

Характеристики ДУ сильно зависят от среды гашения дуги: масло, газ, вакуум. Среди газов наибольшей дугогасительной способностью обладает элегаз (SF6 ), меньшей — водород; еще меньшей – воздух.

В высоковольтных выключателях разрыв цепи производится в среде масла или газа. Рассмотрим гашение дуги в масляном выключателе с продольным дутьем (рис.1.8). Стрелками показано движение газа и масла вдоль дуги и дальше через зазоры между подвижными контактами и перегородками. Камера действует следующим образом. Когда подвижный контакт 1 отходит от неподвижного 2, между ними возникает дуга 3, вокруг которой образуется газовый пузырь (главным образом водорода — продукт распада масла), в результате чего давление в верхней части камеры сильно повышается. Это давление заставляет масло перемещаться через зазоры между подвижными контактами и перегородками.

Когда подвижный контакт минует одну-две перегородки, начинается газовое дутье вдоль дуги и ее интенсивное охлаждение. В процессе разрыва дуги будут существовать два газовых потока: поток горячей плазмы (собственно дуга) и поток газов – продуктов распада масла. Скорости этих потоков различны: скорость газов достигает нескольких сот метров в секунду, в то время как скорость плазмы достигает нескольких тысяч метров в секунду. За счет разности скоростей на границах этих потоков будут образовываться завихрения и горячая плазма будет интенсивно охлаждаться газом. Камера выполняется из прочного материала, так как давление в ней может достигать 3*105– 5*105 н/м2(30 — 50 атм.) и более.

В ТП устанавливаются маломасляные выключатели типов ВМГ-10, ВМП-10, ВК-10, рассчитанные на рабочее напряжение 10 кВ и номинальные токи от 630 до 1600А. Помимо этих параметров, выключатель также характеризуется отключающей способностью для токов кротких замыканий, которая составляет 20, 31,5 кА и временем их отключения (не более 0.12с). Время отключения номинальных токов — 0,02 с.

К недостаткам масляных выключателей следует отнести большие габариты и ограниченный ресурс отключения коротких замыканий, так как каждое отключение сопровождается загрязнением масла продуктами дуги.

В автогазовом выключателе камера выполняется из газогенерирующего материала (например, оргстекла или фибры). Под действием высокой температуры дуги стенки камеры выделяют большое количество газов, при выбрасывании которых из дугогасительной камеры дуга разрывается и гасится в течении долей секунды. Такие выключатели используются на напряжение до 6 кВ.

В настоящее время наиболее совершенными являются выключатели нагрузки вакуумного типа. На рис.1.9 показаны зависимости разрядного напряжения от расстояния между контактами для различных сред. Из этого рисунка следует, что вакуум обладает максимальной электрической прочностью, что позволяет создавать коммутационные аппараты с минимальными габаритами. Помимо этого вакуумные выключатели

Рис. 1.10

Рис. 1.9


обладают высоким быстродействием, не требуют пополнения и замены дугогасящей среды, значительно дешевле в эксплуатации и обладают большим сроком службы (до 25 лет). Конструкция вакуумного выключателя представлена на рис.1.10. В цилиндрическом сосуде 1 из изоляционного материала расположен неподвижный контакт 2, укрепленный в металлическом фланце 3, герметически соединенным с цилиндром 1. Там же находится подвижный контакт 4, соединенный с фланцем 5 с помощью сильфона 6. Сильфон представляет собой цилиндрическую гармонику, выполненную из нержавеющей стали. Она имеет достаточную механическую прочность и позволяет подвижному контакту, связанному с ним, иметь перемещение до 20 мм. Из ДУ выкачен воздух. В современных выключателях давление внутри ДУ равно 1,33(10-4 10-6) Па (10-4 10-6 мм рт. ст.). Нажатие подвижного контакта на неподвижный создается за счет атмосферного давления.
При расхождении контактов возникает дуга, которая горит в среде паров металла электродов. При прохождении тока через ноль дуга гаснет. Малая плотность газа в ДУ обуславливает исключительно высокую скорость диффузии зарядов из-за большой разницы плотностей частиц в погасшей дуге и окружающем пространстве — вакууме. После прохождения тока через ноль за время 10 мкс между контактами восстанавливается электрическая прочность вакуума.

Для защиты стенок изоляционного корпуса 1 от паров металла электродов служат экраны 7 и 8. При отсутствии экранов пары металла электродов осаждаются на поверхности цилиндра 1, что впоследствии приводит к перекрытию изоляции между контактами 2 и 4. Недостатком вакуумных выключателей является их повышенная стоимость.

Для включения высоковольтного выключателя, удержания его во включенном положении и отключении используется обычно отдельный или встроенный механизм, называемый приводом к выключателю. Приводы бывают ручные и двигательные. Двигательные приводы подразделяются на приводы прямого действия — электрические (электромагнитные и электродвигательные) и приводы косвенного действия — маховые (инерционные), пружинные, пневматические, совершающие включение за счет энергии, запасаемой в приводе до совершения операции коммутации.

Читайте так же:
Выключатель бесконтактный вби п40

Для контроля применяют следующие виды сигнализации аппаратов и устройств: визуальную положения разъединителя или выключателя нагрузки, действия релейной защиты (блинкер), световую положения масляных выключателей, звуковую отключения масляного выключателя (сирена), звуковую отключения нормального режима работы электроустановки и неисправности оперативных цепей (звонок).

«Полюс» — приборы контроля высоковольтных выключателей

Приборы серии «Полюс» предназначены для проверки характеристик работы механизма высоковольтных масляных, элегазовых и вакуумных выключателей 6 (10), 35, 110, 220 кВ при проведении исследовательских, приёмо-сдаточных, квалификационных, типовых и периодических испытаний, а также для проведения технического обслуживания, испытаний и измерений устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики.

Преимущества приборов серии «Полюс»

Приборы серии «Полюс»Приборы подобного типа других производителей
Работа с электромагнитными выключателями с током потребления до 280/400 А (переменный/постоянный)Работа с электромагнитными выключателями с током потребления до 50 А (постоянный)
+ только при наличии дополнительных блоков или клещей
Контроль состояния контактов под напряжением, который требуется при настройке КСА в электромагнитных и пружинно-моторных выключателях.Отсутствует
Проверка электромеханических характеристик с помощью лазерного датчика, который не нужно механически связывать с траверсой выключателяПростые резистивные датчики или энкодеры, которым необходима механическая связь с траверсой.
Проверка работы токовых электромагнитов отключения 3 и 5 АОтсутствует
Контроль состояния выключателя и напряжения в реальном времени с передней панели прибора или при помощи программного обеспеченияОтсутствует
Кабели, разъемы и корпус прибора производства Германия (Лаппкабель, Шрофф, Хартинг)Российские комплектующие: кабели, разъемы и корпус

А также ряд других технических преимуществ, не имеющие аналогов в приборах подобного типа других производителей.

Технические характеристики

Новые возможности приборов позволяют быстро производить проверку скоростей движения главных контактов с помощью лазерного датчика перемещения без механической связи с траверсой, а также производить точную настройку работы блок-контактов, микровыключателей, силовых полупроводниковых элементов в электрической схеме высоковольтного выключателя, контролируя состояние их контактов (ключей) при поданном напряжении.

Силовая схема организована для управления электромагнитными выключателями с большим током потребления: до 400А. Для проведения проверки характеристик выключателей достаточно подключить вводной силовой кабель к клеммам комплектно распределительного устройства ШП (для электромагнитных) или ШУ (для пружинно-моторных выключателей) и подключить силовой кабель управления к выключателю.

Программное обеспечение «Polus» имеет удобный интерфейс, позволяющий управлять командами и детально регистрировать все процессы в диаграмме, а также выполнять высоковольтным выключателем последовательность коммутационных операций включения и отключения с заданными интервалами. Подключение к компьютеру производится через шину USB.

Приборы имеют современный дизайн. В конструкции используются высококачественные комплектующие: корпус «Sсhroff», разъёмы «Harting» и «Lemo», соединительные кабели «Lappkabel».

Отличительные особенности

ОписаниеПолюс-1Полюс-3Полюс-5
Информационное табло передней панели позволяет быстро и наглядно производить подключение силовых, сигнальных и измерительных проводов к испытываемому объекту. Все команды управления дублируются независимо от их источника: интерфейса персонального компьютера или передней панели. Индикация аварийных режимов для быстрого поиска неисправностей в высоковольтных выключателях.
3 дискретных входа для контроля состояния контактов цепей сигнализации и силовых цепей, находящихся под напряжением до

Общие технические характеристики приборов серии «Полюс»

ПараметрЗначение
Источник питания прибора, В90—240
Частота питающей сети, Гц50/60
Гальваническая изоляция источника питания относительно корпуса прибора, В1 500
Гальваническая изоляция дискретных входов типа «универсальный контакт» друг от друга и относительно корпуса прибора, В2 200
Гальваническая изоляция силовых входов/выходов относительно корпуса прибора, В2 200
Гальваническая изоляция выходов источника переменного тока относительно корпуса прибора, В (Полюс-5)1 000
Номинальная потребляемая мощность, Вт200
Степень защиты оболочки (ГОСТ 14254)IP20
Требования безопасности (ГОСТ Р51350)Класс I
Габаритные размеры прибора (без ручки), мм471х147х363
Масса прибора, кг (Полюс-1/3/5)6.7/7.4/10.5

Климатические условия эксплуатации и хранения приборов серии «Полюс»

ПараметрЗначение
Диапазон рабочих температур, ºС-20…+50
Диапазон рабочих температур линейного лазерного датчика, ºС-10…+50
Диапазон рабочих температур датчика угловых перемещений, ºС-20…+50
Диапазон температуры хранения, ºС-35…+55
Относительная влажность воздуха, %30—80
Атмосферное давление, мм рт. ст.630—795

Задать вопрос о стоимости приборов серии «Полюс» и дополнительного оборудования или о ценах на другую продукцию НПП «ТестЭлектро» можно по телефону (846) 950-01-01 или электронной почте pochta@testelektro.ru.

Продукция

Мы применяем собственные технологии и технологии известных мировых производителей элеткроники.

Заказ

Оформить заказ на требуемое оборудование возможно со страниц сайта.

Поддержка

Оперативная консультационная и техническая помощь является неотъемлемой частью нашей работы.

© 2004 — 2020
Научно-производственное предприятие
«ТестЭлектро»

Приборы контроля высоковольтного оборудования. Механические испытательные системы.

Электромагнитный выключатель ВЭ-10 — Выключатели и измерительные трансформаторы в КРУ 6-220 кВ

Электромагнитный выключатель ВЭ-10 с пружинным приводом имеет одинаковое конструктивное исполнение для номинальных токов от 1250 до 3600 А за исключением исполнения подвижного разъемного контакта главной цепи у выключателя на 3600 А. Верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха и рабочие токи в зависимости от температуры приведены в табл. 16.
Предельное нижнее значение температуры окружающего воздуха минус 25 °С. Выключатели предназначены для работы в операциях О и В и циклах ВО; О — 0,5 с — ВО — 15 мин — ВО — 0,5 с — ВО; О — 0,5 с — 30 — 180 с — ВО и О — 0,5 с — ЗС — 20 с — ВО. Управление выключателем (дистанционное или вручную) осуществляется двигательным выносным пружинным приводом косвенного действия. Операция включения осуществляется за счет энергии, предварительно запасенной включающими пружинами привода, отключение — за счет энергии, запасенной отключающими пружинами привода.
По номинальным токам 1250, 1600, 2500 и 3600 А и токам отключения 20 и 31,5 к А выключатель имеет восемь типоисполнений, причем исходя из условий термической и электродинамической стойкости, а также с целью унификации типоразмеров выключатели 1250 А обеспечивают применение их при номинальном токе шкафов КРУ на 630 и 10ои А.
Основные технические данные выключателя B3-J 0
Номинальное напряжение, кВ.. 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ.. 12
Номинальный ток выключателя, А. 1250,1600
2500,3600
Номинальный ток отключения, к А 20 и 31,5
Номинальный ток выключения, кА:
действующее значение периодической составляющей . 20 и 31,5
амплитудное значение 51 и 80
Продольный сквозной ток, кА:
начальное действующее значение периодической составляющей 20 и 31,5
амплитудное значение 51 и 8U
Предельный ток термической стойкости для промежутка времени 4 с, кА 20 и 31,5
Собственное время отключения выключателя с приводом, с,
не более. 0,06
Время отключения выключателя с приводом (до погасания
дуги), с, не более 0,07
Собственное время включения выключателя с приводом, с, не
более . —
Минимальная бестоковая пауза при АПВ, с.. 0,5
Номинальное напряжение электромагнитов управления (включения, отключения, отключения питания от независимого источника), В:
переменного тока. 100,127,
220,
постоянного тока. 24, 48,
110,220
Пределы напряжения на зажимах электромагнитов управления,% Uном
включения 80—110
отключения.. 65—120
Номинальное напряжение электродвигателя для заводки рабочих пружин привода, В:
переменного тока 127,220
постоянного тока 110,220
Пределы напряжения на зажимах электродвигателя заводки
рабочих пружин привода, % Vном 80-110
Время заводки рабочих пружин привода при номинальном
напряжении, с, не более. 15
Число операций включения, которое способен совершить привод при полностью заведенных пружинах без их подзавода .. 1
Масса выключателя с приводом, кг 522—606
Выключатель (рис. 21) состоит из сварного основания, пружинного привода, трех полюсов, трех съемных дугогасительных камер, изоляционного кожуха и вместе со всем перечисленным представляет из себя выдвижной элемент КРУ. Привод у выключателя ВЭ-10 такой же, как и у выключателя ВК-10 (см. рис. 13).
Дугогасительная камера в зависимости от номинального тока отключения имеет два исполнения. На ток отключения 31,5 кА камера имеет ширину 136 мм вместо 118 и высоту 8% мм вместо 858, отсюда и массу — 98 кг вместо 84 кг. Токоведущие контуры У выключателей на номинальные токи 1600 А и выше имеют контакты, снабженные напайками с серебряным покрытием.
Разъемныe подвижные контакты главной цепи у выключателей на ток до 2500 А — розеточного типа, при этом розетка имеет 9 ламелей у выключателей до 1600 А и 15 ламелей у выключателя на 2500 А, У выключателей на 3600 А подвижные разъемные контакты плоского пальцевого вида.

Рис. 21. Выключатель электромагнитный ВЭ-10: а — на номинальный ток до 2500 А; б — контакт на номинальный ток 3600 А; 1 — распорка; 2 — ручка; 3 — привод: 4 — основание; 5 — устройство дутьевое; 6 — трубка; 7 — контакт подвижный; 8 — полюс; 9 — контакт подвижные выдвижного элемента КРУ; 10 — камера; 11 — скоба; 12 — кожух; 13 — разъем штепсельный; 14 — лист; 15 — шина 16 — тяга; 17 — вал выключателя; 18 — контакт заземления

Необходимость установки отключающего электромагнита управления от независимого источника питания должна подтверждаться при заказе выключателей.
Оперативное включение производится одним энергоносителем (включающими цилиндрическими пружинами привода, которые срабатывают при воздействии электромагнита включения). Оперативное отключение, а также автоматическое отключение при токах КЗ или перегрузках производится цилиндрическими пружинами, установленными на выключателе, которые срабатывают при воздействии электромагнита отключения или электромагнита дистанционной защиты от независимого источника питания.
Полюс выключателя состоит из двух однотипных проходных изоляторов, главных неподвижных и подвижных контактов, дугогасительных неподвижных и подвижных контактов, боковых стоек. Внутри проходных изоляторов, отлитых из эпоксидной смолы, заармированы токоведущий стержень и металлическая арматура для крепления изолятора к боковым стойкам. На выступающую часть токоведущего стержня с одной стороны устанавливаются розеточные подвижные контакты элемента шкафа КРУ, а с другой — корпуса главного неподвижного и подвижного контакта выключателя.
Главные неподвижные контакты выключателя состоят из самоустанавливающихся пальцевых контактов с изоляционными экранами на концах. Контактное давление всех пар пальцев создается пружинами, установленными по одной на каждую пару пальцев. Продольное перемещение пальцевых контактов ограничивается пружинным штифтом. У выключателей 1600 А и выше пальцы на концах имеют напайки с серебряным покрытием. Неподвижные дугогасительные контакты состоят из одной пары пальцев, прижатых к корпусу контакта пружинами. Верхняя часть пальцев облицована дугостойкой металлокерамикой.
Главные подвижные контакты выключателя (ножи) состоят из четырех попарно соединенных между собой шин, имеющих прорези в зоне касания с главными неподвижный контактами. В верхней части главных подвижных контактов крепится дугогасительный подвижный контакт, который облицован металлокерамикой. Контакты на токи 1600 А и более имеют напайки с серебряным покрытием. Контактное давление поддерживается пружинами. На шинах (ножах) главных подвижных контактов закреплены рычаги для присоединения изоляционной тяги, соединяющей контакты с валом выключателя. В связи с малым временем горения дуги и ее образования на дугогасительных контактах при отключении токов КЗ они практически не повреждаются.
Конструкция полюса на ток 2500 А аналогична конструкции полюса на ток до 1600 А, за исключением того, что токоведущие стержни а изоляторах, подвижный контакт (нож) и корпус имеют увеличенное сечение, а корпус неподвижного контакта дополнительно соединен с подвижным контактом (ножом) гибкой связью. Диаметр стержня у выключателя на 2500 А 55 мм (у выключателей до 1600 А 36 мм).
Полюс выключателя на ток 3600 А имеет принципиальное отличие от полюса выключателей на ток до 2500 А, он не имеет проходных изоляторов. Токопроводом служит набор спаянных неизолированных шин, непосредственно прикрепленных к боковым стойкам. На эти шины с одной стороны устанавливаются главные разъемные контакты выдвижного элемента КРУ, а с другой — главный подвижный (нож) и неподвижный контакт, выключателя и дугогасительные контакты, такие же, как у выключателей на токи 2500 А. Толщина плоского контакту 34 мм.
Камера дугогасительная (см. рис. 20) состоит из пакета, собранного из пластин циркониевой керамики, склеенных между собой в единый блок. Каждая пластина пакета в нижней части имеет А-образный вырез, вершина которого смещена от середины пластины с чередованием смещения в разные стороны в каждой паре пластин. Такое чередование образует лабиринт, в который затягивается электрическая дуга при отключении. Пакет устанавливается между боковыми пластинами и колодками и упирается в распорки. С помощью эксцентриков к паке ту поджимаются керамические плиты. Установленные в месте разъема плит и пакета уплотнения изолируют зону гашения дуги от пластин. В верхней части камеры имеется выхлопное устройство, состоящее из ряда вертикально расположенных изоляционных пластин, предназначенных для предотвращения перекрытия щелей по горячим газам, образующимся в процесс отключения. По краям пакета помещены медные рога, по которым перемещаются основания дуги в процессе отключения. Система магнитного дутья состоит из двух катушек, сердечников, боковых щек. Одна катушка одним из выводов соединяется с корпусом неподвижных контактов (верхним выводом выключателя), другим — с левым рогом. Другая катушка соединяется с правым рогом и посредством промежуточной шины — с нижним выводом выключателя.
Таким образом, в отключенном положении выключателя к рогам камеры приложено полное рабочее напряжение. Пол полным рабочим напряжением в этом случае находятся также щеки. Для увеличения электрической прочности промежутка между щеками служат козырьки. К торцам сердечников с помощью шпилек поджаты боковые щеки, набранные из изолированных друг от друга стальных листов. Экран изолирует зону горения дуги от катушки. Гребенка способствует охлаждению и погасанию участка дуги, шунтирующего катушку.
Камера на номинальный ток отключения 31,5 кА максимально унифицирована с камерой на номинальный ток отключения 20 кА и отличается от последней габаритами и числом пластин, собранных в пакете, плитами, гребенкой, сердечником, катушками и другими деталями, устанавливаемыми между пластинами.
Кожух служит для изоляции полюсов друг от друга и выхлопных газов от металлических частей шкафа КРУ. Он состоит из трех изоляционных коробов, соединенных между собой. С фасадной стороны кожуха устанавливается стальной заземленный лист. На выключателе кожух фиксируется распорками и болтами, а в нижней части упирается в основание. На кожухе закреплены две скобы для установки в них штепсельных разъемов при выкаченном из шкафа выключателя.
Для передачи движения подвижным контактам полюсов от вала выключателя служит изоляционная тяга. На концах тяги имеются металлические наконечники для соединения с валом выключателя и подвижным контактом.
Электрическое сопротивление токоведущего контура каждого полюса между подвижными контактами главной цепи выдвижного элемента КРУ приведено в табл. 17, скорости движения дугогасительных контактов — в табл. 18.
Таблица 17

УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Высоковольтные выключатели относятся к классу коммутационных устройств, использующихся в электрических сетях напряжением выше 1000 В.

Главным их отличием от других коммутационных аппаратов – разъединителей, отделителей, высоковольтных выключателей нагрузки, является способность разрывать электрические цепи при протекании аварийных сверхтоков.

Основу выключателя составляет его контактная система, особая конструкция которой и обеспечивает возможность коммутации токов большой величины вплоть до аварийных при номинальном напряжении сети, достигающем 1000 кВ и выше.

В 80-х годах прошлого века в рамках создания сверхмощного энергетического моста «Сибирь – Центр», а именно, для ЛЭП – 1150 кВ переменного тока «Экибастуз – Кокшетау» в Казахстане, НПО «Уралэлектротяжмаш» разработало и изготовило уникальные воздушные коммутаторы ВНВ-1150.

Проект в целом не оказался успешным, в настоящее время линия работает под напряжением 500 кВ, но, тем не менее, такое оборудование существует. Что касается электрических сетей постоянного тока, самая высоковольтная линия, соответственно и аппаратура, работающая на ней, имеет напряжение 1330 кВ. Линия находится в США и работает в сети «Pacific Intertie».

  • производство оперативных переключений с целью изменения схемы электрической сети;
  • автоматическая коммутация в результате работы устройств релейной защиты и системной автоматики.
  • время его отключения;
  • отключающая способность, выраженная максимальным значением разрываемого тока;
  • время восстановления готовности привода высоковольтного выключателя к повторному включению.

Для проверки рабочих параметров коммутационных аппаратов осуществляются испытания высоковольтных выключателей с использованием специальных приборов контроля.

ТИПЫ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Основной задачей высоковольтного прибора коммутации является гашение электрической дуги при отключении электрической нагрузки. Для успешного выполнения этой функции применяются различные технологические решения. Базовый принцип классификации высоковольтной коммутационной аппаратуры основан на применяемых способах решения этой задачи.

  • масляные, главная контактная группа которых погружена в масло;
  • воздушные, осуществляющие гашение дуги воздушным потоком;
  • вакуумные, использующие электрическую прочность разрежённого газа;
  • элегазовые, в которых применяется специальный электропрочный газ SF6.
МАСЛЯНЫЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Существуют конструктивные разновидности аппаратов данного типа. Так, устройства, коммутация всех трёх фаз которых происходит в одном общем объёме, заполненном маслом, называются однобаковыми.

Такие конструкции характерны для масляных коммутаторов напряжением до 20 кВ. В другом, трёхбаковом варианте исполнения контакт каждой фазы находится в отдельной ёмкости с маслом.

Гашение дуги осуществляется благодаря изоляционным свойствам применяемого трансформаторного масла и особой конструкции контактов, создающих несколько разрывов в каждой фазе.

Баковые конструкции характеризуются внушительными размерами масляных баков и большим объёмом заливаемого масла, которое кроме дугогашения играет роль основной изоляции.

Другая разновидность высоковольтных масляных аппаратов, представлена маломасляными или горшковыми моделями. Они более компактны и требуют значительно меньше масла, выполняющего исключительно дугогасительные функции. Роль основной изоляции играют твердотельные материалы – фарфор или полимеры.

Кроме этого, масло обладает гигроскопичностью, абсорбируя влагу из воздуха. В процессе эксплуатации требуется осуществление регулярного контроля качества масла путём проведения лабораторных анализов.

При отклонении рабочих характеристик масла от нормы необходимо производить процедуры его осушки, очистки и регенерации с использованием специализированного оборудования.

ВОЗДУШНЫЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Применяются воздушные аппараты преимущественно в открытых распределительных устройствах (ОРУ) электрических подстанций. Связано это с их внушительными габаритами и необходимостью наличия компрессорного хозяйства с сетью воздуховодов высокого давления.

Воздушные приборы коммутации разделяются на два подтипа – аппараты с отделителем и без отделителя. В дугогасительной камере воздушных аппаратов первого подтипа располагаются основные контакты, разрывающие электрическую дугу.

В каждом из полюсов последовательно с дугогасительными контактами располагается отделитель – контакт, обеспечивающий разрыв полюса в отключенном положении.

При отключении привода воздушного аппарата открывается пневмоклапан, подающий воздух на приводные поршни дугогасительных контактов. Перемещение поршня вызывает их размыкание, а также открывает клапан, обеспечивающий поступление сжатой воздушной струи в дугогасительные камеры.

Создаваемое воздушное дутьё гасит дугу, после чего происходит разъединение контактов отделителя. После прекращения воздушной подачи дугогасительные контакты возвращаются в замкнутое состояние, и разрыв полюсов в отключенном положении обеспечивается только контактной группой отделителей.

В воздушных моделях без отделителей главная контактная группа выполняет функции как дугогашения, так и создания разрыва при отключении.

ВАКУУМНЫЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В основе конструкции вакуумных высоковольтных коммутаторов лежит идея использования разрежённой воздушной среды не склонной к ионизации, для гашения электрической дуги, которая возникает при разрыве токовой цепи.

При высокой степени разрежения количество вещества, находящегося в вакуумной камере выключателя настолько мало, что горение электрической дуги может поддерживаться только за счёт эмиссии электронов с поверхности металлических контактов.

В результате гашение дуги в вакуумной камере происходит в течение первого полупериода при прохождении значения переменного тока через ноль.

Ключевыми элементами вакуумных коммутационных аппаратов являются вакуумные камеры, представляющие собой неразборные узлы.

Необходимый уровень разрежения воздуха внутри вакуумной камеры создаётся на заводе при её изготовлении и не требует корректировки в процессе эксплуатации. Это обстоятельство делает вакуумный вид коммутационной аппаратуры привлекательным с точки зрения удобства в эксплуатации.

  • малые габаритные размеры, позволяющие встраивать вакуумные выключатели в ячейки различного типа;
  • низкие затраты на проведение технического обслуживания;
  • высокая надёжность вакуумного оборудования;
  • низкая степень пожароопасности.
ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Применение шестифтористой серы SF6, именуемой элегазом в качестве среды для гашения дуги позволило существенно уменьшить габариты дугогасительных камер и упростить конструкцию контактных групп элегазовых выключателей. Элегазовые коммутационные аппараты имеют баковую или колонковую конструкцию.

Элегазовая аппаратура наряду с вакуумной постоянно наращивает своё присутствие на рынке электротехнических устройств и относится к одному из самых перспективных направлений развития отрасли.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector