Vitasvet-led.ru

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

Для чего нужны масляные выключатели

Масляные выключатели. Типы, виды, устройство, работа маслянных выключателей.

Масляные выключатели — одни из первых коммутационных аппаратов в электроустановках высокого напряжения, применяются с конца прошлого столетия, не потеряли своего значения и широко используются в настоящее время. В СССР это основной вид выключателей на 6—220 кВ.

Различают выключатели масляные баковые — с большим объемом масла, масло служит и как дугогасящая среда, и как изоляция, и выключатели маломасляные — с малым объемом масла, масло служит только дугогасящей средой.

На напряжения 35-220 кВ применяются в основном баковые выключатели. Маломасляные выключатели являются основными на напряжение до 10 кВ. И это положение сохранится надолго, особенно если будут повышены их номинальные токи до 4 кА, а отключаемый ток — до 40— 50 кА. Начинают все более широко применяться маломасляные выключатели в наружных установках на 110 и 220 кВ при условии их достаточной отключающей способности (серия ВМТ).

Достоинства масляных выключателей — относительная простота конструкции, большая отключающая способность и независимость от атмосферных явлений. Недостатком, особенно баковых выключателей, является наличие большого количества масла, что приводит к большим габаритам и массам как самих выключателей, так и распределительных устройств, повышенной пожаро- и взрывоопасности, необходимости специального масляного хозяйства.


Рис. 1-1. Полюс масляного бакового выключателя на 220 кВ

1 — бак; 2 — дугогасительная камера; с неподвижными контактами и шунтирующим резистором; 3 — изоляция бака; 4 — ввод; 5 — приводной механизм;6 — трансформатор тока; 7 — направляющее устройство; 8 — шунтирующий резистор; 9 — изоляционная тяга; 10 -траверса с подвижными контактами;II — положение траверсы после отключения

Выключатели масляные баковые. Эти выключатели на напряжение до 20 кВ и относительно малые токи отключения выполняются большей частью однобаковыми (три полюса в одном баке), на напряжение 35 кВ и выше — трехбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) с общим или индивидуальными приводами. Выключатели могут снабжаться электромагнитными или пневматическими приводами и работают с автоматическим повторным включением (АПВ).

Основой конструкции выключателя (рис. 1-1) является бак цилиндрической или эллипсоидальной формы, внутри которого и на нем монтируются контактная и дугогасительные системы, вводы и привод. Бак заливается до определенного уровня трансформаторным маслом. Между поверхностью масла и крышкой бака должен остаться некоторый свободный объем (обычно 20 — 30 % объема бака) — воздушная буферная подушка, сообщающаяся с окружающим пространством через газоотводную трубку. Воздушная подушка снижает давление, передаваемое на стенки бака при отключении, исключает выброс масла из бака и предохраняет выключатель от взрыва при чрезмерном давлении.

Высота уровня масла над местом разрыва контактов должна быть такой, чтобы исключить выброс в воздушную подушку горячих газов, выделяющихся при отключении вследствие разложения масла. Прорыв этих газов может при определенных их соотношениях привести к образованию взрывчатой смеси (гремучего газа) и взрыву выключателя. Высота уровня масла над местом разрыва контактов определяется номинальными напряжениями и током отключения и может составлять от 300—600 мм в выключателях на напряжение 6—10 кВ и до 2500 мм в выключателях на напряжение 220 кВ.

При напряжениях 3—6 кВ и малых отключаемых токах применяется простой разрыв в масле. При напряжениях 10, 35 кВ и выше в зависимости от значений напряжения и отключаемого тока используются как простые, так и более сложные дугогасительные устройства с продольным, поперечным, продольно-поперечным дутьем, с одно- и многократным разрывом.

Пример дугогасительной камеры с промежуточным контактом и продольным дутьем, применяемой в выключателях на 110 и 220 кВ, приведен на рис. 9-2. При отключении сначала размыкаются контакты 2 и 1, а затем контакты 1 и 8. Дуга между контактами 2 и 1 (генерирующая) создает повышенное давление в верхней полукамере. Газопаровая смесь и частички масла устремляются в сообщающийся с объемом бака полый контакт 8, создавая интенсивное продольное дутье и гася дугу. При отключении больших токов давление в камере к моменту расхождения контактов 1 и 8 достигает 4-5 МПа. После отключения камера заполняется свежим маслом через нижнее отверстие полукамеры 7.

Масляные баковые выключатели на напряжение 35 кВ и выше имеют встроенные трансформаторы тока. На внутреннюю часть проходного изолятора надеты, и укреплены под крышкой выключателя сердечники со вторичными обмотками (один или два на изолятор). Токоведущий стержень проходного изолятора служит первичной обмоткой. Выключатели на напряжение 110 кВ и выше могут иметь емкостные трансформаторы напряжения, для выполнения которых используются обкладки маслонаполненных вводов конденсаторного типа, и трансформаторы напряжения с индуктивной катушкой.

Выключателя маломасляные. В отличие от масляных баковых выключателей масло служит здесь только дугогасящей средой, а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства относительно земли осуществляется с помощью твердых изоляционных материалов (керамика, текстолит, эпоксидные смолы и т.п.). Диаметры цилиндров у этих выключателей значительно меньше по сравнению с диаметрами баков масляных баковых выключателей, соответственно намного меньше объем и масса заливаемого в цилиндры масла. Меньшая, чем у бакового выключателя, прочность корпуса по отношению к давлениям, создаваемым при отключении предельных токов короткого замыкания, ограничивает отключающую способность маломасляного выключателя.

Рис. 1-2. Дугогасительная камера с промежуточным контактом и продольным дутьем.

1—промежуточный контакт с пружиной; 2— неподвижный контакт с пружиной; 3 — верхняя полукамера, металлическая; 4 — детали соединения с токоподводящим стержнем; 5 — гибкая связь; б — перегородка; 7 — нижняя полукамера, изоляционная; 8 — подвижный контакт.

Маломасляные выключатели имеют существенно меньшие габариты и массу, меньшую взрыво- и пожароопасность и требуют меньших и более дешевых распределительных устройств по сравнению с масляными баковыми выключателями. Наличие в маломасляных выключателях встроенных трансформаторов тока и емкостных трансформаторов напряжения значительно усложняет конструкцию выключателей и увеличивает их габариты, поэтому маломасляные выключатели выполняются без органической связи с такими трансформаторами.

Выключатели по компоновке выполняются с дугогасительными камерами внизу (ход подвижного контакта сверху вниз) и с камерами, расположенными сверху (ход подвижного контакта снизу вверх). Последние более перспективны в отношении повышения отключающей способности. Применяются выключатели для внутренней установки как распределительные и генераторные и для внешней установки как распределительные и подстанционные.

На рис. 1-3 приведен общий вид выключателя типа ВМПЭ-10 на 10 кВ и токи 630, 1000, 1600 А (в зависимости от сечения токопровода и контактов), номинальный ток отключения 20 и 31,5 кА, время отключения выключателя с приводом 0,12 с, время горения дуги при номинальных токах отключения не более, 0,02 с. Выключатель смонтирован на сварной раме 3. Внутри рамы расположен приводной механизм, который передает движение от привода к подвижным контактам и состоит из приводного вала 5 с рычагами, изоляционной тяги 4, отключающих пружин, масляного б и пружинного демпферов. К раме с помощью изоляторов 2 подвешены три полюса 1 выключателя.

Каждый полюс (рис. 1-4) состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 5, армированного на концах металлическими фланцами 3 и 6. На верхнем фланце укреплен корпус 9 из алюминиевого сплава. Внутри корпуса расположены приводной механизм 13 и подвижная контакт-деталь 14 с роликовым токосъемным устройством с роликовым токосъемным устройством 8 и маслоуловителем 12. Корпус закрывается крышкой 10, имеющей отверстие для выхода газов и пробку 11 маслоналивного отверстия.

Рис. 1-3. Выключатель маломасленый на 10 кВ для внутренней установки (тип ВМПЭ-10) – общий вид.

Рис. 1-4. Полюс выключателя, изображенного на рисунке 1-3.

Нижний фланец закрывается крышкой 1, внутри которой расположена неподвижная розеточная контакт-деталь 2, над которой установлена дугогасительная камера 4 поперечного масляного дутья. Снизу крышки помещена маслоспусковая пробка 16, на фланце установлен маслоуказатель 15.

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник подвижной контакт-детали и верхние торцы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой. Токоподвод осуществляется к нижней крышке и к верхней крышке или среднему выводу 7. Выключатель может иметь встроенные элементы защиты и управления, такие, как реле максимального тока мгновенного действия и с выдержкой времени, реле минимального напряжения, отключающие электромагниты, вспомогательные контакты и т. п.

Читать еще:  Как подключите двух кнопочные выключатели

Общий вид маломасляного генераторного выключателя приведен на рис. 1-5. Особенностью конструкций этих выключателей является токопровод, имеющий два параллельных контура: основной, контакты которого расположены открыто, и дугогасительный, контакты которого находятся в дугогасительных камерах внутри бака. На рис. 1-6 представлена функциональная электри ческая схема выключателя, изображенного на рис. 1-5. Основной контур образуют токоподвод 11, токоведущая шина 70, основные контакты 9, основная шина траверсы 8 и соответствующие позиции 9, 10 я 11 второго бака. Дугогасительный контур — основная шина 10, медные скобы 12, соединяющие основную шину с баком, стенки бака 3, неподвижный дугогасительный контакт 13, дуга (в момент отключения) 14, подвижный дугогасительный контакт 15 и соответствующие позиции 15, 14, 13, 3. 12, 10 второго бака. При включенном положении выключателя оба контура работают параллельно. Преобладающая часть тока проходит через основной контур, имеющий по сравнению с дугогасительным значительно меньшее сопротивление. При отключении сначала размыкаются основные контакты, дуга на них не возникает, весь ток переходит в дугогасительный контур. Затем размыкаются дугогасительные контакты, отключая цепь. Выключатели выполняются с двукратным разрывом на фазу, с камерами различной конструкции.

Рис. 1-5. Выключатель маломасляный генераторный (тип МГУ-20)

1—основание; 2 — опорный изолятор; 3, 5—бак; 4 — внутриполюсная перегородка; б — междуполюсная перегородка; 7 — газоотвод; 8 — траверса с шинами основного и дугогасительного контуров; 9-основные контакты; 10 — токоведущая шина; 11 — токоподвод

Рис. 1-6. Функциональная электрическая схема выключателя, изображенного на рис. 1-5:

а—включенное положение; б—момент отключения

Рис. 1-7. Выключатель маломасляный колонковый для внешней установки

1 — основание; 2 и 9 — неподвижные контакты; 3 — опорная изоляционная колодка; 4 — роликовый токоподвод; 5 — фарфоровая рубашка; 6 — подвижный контакт; 7 — дугогасительное устройство; 8 — промежуточный контакт; 10 — изоляционный цилиндр

Для увеличения номинального тока применяется искусственный обдув контактной системы и подводящих шин. В последние годы находит применение жидкостное (водяное) охлаждение контактов и шин.

Выключатель маломасляный для внешней установки (распределительный, подстанционный) показан на рис. 1-7. Выключатель состоит из трех основных частей:

гасительных устройств, помещенных в фарфоровые рубашки; фарфоровых опорных колонок и основания (рамы). Изоляционный цилиндр, охватывающий дугогасительное устройство, защищает фарфоровую рубашку от больших давлений, возникающих при отключении. Число разрывов на фазу может быть один, два и больше. Расположение камеры сверху более перспективно для повышения отключающей способности.

ВМП-10 — масляный выключатель

Выключатели типа ВМП-10 (рис. 1) изготовляют для работы в нормальных климатических условиях, в тропическом климате и усиленные — с повышенной механической стойкостью в нормальном и тропическом исполнениях. Выключатели в тропическом исполнении имеют индекс «Т» (ВМП-10Т), усиленные — индекс «У» (ВМП-10У, ВМП-10ТУ). Выключатели имеют различные габаритные размеры в зависимости от типа РУ, для которого они предназначены.

Размеры выключателей ВМП-10, мм, следующие:
Для стационарных распределительных устройств КСО. 250 774
Для комплектных распределительных устройств КРУ. 230 666

У выключателей для КРУ между полюсами устанавливаются изоляционные перегородки, что позволяет сократить междуполюсные расстояния.
Выключатели унифицированы по номинальному току и отличаются только сечением токопровода и размерами выводов.

Рис. 1. Выключатель ВМП-10

Для управления выключателями применяются приводы ПРБА, ПП-61, ПП-67, ПЭ-11 и др.
Выключатель ВМП-10 является трехполюсным выключателем, полюсы 1 которого изоляторами 2 соединены с общей заземляемой рамой 3. Внутри рамы расположены главный вал 4 с рычагами, отключающие пружины, масляный 5 и пружинный демпферы. Каждый полюс имеет изоляционную тягу 6, соединенную с валом 4.
Выключатель включается за счет энергии привода, а отключается благодаря энергии отключающих пружин выключателя. Каждый полюс крепится к раме на двух опорных фарфоровых изоляторах, имеющих эластичное крепление арматуры, что повышает их механическую стойкость.
Полюс выключателя (рис. 2) представляет собой цилиндр 1 из прочного влагостойкого изоляционного материала — стеклоэпоксида с заармированными металлическими фланцами 2 и 3.

Рис. 2. Разрез полюса выключателя ВМП-10

На верхнем фланце крепится корпус 4 из алюминиевого сплава, закрытый маслоотделителем 5 и карболитовой крышкой 6. Внутри корпуса размещаются механизм перемещения токоведущего стержня, токоведущий стержень 7 и роликовый токосъем 8.
Механизм перемещения состоит из двух рычагов — наружного 9 и внутреннего 10, жестко закрепленных на общем валу. Вал вращается на подшипниках скольжения и имеет уплотнения, предотвращающие выброс газомасляной смеси при отключениях выключателя. Наружный рычаг механизма перемещения соединяется с валом выключателя через изоляционную тягу, а внутренний связан шарнирно двумя серьгами и с токоведущим стержнем 7.
Для ограничения давления при отключении больших токов и создания необходимого давления вблизи нулевого значения тока нижний фланец 2 имеет воздушный буфер А. Давление в дугогасительной устройстве достигает наибольшего значения вблизи максимального значения тока. Под действием этого давления масло сжимает воздух в буфере. При прохождении тока через нуль давление резко падает. В этом случае энергия, накопленная в буфере, позволяет поддержать такое давление, которое необходимо для гашения дуги.
Нижний фланец закрывается крышкой 12, выполненной из силумина, что позволило уменьшить магнитные потери в выключателе. Крышка является основанием неподвижного розеточного контакта 13, состоящего из ламелей, которые крепятся к граням основания при помощи гибких связей. Верхние торцы ламелей, также как и наконечник подвижного контакта, облицованы дугостойкой металлокерамикой. Розеточный контакт на токи 600 и 1000 А состоит из пяти ламелей, а на 1500 А — из шести. С внешней стороны каждая ламель имеет гнездо, в которое установлена пружина. Другой конец пружин упирается в латунное кольцо, общее для всех ламелей. В результате создается определенное давление ламелей неподвижного контакта на подвижный токоведущий стержень.
На крышке имеется специальный прилив — нижний вывод 14 с резьбовыми отверстиями для подсоединения токоведущих шин.

Внутри цилиндра 1 установлена дугогасительная камера 15, опирающаяся на изоляционный распорный цилиндр 16. Последний фиксируется на крышке специальным фиксатором. Дугогасительная камера верхней частью упирается в выступ на внутренней поверхности цилиндра 1 или в пружину, помещенную в кольцевую канавку цилиндра. Каждый полюс снабжен маслоуказателем 17, а также верхней — 18 и нижней —19 пробками. Верхние выводы выключателя 20 расположены в центральной части полюсов.

Рис. 3. Дугогасительная камера выключателя

Направляющие стержни имеют упоры 21 для ограничения движения роликов и фиксируются стопорными винтами 22. Точный вертикальный ход токоведущего стержня обеспечивается направляющей капроновой колодкой 23. На рис. 3 показана трехщелевая дугогасительная камера с тремя стяжными изоляционными шпильками. Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин. Нижняя пластина имеет сменное фибровое или фторопластовое кольцо 1, которое при сильном обгорании можно заменить, не меняя при этом пластину.

В нижней части камеры изоляционные пластины образуют поперечные дутьевые щели 2, расположенные одна над другой. В верхней части камеры имеются масляные карманы 3. Дутьевые щели связаны с надкамерным пространством вертикальными каналами 4.
Для крепления предусмотрены гайки 5 и шпильки б. На рис. 3 показана также форма перегородок 7—17.
Дугогасительная камера имеет центральное отверстие для прохождения токоведущего стержня.
Роликовый токосъем 8 (см. рис. 2) представляет собой медные конические ролики, собранные попарно на стальной оси с пружинами, прижимающими их с одной стороны к направляющим стержням, а с другой — к токоведущему стержню.
Вертикальный ход подвижного токоведущего стержня обеспечивается направляющей колодкой, закрепленной на стержне и скользящей по направляющим, а также роликами и гетинаксовой шайбой. Гетинаксовая шайба, кроме того, предохраняет посеребренную поверхность токоведущего стержня от задиров при прохождении его через отверстие верхнего вывода.
Роликовый токосъем на 600 А состоит из четырех пар роликов, на 1000 А — из шести, на 1500 А — из восьми.
При отключениях выключателя в результате повышения давления часть масла выбрасывается вверх, в маслоотделитель и стекает вниз. Отдельные капли масла и газа проходят через отверстия в маслоотделителе и крышке и выбрасываются наружу. Колпак ограничивает зону выброса.
Заливку масла производят через отверстие в верхней крышке, а слив — в нижней. Уровень масла контролируют по маслоуказателю, который имеет клапан, предотвращающий выброс масла через маслоуказатель при повышении давления в цилиндре выключателя.
Для смягчения удара при выключении выключателя служит пружинный буфер, который увеличивает также усилие на отключение выключателя и ускоряет размыкание контактов, а для смягчения удара при отключении — масляный буфер.

Читать еще:  Весы электронные с выключателем

Масляные и вакуумные выключатели: конструкция, назначение, обозначение

Основная задача высоковольтных выключателей — отключение нагрузки в электрических сетях в рабочих и аварийных режимах. Это необходимо для обеспечения безопасности персонала в ходе ремонтных и других работ. В этой статье мы поговорим о масляных и вакуумных высоковольтных выключателях, их назначении, а также особенностях их конструкции. Мы также расскажем о преимуществах современных коммутационных аппаратов.

Содержание

Назначение вакуумных и масляных выключателей

Любой коммутационный аппарат в высоковольтных сетях должен выполнять две основные функции.

Отключение электрических цепей как под нагрузкой, так и без нее.Коммутационный аппарат должен работать как в нормальном, так и в аварийном режиме. Это значит, что он должен не только в течении долгого времени выдерживать номинальные токи, но и быть способным отключить кратковременные токи короткого замыкания, в несколько раз превосходящие по величине рабочие токи. В аварийном режиме выключатель должен автоматически отключить электрическую цепь, чтобы предотвратить повреждение аппаратуры и подключенных приборов.

Важно!

Выключатели классифицируют в зависимости от того, в какой среде происходит гашение дуги.

При выборе коммутационного аппарата также учитывают его свойства, в том числе

  • надежность, длительный срок службы, безопасность для подключенного оборудования и окружающих;
  • быстродействие — малое время отклика и отключения;
  • удобство в обслуживании и управлении. Работу современных аппаратов можно контролировать удаленно;
  • простота и скорость монтажа;
  • небольшой вес и габариты;
  • доступная цена, ремонтопригодность.

Конструкция масляных выключателей

Каждый коммутационный аппарат этого вида включает в себя следующие элементы:

1. Силовая контактная группа. Она состоит из свечи (подвижного элемента) и розетки (стационарного элемента). Между контактами возникает электрическая дуга, которая гасится аппаратом.
2. Изоляторы. Они изолируют токопроводящие части от корпуса и друг от друга.
3. Баки с маслом. В различных моделях их число варьируется от 1 до 3. В масляной среде происходит гашение электрической дуги.
4. Блок-контакты. Они делятся на группы, которые обеспечивают управление аппаратурой и контрольную функцию.
5. Приводы. Они могут быть автоматическими и ручными. В масляных выключателях они собраны на основе крупной включающей катушки соленоида (ее иногда называют просто катушкой включения/отключения). Отключающая катушка выполняет роль ударного механизма, сбивающего с защёлки включенное устройство выключателя.
6. Отключающие пружины. Они необходимы для размыкания силовой части и определяют скорость расхождения контактов.

Виды масляных выключателей

Основных видов конструкции два:

1. Баковые выключатели. Обычно эти устройства рассчитаны на небольшие токи отключения. Масло в них выполняет две функции: гасит дугу и обеспечивает изоляцию токоведущих частей и дугогасительного аппарата.
Конструкции, рассчитанные на напряжение до 20 кВ, снабжаются одним баком для масла. Все три полюса находятся в нем.
Модели, предназначенные для работы с напряжением 35 кВ и выше, оборудованы тремя баками. Соответственно, каждая из фаз расположена отдельно от других. Приводы в таких коммутационных аппаратах могут быть персональными (пофазными) и групповыми, электромагнитными или воздушными. В некоторых моделях также предусмотрена функция автоматического повторного включения (АПВ). Особенностью масляных выключателей на 35 кВ и более является наличие встроенных трансформаторов тока.

2. Маломасляные выключатели. В отличие от баковых коммутационных аппаратов, масло в них служит исключительно для гашения дуги. Для изолирования токоведущих деталей и дугогасительного аппарата применяются твердые диэлектрики, например, керамика или текстолит, а также эпоксидные смолы. Масляные выключатели с такой конструкцией имеют обозначение ВМП или ВМГ.
Аппараты этого типа отличаются меньшими габаритами и массой. Они также обеспечивают более высокий уровень защиты от пожаров и взрывов. В некоторых моделях маломасляных выключателей присутствуют емкостные трансформаторы напряжения и тока. Такие аппараты отличаются более крупными габаритами и сложной конструкцией.

Масляные выключатели выпускаются в двух исполнениях:

  1. Модели, в которых дугогасительная камера расположена снизу. Подвижный контакт в таких аппаратах движется сверху вниз.
  2. Модели, в которых дугогасительная камера расположена сверху. В них контакт движется снизу вверх. Модели такого типа на сегодняшний день считаются наиболее технически совершенными среди масляных выключателей.

Конструкция масляных выключателей может предусматривать наличие встроенной системы защиты и управления. Она может включать в себя различные реле:

  • выдержки времени;
  • максимального тока моментального действия;
  • минимального напряжения;
  • электромагниты отключения.

Эксплуатация масляных выключателей

Любая коммутационная аппаратура в высоковольтных сетях требует соблюдения ряда правил при монтаже, пуско-наладке и эксплуатации. Перед вводом выключателя в эксплуатацию необходимо провести ряд мероприятий:

  1. Провести регулировку силовой контактной группы. Важно убедиться, что подвижный элемент (свеча) входит в розетку на необходимое расстояние. Регулировка проводится после установки аппарата. Сотрудник открепляет свечу контактной группы, а затем фиксирует ее на необходимом уровне.
  2. Провести испытания. Они включают в себя различные виды проверок изоляции и других элементов конструкции масляного выключателя. В обязательном порядке проводятся испытания повышенным напряжением промышленной частоты, частым включением/выключением и так далее. После окончания всех проверок составляется протокол, в котором фиксируются полученные результаты. На их основе принимается решение о возможности ввода аппарата в эксплуатацию, необходимости его ремонта.

О том, как они проходят, вы можете прочитать в другой нашей статье.

Перед вводом выключателя в эксплуатацию также необходимо проверить

  • наличие масла в баке или в баках, его уровень и качество;
  • крепление всех элементов привода;
  • состояние изоляторов;
  • чистоту блок-контактов.

Все манипуляции должны проводиться квалифицированной бригадой при соблюдении всех требований безопасности.

Конструкция вакуумных выключателей

Конструкция каждой модели вакуумных выключателей имеет свои особенности, обусловленные различными типами привода, номинальными рабочими напряжениями и токами. Вакуумные выключатели различных производителей непохожи друг на друга. Тем не менее, все ключевые элементы остаются неизменными и присутствуют в любом выключателе. К ним относятся:

  1. Корпус. Он должен иметь высокий запас прочности, поэтому делается из металла. Внутри корпуса устанавливается привод включения/выключения.
  2. Полюса токоведущих частей. Как и в выключателях других типов, их три. Они обеспечивают подключение к сети и отключение от нее.
  3. Диэлектрический корпус вакуумной камеры. Он изготавливается методом литья и содержит силиконовые и эпоксидные смолы.
  4. Тележка для перемещения в конструкции КРУ. Важно обратить особое внимание на этот элемент, так как у различных производителей он может сильно отличаться.

Стандартно вакуумные выключатели имеют 3 полюса (по числу фаз). В конструкции полюсов выделяют следующие элементы:

  1. Верхний токопроводящий вывод.
  2. Дугогасительная камера.
  3. Диэлектрический корпус.
  4. Подвижная часть силовой контактной группы.
  5. Нижний отходящий токопроводящий вывод.
  6. Гибкий элемент токоведущей шины.
  7. Тяга с изолятором.

Отдельного упоминания заслуживает конструкция вакуумной камеры. Этот элемент выключателя является неразборным. Оценить состояние контактной системы и уровня вакуума можно только в процессе испытаний с помощью измерительных приборов. При выходе камеры из строя ее не ремонтируют, а заменяют на новую. Основными элементами ее конструкции являются:

  1. Подвижный и неподвижный силовые контакты. Между ними и образуется электрическая дуга.
  2. Экранирующий механизм. Он помогает снизить помехи при коммутации.
  3. Изоляционный корпус. Обычно он производится из керамики.
  4. Сильфон. Он не допускает разгерметизации вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) при движении контактов.
  5. Выводы подвижного и неподвижного контактов.
Читать еще:  Сенсорный выключатель для диодной ленты

Современные модели выключателей могут управляться как по месту установки, так и дистанционным способом. Любой коммутационный аппарат также может функционировать в аварийных режимах. В этом случае сигнал на отключение поступает от блока релейной защиты или специальной автоматики. В такой ситуации происходит подача питания на электромагнит отключения, после чего токопроводящие силовые контакты размыкаются.

Важно!

Некоторые производители выпускают модели коммутационных устройств, в составе которых присутствует и релейная защита, и противоаварийная автоматика. Такие устройства называются реклоузерами.

Принцип работы вакуумного выключателя

В первую очередь нас интересует процесс гашения дуги. Он основан на свойствах вакуума, в частности — на высокой электрической прочности и диэлектрических характеристиках. Дуга возникает при разрывании контактов и поддерживается за счет испаряющегося с их поверхности металла. Ее гашение происходит при переходе тока через ноль. За счет диэлектрических свойств вакуума и быстрого процесса деионизации повторно дуга не возникает.

Важно!

У данного вида коммутационных аппаратов есть серьезный недостаток, который заключается в возможности появления среза тока. Это явление происходит в случаях, когда гашение дуги происходит до перехода тока через ноль. Срез тока вызывает коммутационные перенапряжения, которые негативно влияют на всю технику, подключенную к сети. Для того, чтобы избежать повреждений, используются ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

Особенности применения вакуумных выключателей

Современные коммутационные аппараты этого типа могут устанавливаться как в комплектных, так и в открытых распределительных устройствах. Вакуумные выключатели отличаются высокой скоростью работы и длительным сроком службы. Многие модели, выпускаемые сегодня, могут работать минимум 30 лет при условии регулярного обслуживания и правильной эксплуатации. Сегодня вакуумные выключатели все чаще используются в электроустановках классов напряжения 1000 В и более.

Важно!

Все выключатели, вне зависимости от типа, должны оснащаться механизмом ручного отключения, позволяющим произвести отключение выключателя даже в случае выхода из строя его привода либо цепей управления.

Преимущества вакуумных выключателей над масляными

Сегодня в промышленности применяются оба этих вида коммутационных устройств, но последние быстро сдают свои позиции. В Китае, например, от масляных выключателей отказались полностью. Их заменили более совершенными аппаратами.

Ученые на практике доказали, что гашение дуги в вакууме значительно более эффективно, чем в масляной среде. Само электрооборудование можно считать более практичным за счет меньших габаритов. К другим преимуществам вакуумных выключателей относятся:

  1. Простота в обслуживании. Конструкция масляных выключателей требует постоянного поддержания уровня наполнения бака либо дугогасительной камеры маслом.
  2. Долговечность. Срок службы вакуумных коммутационных аппаратов в 1,5-2 раза превышает показатели масляных выключателей.
  3. Минимум шума и отходов, требующих специальной утилизации. При отключении токов КЗ не происходит выброса газов и масла из вакуумного выключателя.
  4. Простой ремонт. Вакуумную камеру легко заменить в случае ее выхода из строя.
  5. Небольшие габариты, простота монтажа и регулировки.

Электроснабжение механосборочного цеха — файл n14.docx

n14.docx

3.2. Обоснование замены масляного выключателя ВМПП на вакуумный выключатель ВВ/TEL
Выключатели, предназначенные для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой, а также для отключения их при коротких замыканиях, должны обладать достаточной отключающей способностью, возможно меньшим временем действия, высокой надежностью работы. Выключатели должны быть взрыво- и пожаробезопасны, просты по конструкции и удобны в эксплуатации; размеры и вес их должны быть возможно меньше.

Все выключатели можно разбить на две основные группы:

Масляные выключатели в свою очередь подразделяют на: выключатели с большим объемом масла (многообъёмные) и 2) выключатели с малым объемом масла (малообъемные).

В первых масло (трансформаторное) используется для гашения электрической дуги, возникающей между контактами при отключении, а также для изоляции токоведущих частей друг от друга и от заземленного бака. Во вторых масло используется только для гашения дуги, а изоляция токоведущих частей осуществляется при помощи воздуха и керамических или органических изоляционных материалов.

Малообъемные масляные выключатели типа ВМП (выключатель масляный подвесной) последнее время широко применяют в закрытых установках напряжением до 35 кВ включительно. Особенно большое применение они получили и комплектных распределительных устройствах 10 кв. Выключатели имеют три бака, смонтированные на общей сварной раме, являющейся основанием выключателя. Устанавливаются вертикально на стенах или металлических конструкциях.

Каждая фаза выключателя состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра (из стеклоэпоксидной смолы), на концах которого заармированы металлические фланцы. На верхнем фланце укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены: выпрямляющий механизм, подвижной контактный стержень, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель. Нижний фланец закрывается крышкой, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт, а снаружи — пробка маслоспускного отверстия. Для наблюдения за уровнем масла в выключателе служит Масло-указатель.

Все типы выключателей обладают определенными техническими характеристиками, указанными в каталогах и имеют преимущества и недостатки, определяющие области их применения.

На ТП установлены масляные выключатели типа ВМПП, которые отработали свой срок службы и подлежат замене.

Масляные выключатели в течение многих десятилетий являлись основным типом выключателей. Главный недостаток масляных выключателей заключается в опасности пожаров и даже взрывов. Этот недостаток ограничивает их применение для внутренних установок. Газы, образующиеся в выключателе в процессе горения дуги (водород и ацетилен) могут достигать взрывоопасной концентрации, достаточно небольшой искры, чтобы их смесь взорвалась. Чрезвычайно взрывоопасная и исключительно неустойчива углеродистая медь (Cu2C2 – карбид меди), образующаяся из ацетилена выхлопных газов и меди конструктивных элементов выключателя может привести к взрывоопасной ситуации даже при незначительном сотрясении выключателя (например, при холостом выключении масляного выключателя или при его транспортировке из ячейки). В зимнее время при температуре ниже –20 0 С условия гашения дуги в масляном выключателе, значительно ухудшаются вследствие повышения вязкости масла и уменьшения в связи с этим скорости отключения. Для улучшения работы масляного выключателя при длительном понижении температуры нужен дополнительный электрообогрев.

Масляные выключатели имеют сравнительно небольшую стоимость, но при эксплуатации регулярно нуждаются в ремонтах, доливке и замене масла, что ведет к дополнительным расходам и трудозатратам. Имеют большие габариты и вес.

Широкое применение находят теперь вакуумные выключатели в установках с частыми операциями включения и отключения: в электропечах, трансформаторах с РПН, в качестве контакторов для управления мощными двигателями.

Вакуумные выключатели типа ВВПЭ-10 имеют сложный привод включения, и небольшой ресурс по механической стойкости операций В-О (2000).

Вакуумные выключатели типа ВБЛ-10 имеют существенный недостаток, их невозможно установить на любой тип выкатных тележек комплектных распредустройств типа КРУ-6-10 кВ применяемых на подстанциях «Уралвагонзавода». Они подходят только к определенному виду тележек.

Вакуумные выключатели типа BB/TEL являются универсальными. Их можно установить во все типы ячеек КРУ и КСО. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед другими выключателями:

вместо механического привода применяется привод с магнитной защелкой, что обеспечивает более высокую надежность в работе;

имеют большой ресурс по механической стойкости операций В-О (50000) и большой срок службы без ремонта (25 лет);

возможность работы в любом пространственном положении;

малые габариты и вес;

защищенность основных узлов от дуговых и механических воздействий;

умеренная цена.

Таким образом, выключатели ВВ/TEL достаточно просты в наладке и подготовке к работе, надежны в эксплуатации. Не требуют регулярных отключений для ремонтов, доливки и замены масла, т.е. являются более экономичными в процессе эксплуатации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector