что такое силовой выключатель

Что такое высоковольтный выключатель

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.

Производится несколько разновидностей выключателей, отличающихся конструктивным устройством и характеристиками. Далее – детальнее о различных видах данного оборудования. Каждый вид выключателя отличается по величине напряжения, номинальному току и току отключения(Iкз).

По способу гашения дуги:

По категориям размещения и климатическому исполнению:

Ниже представлены конструкции выключателей, каждая схема кликабельна и её можно увеличить кликнув по ней.

Элегазовый

Изолирует фазы газовой средой, чем и объясняется принцип действия элемента. При поступлении сигнала на отключение, происходит замыкание контакта камер с созданием электрической дуги в газовой среде. От воздействия дуги, газ разделяется на составляющие. Дуга гасится за счёт резкого повышения давления газа.

Конструктивно такой элемент состоит из следующих частей:

Данные устройства отличаются следующими преимуществами:

Среди недостатков – высокая стоимость в производстве и продаже, трудности в уходе, устройство специального основания для монтажа.

Указанные элементы отличаются следующими техническими характеристиками:

В зависимости от характеристик и расценок производителя, данные устройства могут стоить от 6000 рублей и на порядок выше.

Вакуумный

Состоит из следующих элементов:

Изделие работает за счёт изолирующих свойств вакуума, обеспечивающих гашение возникающей дуги.

Достоинства такого устройства в следующем:

К недостаткам причисляют малый ресурс в случае короткого замыкания, большую цену и возможность образования перенапряжения в процессе коммутации.

Устройства подбираются с учётом следующих технических характеристик:

Цена может колебаться в пределах от 12 до 240 тысяч рублей.

Масляный

Дуга охлаждается потоком газа и пара от испаряемого масла.

Отличаются надёжностью, простотой в использовании и прочностью конструкции. Из минусов следует отметить большие габаритные размеры, пожарную опасность и сложность монтажа.

Технические характеристики отличаются следующими значениями показателей:

Стоимость – от 15 до 400 тысяч рублей за единицу.

Воздушный

Конструкция данного устройства предусматривает наличие следующих составных частей:

Дуга в данных элементах гасится сжатым воздухом, с выводом через дутьевые каналы и окончательным гашением.

Из преимуществ указанных устройств:

В числе недостатков большая цена на оборудование и необходимость регулярного обслуживания.

Из технических характеристик следует отметить величины:

Стоимость данных установок – от 100 до 800 тысяч рублей и выше.

Выключатель нагрузки

Это высоковольтное коммутационное устройство с промежуточными характеристикам, если сравнивать разъединители и выключатели. Бывают автогазовыми, вакуумными, элегазовыми, воздушными и электромагнитными.

Контакты замыкаются ножами. В рабочем состоянии происходит замыкание контактов разъединителей и дугогасительных камер. Размыкание происходит последовательно, начиная с разъединителей и оканчивая вспомогательными ножами. Зажигаемая дуга гасится газовым потоком.

В отключённом положении надёжность изоляционных разрывов обеспечивается внешним расположением ножей относительно дугогасительных камер.

Отличаются следующими техническими характеристиками:

Цена данной продукции – в пределах от 300 до 30 000 рублей.

Требования к эксплуатации

При эксплуатации данного оборудования должны соблюдаться следующие требования:

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:

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

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:

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

Источник

Высоковольтный выключатель

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

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

Содержание

Параметры

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

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.

Свойства

Выключатели среднего и высокого напряжения (номинальное напряжение 6 — 1 150 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, 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.

Классификация высоковольтных выключателей

Общее устройство и принцип действия воздушных выключателей

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

ВВ конструктивно подразделяются на:

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 :

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

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.

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

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

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

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

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

Газовая система аппаратов включает в себя:

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

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

В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:

Требования к выключателям

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

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

Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей устанавливается стандартами:

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

Производители

Число крупнейших производителей высоковольтных выключателей является относительно небольшим, что обусловлено слияниями и поглощениями, которые произошли в 1980-2000х годах. Основными производителями высоковольтных выключателей для сетей передачи и распределения являются ABB, Areva T&D, Siemens, Toshiba, Mitsubishi и HVB AE Power Systems, последние три представлены в основном на рынках Юго-Восточной Азии, Америки и Австралии. Для распределительных сетей можно выделить также Schneider Electric и Eaton.

Что касается РФ, производителями элегазовых выключателей для сетей 110-500 кВ являются Энергомашкорпорация, завод ОАО ВО «Электроаппарат», а также ОАО «Энергомеханический завод». Также имеется большое количество местных производителей вакуумных выключателей на напряжение до 35 кВ для распределительных сетей. [значимость не указана 47 дней]

Источник

Содержание материала

5. СИЛОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ.

Силовые выключатели применяются при любом напряжении для коммутации электрических цепей в любых режимах, в т.ч. при КЗ. Основные параметры: Uном, Iном, Iмакс. (ток отключения при КЗ), Sмакс – мощность отключения при КЗ, tсв – время собственное отключения

Силовые выключатели разделяются:

— по роду установки: внутренней и наружной,

-по роду дугогасящей среды: масляные, воздушные, электромагнитные, элегазовые и вакуумные.

-по количеству и объему масла масляные делятся на многообъемные и малообъемные выключатели.

5.1. Масляные выключатели многообъемные (баковые) с большим объемом масла применяются при напряжении до 220 кВ, имеют большое время отключения – до 0,15 с, пожароопасные, т.к. содержат много масла. Кроме этого масло из выключателей необходимо менять после каждого отключения тока КЗ. При напряжении 6-10 кВ все три полюса выключателя помещаются в общий бак. При напряжении свыше 10 кВ выключатели имеют отдельные баки на каждую фазу. В настоящее время большинство масляных выключателей заменяются на более современные, не содержащие масла.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательТипы выключателей:

ВМЭ-6-200-I, 25 У2 – экскаваторный баковый

С-35М-630-IО УI – баковый серии «С»

МКП-110-1000-20 УI – камерный подстанционныйУ-220-2000-40 УI – серия «Урал» на 20 кВ; Iном=2000 А; Iоткл = 40 кА для наружной установки, умеренного климата.

Гашение дуги в масле широко применялся и продолжает применяться в масляных выключателях переменного тока на высокое напряжение. Контакты выключателя погружаются в масло. Возникающая при разрыве дуги высокая

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

1-неподвижный контакт, 2-подвижный, 3-стенка полюса (бака), 4-масло, А-дуга, Б-водородная оболочка, В-зона распада, Г-зона газа, Д-зона пара, Е-зона испарения

газовый пузырь, состоящий в основном из водорода (70 — 80% газов пузыря) и паров масла. При этом водород, обладающий наивысшими среди всех газов дугогасящими свойствами, наиболее тесно соприкасаются со стволом дуги. Выделяемые с большой скоростью газы проникают непосредственно в зону ствола дуги, вызывают перемешивание холодного и горячего газа в пузыре, создают интенсивное охлаждение и деионизацию дугового промежутка, особенно в момент прохождения тока через естественный нуль.

Процесс гашения в масле происходит тем интенсивнее, чем ближе соприкасается дуга с маслом и чем быстрее движется масло по отношению к дуге. При простом разрыве дуги в масле дуга окружена пузырем, заполненным парами масла и газа, находящимися в относительно спокойном состоянии. Воздействие самого масла на дугу относительно мало. Воздействие масла на дугу существенно увеличивается, если дуговой разрыв ограничить каким-либо замкнутым изоляционным устройством, так называемым дугогасительным устройством (камерой). В дугогасительных камерах создается более тесное соприкосновение масла с дугой, а также интенсивное обдувание дуги потоками газов, паров масла и самим маслом, в результате чего значительно возрастает продольный градиент напряжения, ускоряется процесс деионизации, сокращается время горения дуги, уменьшается ход контактов по сравнению с простым разрывом в масле.

Дугогасительные устройства масляных выключателей по принципу действия могут быть разделены на три основные группы:

1.Дугогасительные устройства с автодутьем, в которых дутье газопаровой смеси и масла в зону гашения дуги создается за счет энергии, выделяющейся в самой дуге.

2.Дугогасительные устройства с принудительным (импульсным) масляным дутьем, у которых масло в зону гашения дуги (к месту разрыва) подается с помощью специальных нагнетающих гидравлических механизмов за счет постороннего источника энергии.

3.Дугогасительные устройства с магнитным гашением дуги в масле, у которых столб дуги под влиянием поперечного магнитного поля перемещается в узкие, заполненные маслом каналы и щели, образованные стенками из изоляционного материала.

Наибольшее распространение находят дугогасительные устройства первой группы, так как обеспечивают большую эффективность гашения при сравнительно несложных конструкциях.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Принципиальные схемы работы простейших дугогасительных камер с автодутьем основаны на следующем. Газовый пузырь, образующийся вокруг дуги при размыкании контактов, приводит к существенному повышению давлении в ограниченном объеме камеры. Масло и продукты его разложения, стремясь выйти через отверстия в камере, создают интенсивное обдувание дуги потоками газопаровой смеси и масла.

1-масло, 2-неподвижный контакт, 3-клапан, 4-дуга, 5-газовый пузырь, 6-камера,7-подвижный контакт

Рисунок 8 – Гашение дуги в масляной среде с продольным (а) и поперечным (б) дутьем

Масляный баковый выключатель состоит из контактной и дугогасительной систем; расположенных в баке с маслом, и привода, расположенного снаружи бака.

Баки могут выполняться с круговым. эллиптическим или прямоугольным сечением. Первые два обладают более высокой прочностью, но и большим объемом, последний — меньшей прочностью, но и меньшим объемом. В последнее время находит применение так называемая чечевицеобразная форма бака, обладающая повышенной прочностью при небольшом объеме.

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 полушка снижает давление, передаваемое на стенки бака при отключении, исключает выброс масла из бака и предохраняет выключатель от взрыва при чрезмерном давлении.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Высота уровня масла над местом разрыва контактов должна быть такой, чтобы исключить выброс горячих газов, выделяющихся при разложении масла, в воздушную, подушку при отключении. Прорыв этих газов может при определенных соотношениях привести к образованию взрывчатой смеси (гремучего газа) и взрыву выключателя. Высота уровня масла над местом разрыва контактов определяется номинальным напряжением и отключаемой мощностью. Например, в выключателях 6—10 кВ с отключаемой мощностью 200 — 400 MBА она составляет 300 — 600 мм, а в выключателе на 220 кВ, 3500 MB-А она равна 2300- 2500 мм.

Наиболее широко применяются торцовые и розеточные контакты.

При напряжениях 3 — 6 кВ и малых отключаемых мощностях применяется простой разрыв в масле, при напряжениях до 10 кВ и мощности отключения до 100 MB • А — простейшие дугогасительные камеры.

Рисунок 9 – Полюс масляного выключателя

На напряжения 35 кВ и выше используются дугогасительные устройства с продольным, поперечным или продольно-поперечным дутьем с многократным разрывом дуги.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Рисунок 10 – Схема устройства малообъемного масляного выключателя ВМП – 10 (три полюса)

5.2. Малообъемные масляные выключатели. У них, в отличие от многообъемных, масло предназначено только для гашения дуги. Дуга гасится потоком масла, или газомасляной смеси, которая образуется в результате разложения масла от действия высокой температуры дуги. Движение потока масла происходиит при отключении выключателя за счет поршневого эффекта подвижных элементов.

Достоинством этих выключателей является меньшая пожароопасность,
взрыврбезопасность, меньшее время срабатывания (меньше 0,1 с), меньшие габариты и масса. Конструктивно выключатель выполнен в виде
трех отдельных полюсов, горшков или колонок, связанных общей рамой и общим приводом.

-ВГМ-10 — маломасляный до 10 кВ, 630 А.

5.3. Воздушные выключатели. Действие этих выключателей основано на гашении электрической дуги за счет мощного потока воздуха,
выдувающего дугу из зоны действия основных контактов. Масла эти
выключатели не содержат.

ВВГ-20-2000-160 У1 — выключатель воздушный генераторный на 20 кВ, 2000 А и ток отключения 160 кА, масса 10 т.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Рисунок 11 – полюс воздушного выключателя ВНВ –220-10. 1-дутьевой клапан, 2-опорная колонка камеры, 3-гасительная камера, 4-аппаратные выводы, 5-отделитель, 6-опорная колонка отделителя, 7-дутьевой клапан отделителя, 8-ресивер, 9-обратный клапан, 10-шкаф управления, 11-трубопровод, 12-токоведущая шина

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

По эффективности воздействия на дугу лучшие характеристики дают камеры поперечного дутья, но их работа связана с большим расходом воздуха. Поэтому они находят преимущественное применение в выключателях на большие номинальные и отключаемые токи при напряжении до 20 кВ.

Достоинствами камер продольного и продольно-поперечною дутья являются возможность создания простых устройств с многократным разрывом дуги, простое регулирование дутья формой контактов и выхлопных отверстий и сравнительно небольшой расход воздуха.

В последние годы для гашения дуги начинает применяться элегаз (шестифтористая сера SF6), полученный впервые в Советском Союзе. Элегаз очень устойчивый инертный газ, имеющий высокие электроизоляционные свойства, что позволяет использовать его в качестве дугогасительной среды в коммутационных аппаратах.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательчто такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Элегазовые выключатели применяются при изготовлении КРУ на напряжение выше 10 кВ, что невозможно было при использовании масляных выключателей. Элегазовые КРУ применяются при напряжении 35, 110, 150, 220 кВ и выше. В связи с их уменьшенными габаритами имеется возможность применять на подстанциях закрытые (ЗРУ) вместо открытых (ОРУ) распредустройства.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательчто такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Аппараты, составляющие основу ячеек MC-set, имеют следующие отличительные характеристики:

• длительный срок службы, отсутствие необходимости технического обслуживания рабочих элементов, повышенная электрическая прочность, низкий уровень коммутационных перенапряжений, безопасность эксплуатации, нечувствительность к условиям окружающей среды, сохранение возможностей отключения и диэлектрической прочности независимо от атмосферного давления, низкое давление элегаза.

Элегазовые силовые выключатели серии LF могут устанавливаться в приемных и линейных ячейках AD и CL.

Принцип действия силового выключателя LF. Выключатели серии LF приводятся в действие приводом аккумуляторного типа RI. Гашение дуги основано на явлении автокомпрессии в элегазе. Три главных полюса находятся в изолирующей оболочке, заполненной элегазом под сравнительно низким давлением в 0,15 МПа (1,5 бар). Использование элегаза под низким давлением обеспечивает высокую надёжность герметизации. При размыкании цепи сначала размыкаются главные, затем вспомогательные контакты. Принцип гашения дуги основан на автокомпрессии с использованием техники вращения дуги и эффекте температурного расширения. Вспомогательные (дугогасительные) контакты помещаются в камеру, служащую объёмом расширения.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательчто такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Рисунок 15.1- Выключатель включен. Главные и вспомогательные контакты замкнуты.

При отключении сначала размыкаются главные контакты, затем – дугогасительные. При размыкании главных контактов ток проходит только через дугогасительные контакты и начинает работать дугогасительная катушка, вызывающая вращение дуги.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Разделение дугогасительных контактов. Главные контакты разомкнуты. Дугогасительные контакты начинают размыкаться, начинает работать катушка. Дуга вращается под действием магнитного поля, порождённого катушкой и при этом охлаждается. Избыточное давление в камере расширения, обусловленное повышенной температурой из-за дуги, сдвигает дугу перпендикулярно оси дугогасительных контактов.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

На этом процесс отключения выключателя завершен.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

аппарат включён аппарат отключен аппарат заземлён

Дуга гасится в дугогасительной камере. При размыкании электрической цепи первыми размыкаются главные контакты, затем дугогасительные контакты. При этом между дугогасительны-
ми контактами возникает дуга, которая под действием теплового пото-
ка и электродинамических сил поднимается вверх.
Участок дуги шунтируется катушкой магнитного дутья и дуга на этом участке гаснет. Магнитное поле катушки из зоны дугогасительных контактов втягивает остаток дуги в керамическую камеру и далее в зоны В, Г А, где дуга гаснет за счет охлаждения и воздушного дутья..

Применяются электромагнитные выключатели в КРУ 6-10 кВ. По сравнению с выключателямиВМП-10 и ВК-10 они имеют большую массу и габариты.

— ВЭ-6(10) — выключатель электромагнитный на 6(10) кВ; Iном — до 3150 А; Iоткл. до 40 кA; масса 500- 700 кг; t откл.=0,06c., трехполюсный, для КРУ типа КЭ.

— ЗЭС-6 сейсмостойкий, остальные параметры те же.

Все выключатели имеют выкатное исполнение и втычные пальцевые или
розеточные контакты, выполняющие функции линейного и шинного разъединителей.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательчто такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключательчто такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Типы вакуумных выключателей:

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

Большинство приводов устроены таким образом, что при включении выключателя приводом взводятся пружины и выключатель «встает на защелку”, а привод отключается. Для отключения выключателя необходимо выбить защелку с помощью отключающего электромагнита и за счет действия пружин произойдет отключение.

Привод ПЭ-11 часто применяется для управления выключателями при напряжении 6-10 кВ. Он имеет электромагнит включения УАС напряжением 110 или 220 В, механизм свободного расцепления, отключающую катушку (электромагнит отключения) УАТ переменного или постоянного тока и вспомогательные контакты сигнализации положения выключателя (КСА).

Некоторые приводы используют вместо механизма свободного расцепления систему с электромагнитным удержанием якоря (например у выключателей ВНВЛ, ВВТЭ), однако при этом расходуется энергия на работу электромагнита для удержания якоря в притянутом состоянии.

Привод выключателя Эволис (МСН) работает по принципу мотор-редуктор, который предназначен для взвода и повторного автоматического взвода пружин привода включения. Это позволяет включить аппарат после его отключения, так как пружины остаются во взведенном состоянии после срабатывания мотора привода, который отключается с помощью концевого выключателя. Привод имеет катушки включения (XF) и отключения (MX). Катушки позволяют производить операции ВКЛ. и ОТКЛ., если взведены пружины привода. Имеется также ручной привод на случай выхода из строя механического. Выключатель может блокироваться в положении ОТКЛЮЧЕНО путем фиксации кнопки навесным замком или специальными невыпадающими ключами.

Выключатели серии LF также имеют моторный пружинный привод RI энергосберегающего действия, аналогичный приводу Эволис.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

6 СОВРЕМЕННЫЕ СИЛОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И КРУ НА НАПРЯЖЕНИЕ СВЫШЕ 10 кВ.

Серийно выпускаются и отдельные коммутационные аппараты, прежде всего выключатели напряжением 10 кВ и выше, процесс дугогашения в которых происходит в элегазе. Такие выключатели могут встраиваться в КРУ традиционных исполнении с воздушной или комбинированной изоляцией токоведущих элементов, а также устанавливаться в распределительных устройствах внутренней и наружной установки.

В России освоено производство элегазовых КРУ напряжением 110 и 220 кВ, а также отдельно стоящих выключателей на эти напряжения. Кроме отечественных, на практике ис-

пользуются аналогичные аппараты зарубежного производства.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

В настоящее время в промышленных и городских сетях применяются КРУ различного типа производства отечественных и зарубежных производителей. На рисунках показано устройство некоторых широко применяемых моделей. Из рисунов видно, стационарные КРУ конструктивно отличаются от выкатных, КРУ наружной установки имеют защиту от влияния климатических условий и салазки для передвижения. Отличие современных КРУ заключается в использовании вакуумных или элегазовых силовых выключателей или выключателей нагрузки, что позволяет уменьшить габариты и массу оборудования. В целях повышения надежности и безопасности применяются элементы микропроцессорной техники в системах защиты и автоматики электроснабжения.

Ячейки состоят из трех полюсов и шкафа (шкафов). Полюс ячейки состоит из унифицированных для данного класса напряжения элементов: сборных шин, полюсов выключателей, разъединителей и заземлителей, а также промежуточных и соединительных элементов, трансформаторов тока и напряжения. Виды и количество элементов и шкафов, входящих в ячейку, определяются ее типом.

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

что такое силовой выключатель. Смотреть фото что такое силовой выключатель. Смотреть картинку что такое силовой выключатель. Картинка про что такое силовой выключатель. Фото что такое силовой выключатель

По габаритам и установочным размерам, а так же конструктивным решениям установки механизма перемещения, блокировочных устройств, скользящих контактов, соединении вспомогательных цепей выключатель унифицирован с вакуумным выключателем ВВЛ-35, а также взаимозаменяем с ним.

Разработан элегазовый выключатель ВЭК-220Б-40/2000У1 на номинальное напряжение 220 кВ.

Основные достоинства вакуумных выключателей, определяющие их широкое применение:

1. Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных токов отключения. Число отключений номинальных токов вакуумным выключателем (ВВ) без замены ВДК составляет 10-20 тыс., число отключений номинальною тока отключения 20—200, что в 10-20 раз превышает соответствующие параметры масляных выключателей.

2. Резкое снижение эксплуатационных затрат по сравнению с другими выключателями. Обслуживание ВВ сводится к смазке механизма и привода, проверке износа контактов по меткам 1 раз в 5 лет или через 5-10 тыс. циклов «включение-отключение».

3. Полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работы в агрессивных средах.

4. Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором возможна работа ВДК.

5. Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие малой массы и компактной конструкции аппарата.

6. Произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств, в том числе и шкафы с несколькими выключателями при двух-трехъярусном их расположении.

7. Бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием выброса масла, газов при отключении токов КЗ.

8. Отсутствие загрязнения окружающей среды.

9. Высокая надежность и безопасность эксплуатации, сокращение времени на монтаж.

К недостаткам ВВ следует отнести повышенный уровень коммутационных перенапряжении, что в ряде случаев вызывает необходимость принятия специальных мер по защите оборудования, в том числе применение специальных ограничителей перенапряжения.

В России разработаны и выпускаются различные ВВ и ВДК, в электроустановках используются также аппараты зарубежного производства.

Разработаны вакуумные выключатели с пружинным и электромагнитным приводом для КРУ общепромышленного исполнения типа ВВ-10-20 / 1600 и ВВ-10-31.5 / 3150 на токи отключения 20 и 31,5 кА соответственно. Отличие этих выключателей от ВВЭ-10 в типе привода.

Кроме перечисленных выключателей выпускаются также вакуумные выключатели для номинального напряжения выше 10 кВ

Вакуумные выключатели типа ВВК- 110Б-20/1000У 1 предназначены для выполнения коммутационных операций в нормальных и аварийных режимах электроустановок с частыми коммутациями.

Вакуумный выключатель типа ВВК-110Б-20/1000У 1, климатическое исполнение У, категория размещения 1 по ГОСТ 15160-69*, состоит из трех полюсов, установленных на общей раме и управляемых пружинным приводом типа ППК-1000.

В состав каждого полюса входят четыре камеры типа КВД-35-20/1250УХЛ2, соединенные последовательно, опорная изоляция и механизм.

В конструкции выключателя предусмотрено устройство для выравнивания напряжения по камерам полюса.

6.7 Вакуумные и элегазовые КРУ напряжением 35 кВ. Для приема и распределения электроэнергии трехфазного тока номинальным напряжением 35 кВ в установках металлургических предприятий (дуговые сталеплавильные печи, прокатные станы и др.) разработаны КРУ, оборудованные вакуумными или элегазовыми выключателями выкатного типа. Применение этих КРУ резко сокращает габариты распределительных устройств (по сравнению с РУ, оборудованными воздушными выключателями), повышает их монтажную готовность, надежность работы и удобство эксплуатации.

6.8 Особенности эксплуатации вакуумных и элегазовых выключателей. Особенностью дуги в вакууме является ее нестабильность при малых токах. Прекращение разряда в вакууме приводит к срезу тока до его естественного перехода через нуль. Ток среза зависит от свойств применяемых контактных материалов, а также от параметров контура тока.

При коммутациях индуктивных токов вакуумных выключателей могут возникать перенапряжения, обусловленные: срезом тока, многократными повторными зажиганиями и трехфазным одновременным отключением. Перенапряжения эти, вследствие вероятностного характера процессов в выключателе, определяются статистическими соотношениями, зависящими от схемы и параметров коммутируемой сети.

Силовые трансформаторы с облегченным уровнем изоляции по ГОСТ 1516.1-76* (сухие, с литой изоляцией) рассчитаны на импульсные перенапряжения с максимальным значением 23 и 34 кВ, соответственно для классов напряжения 6 и 10 кВ, что без применения защиты может оказаться недостаточным для выдерживания максимальных перенапряжений при коммутации.

Наибольшею опасность представляют собой коммутационные перенапряжения для электородвигателей, имеющих пониженные, по сравнению с трансформаторами, уровни изоляции и в особенности пониженную импульсную прочносгь обмотки при воздействии волн с крутым фронтом.

Волновые сопротивления двигателей примерно на 2 порядка ниже, чем у трансформаторов, поэтому уровни перенапряжений при обычном срезе тока также значительно ниже. Однако включение двигателя или отключение его пускового тока, как правило, сопровождается многократными повторными зажиганиями и воздействиями волн перенапряжений с крутым фронтом. При определенном сочетании параметров схемы и начальных условий наблюдается постепенное нарастание максимумов волн (эскалация напряжений), при котором они могут достигать пятикратных значений по отношению к фазному напряжению двигателя.

Могут быть предложены следующие технические решения по схемам защиты от перенапряжений электрооборудования напряжением 6-10 кВ, коммутируемого вакуумными выключателями, в установках промышленных предприятий:

1. Для защиты трансформаторов общего назначения с облегченной изоляцией по ГОСТ 1516.1-76* (сухие, литые) у вводов трансформатора между каждой фазой и землей должен быть подсоединен разрядник I группы по ГОСТ 16357- 83* для соответствующего класса напряжения.

Импульсная прочность между зажимами резистора на волне 1,2/ 50 мкс, кВ. …..40 60

3. Для электрооборудования напряжением 6-10 кВ с нормальной изоляцией по ГОСТ 1516.1-76* (маслонаполненные трансформаторы) никаких дополнительных средств защиты не требуется.

При локализации дуговых повреждений в шкафу КРУ предусмотрена дуговая защита, выполненная с помощью клапанов разгрузки давления, соединенных с блок-контактами, обеспечивающими подачу команды на отключение защитного выключателя.

Выбор типа выключателя в КРУ (вакуумный или элегазовый) производится исходя из следующего. При необходимости частых коммутационных операций (например, для коммутации злектропечных трансформаторов) и активно-индуктивном характере нагрузки коммутируемой цепи следует использовать вакуумные выключатели. Для коммутации цепей с емкостным характером нагрузки (конденсаторные батареи, фильтрокопенсирующие устройства, статические тиристорные преобразователи) следует использовать элегазовые выключатели,

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *