Устройство полюса масляного выключателя вмпэ 10



Устройство и принцип действия выключателя ВМПЭ-10

Маломасляные выключатели серии ВМПЭ широко применяются в комплектных и закрытых распределительных устройствах 6 — 10 кВ. Эти выключатели имеют различное исполнение в зависимости от их назначения. Первые выпуски типа ВМП-10К предназначались для КРУ. Привод к ним поставлялся отдельно. Позднее появились выключатели со встроенным пружинным или электромагнитным приводом типа ВМПП и, соответственно, ВМПЭ. Серии этих выключателей рассчитаны на номинальные токи до 2300 А, а токи отключения до 31,5 кА.

Выключатели максимально унифицированы и отличаются друг от друга по номинальному току, сечением токопровода и размерами выводов, а по номинальному току отключения конструкцией дугогасительных камер и стоек. Также имеются незначительные различия в конструкции в зависимости от места выпуска выключателя.

Тип выключателя условно обозначается следующим образом, например, ВМПЭ-10-1000-20У2 , где В — выключатель, М — маломасляный, П — подвесное исполнение полюсов, Э — электромагнитный привод, 10 — номинальное напряжение, кВ, 1000 — номинальный ток, А, 20 — номинальный ток отключения, кА, У2 — климатическое исполнение и категория размещения.

Температура воздуха окружающего КРУ с выключателем для районов с умеренным климатом от минус 25оС до +40оС. Относительная влажность воздуха не должна превышать 80% при температуре 20 о С. Окружающая среда должна быть взрывопажаробезопасной не содержащей агрессивных газов и паров в концентрации разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами.

Рассмотрим устройство и принцип действия основных частей выключателя ВМПЭ-10 с номинальным током отключения 20 — 31,5 кА. Основные технические параметры выключателя:

Номинальное напряжение — 10кВ

Номинальные токи — 630, 1000 и 1600 А.

Номинальный ток отключения 20 и 31,5 кА

Коммутационный ресурс, число суммарных операций включения и отключения — 10 и 8 соответсвенно.

Механический ресурс — 2000 циклов.

Масса выключателя без масла — 200 кг.

Масса масла — 5,5 кг.

Выключатель состоит из рамы являющейся основанием и прикрепленных к ней на изоляторах трех полюсов. Между полюсами установлены изоляционные перегородки. В раме выключателя размещены электромагнитный привод постоянного тока, главный вал с рычагами и кинематической связью и изоляционная тяга соединяющая валы выключателя и привода. Внутри рамы также установлены отключающие пружины и буферные устройства.

Полюс выключателя состоит из влагостойкого изоляционного цилиндра с металлическими фланцами, корпуса, к которому крепится головка полюса. Сверху полюс закрыт крышкой из изоляционного материала с шариковым клапаном. Снизу полюс также закрыт крышкой. Внутри корпуса полюса размещен механизм перемещения подвижного контакта состоящий из двух рычагов жестко закрепленном на общем валу. Наружный рычаг изоляционной тягой связан с валом выключателя, который через систему рычагов связан с валом привода. Внутренний рычаг шарнирно связан двумя серьгами с подвижным контактом.

К головке полюса крепятся два направляющих стержня. Между ними и подвижным контактом установлены токоотводы (роликовые токосъемные устройства). На нижней крышке установлен неподвижный контакт розеточного типа и маслоспускной болт. Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин. Форма пластин и порядок их укладки образуют дутьевые каналы и масляные карманы, что определяет направление дутья для гашения дуги.

Дугогасительная камера в выключателях с током отключения 20 кА поперечного масляного дутья, в выключателях с током отключения 31,5 кА — встречно-поперечного масляного дутья. Каждый полюс снабжен указателем уровня масла.

При расхождении контактов выключателя между ними возникает дуга, которая испаряет и разлагает масло образуя вокруг себя большое количество газомасляной смеси. Поток газомасляной смеси получая определенное направление в дугогасительном устройстве гасит дугу.

Привод выключателя ВМПЭ-10 состоит из механизма и двух электромагнитов — включающего и отключающего. Электромагнит включения предназначен для обеспечения динамического включения выключателя и состоит из подвижного сердечника со штоком, пружины, катушки и магнитопровода. В нижней части основания установленные резиновые прокладки, служащие буфером сердечнику падающему после завершения процесса включения. В скобе основания имеются вывесы и выступы для установки рычага ручного включения. Электромагнит отключения предназначен для отключения выключателя при получении команды от ключа управления или реле защиты.

Механизм привода представляет собой плоскую рычажную систему и предназначен для передачи движения от штока включающего электромагнита к механизму выключателя и обеспечения свободного расцепления. Оперативное включение выключателя происходит за счет энергии включающего электромагнита привода, а отключение за счет энергии отключающих пружин самого выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его включении. Включение выключателя происходит при подаче питания на катушку электромагнита включения. При этом сердечник электромагнита втягиваясь в катушку воздействует штоком на ролик силового механизма и далее через серьгу на рычаг выходного вала привода. Другая серьга упирается своим роликом в отключающую собачку, что обеспечивает неподвижность оси ролика отключающего механизма в процессе включения выключателя. Удерживающая собачка под действием скользящего по ее контуру удерживающего механизма отводится влево и западает за эту ось в конце включения удерживая механизм привода во включенном положении.

Вращение выходного вала привода через систему рычагов передается валу выключателя и далее через изоляционные тяги и выпрямляющие механизмы на подвижные контакты выключателя. Происходит включение выключателя. При этом, одновременно растягиваются отключающие пружины выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его отключении. Отключение выключателя осуществляется его отключающими пружинами при подаче напряжения на катушки отключающего электромагнита или при нажатии кнопки ручного управления. При этом тяга сердечника отключающего электромагнита или кнопка выводит отключающую собачку из зацепления с роликом. Рычаг выходного вала привода начинает вращаться против часовой стрелки, ось ролика силового механизма сходи с удерживающей собачки. Вначале поворота вала привода размыкается цепь питания отключающего электромагнита и его сердечник возвращается в исходное положение. После этого привод вновь готов к включению.

Под действием отключающих пружин через выпрямляющие механизмы приводятся в действие подвижные контакты выключателя. Происходит выключение выключателя.

Механизм свободного расцепления привода дает возможность отключения выключателя не только из полностью включенного положения, как в рассмотренном выше случае, но и из недовключенного положения.

Мы рассмотрели устройство и работу основных частей выключателя ВМПЭ-10 при различных операциях. Надеемся, что эта статья поможет вам при изучении инструкции на выключатель.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Выключатель маломасляный ВМП-10, ВМПЭ-10

Назначение и принцип действия масляного выключателя. Маломасляный выключатель предназначен для включения-отключения номинальных токов, токов перегрузки, и токов короткого замыкания в электроустановках напряжение свыше 1000 В.

Расшифровка условного обозначения типа выключателя

В- выключатель
М- маломаломасляный
П- подвесное исполнение полюсов
Э- электромагнитный привод
10- номинальное напряжение, кВ
630- номинальный ток, А
20- номинальный ток отключения, кА

У2- климатическое исполнение и категория размещения

Принцип действия масляного выключателя основан на размыкании токоведущей цепи и гашении дуги путем выдувания ее в каналах и карманах дугогасительной камеры газомасляной смесью. Газы образуются при горении дуги в масле.

Вам понравится:  Розетки для варочных панелей внутренние
1 — стальная рама; 2 — отключающая пружина; 3 — двуплечный рычаг; 4 — вал выключателя; 5 — пружинный демпфер; 6 — болт заземления; 7 — опорный изолятор; 8 — бачок фазы; 9 — масляный демпфер; 10 — маслоуказатель; 11 — изолирующая тяга; 12 — рычаг;

Рис. 9 Внешний вид выключателя

Полюсы выключателя смонтированы на сварной раме (Рис.9) Внутри рамы расположены общий приводной вал с рычагами, отключающие пружины, пружинный и масляные демпферы. На раме установлены опорные изоляторы, на которых установлены полюсы, выполненные в виде изолирующего цилиндра, на концах которого заармированы металлические фланцы. На верхнем фланце укреплён корпус с подвижным механизмом, токоведущим стержнем, роликовым токосъёмным устройством и маслоотделителем.

К нижнему фланцу крепится крышка с розеточным контактом и указателем уровня масла.

Токоведущая цепь выключателя состоит из верхнего контактного вывода, направляющих стержней, токосъёмных роликов, токоведущего стержня (свечи), розеточного контакта и нижнего контактного вывода. Переход тока от подвижного контакта (свечи) к направляющим стержням происходит
через подвижные конические ролики.

13 — выпрямляющий механизм; 14 — маслоотделитель; 15 — канал для выхода газа; 16 — крышка; 17 — пробка маслоналивного отверстия; 18 — отверстия маслоотделителя; 19 — корпус; 20 — рычаг; 21 — контактный стержень; 22 — стеклоэпоксидный цилиндр; 23 — центральный канал камеры; 24 — боковой выхлопной канал; 25- дугогасительная камера; 26 — нижняя крышка фазы; 27 — маслоспускная пробка; 28 — отводящая шина;

Рис. 10 Разрез полюса выключателя

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока службы съёмный наконечник свечи и концы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

Масляный демпфер предназначен для смягчения удара при отключении выключателя. Пружинный буфер предназначен для смягчения удара при включении МВ, кроме того его пружина увеличивает усилие при отключении выключателя и повышает скорость размыкания контактов.

Внутри изолирующего цилиндра над розеточным контактом установлена дугогасительная камера.

Рис. 11. Гашение электрической дуги

При гашении электрической дуги трансформаторное масло, выбрасываемое из дугогасительной камеры устремляется вверх (рис 11). Часть масла доходит до маслоотделителя ударяется об него и стекает вниз. Газы проходят через отверстия в маслоотделителе и далее через канал в крышке наружу. Крышка изготавливается из изоляционного материала, в ней имеется маслоналивное отверстие закрытое резьбовой пробкой. На нижнем фланце полюса ВМП-10 имеется маслоуказатель, предназначенный для контроля за уровнем масла в полюсе. На стеклянной трубке две отметки в пределах между которыми должен находиться уровень масла.

1; 13 — сердечник 2 — включающая катушка 3 — шток 4 — защелка 5 — регулировочный винт 6 — ролик 7 — серьга 8 — вал привода 9 — треугольный рычаг 10 — пружина 11 — защелка 12 — рукоятка 14 — изолирующая планка 15 — выводы вспомогательных контактов 16 — ролик

Рис. 12 Электромагнитный привод ПЭ-11

Выключатель имеет встроенный электромагнитный привод ПЭ-11. Вал привода связан через тягу с главным валом. Привод состоит из систем тяг и рычагов (рис.12), удерживающей защелки, электромагнитов (включающего и отключающего) и узла блокировочных контактов. Включающий электромагнит СВ (соленоид включения) состоит из катушки, сердечника со штоком и магнитопровода. Напряжение питания СВ 220 или 110В постоянного тока. Ток, потребляемый СВ в момент включения достигает 100А, поэтому для питания СВ используется контактор постоянного тока КМВ-521.

С валом привода через тяги связаны контакты КСБ(сигнально-блокировочные), которые используются для сигнализации, блокировки и работы автоматики.

Цепи управления включением и отключением МВ коммутируются быстродействующими контактами соответственно КБВ — блокировочный положения включено и КБО- блокировочный положения отключено.

Роль этих контактов — автоматически прекращать питание включающего и отключающего электромагнитов после совершения ими соответствующих операций.

В приводе используется электрическая блокировка от самопроизвольного повторного включения на короткое замыкание (прыганья), осуществляемая при помощи специального двухпозиционного блок-контакта КБП.

Контакт КБП приводится в действие сердечником отключающего электромагнита. Включение выключателя осуществляется с помощью электромагнитного привода или рычагом ручного неоперативного включения.

Отключение осуществляется за счет энергии отключающих пружин, путем снятия механизма привода с удерживающей защелки с помощью сердечника электромагнита отключения или вручную, нажатием на кнопку (рычаг) ручного отключения.

Выключатель имеет механическую блокировку от вкатывания – выкатывания во включенном положении и вторую блокировку от вкатывания на включенные заземляющие ножи если таковые имеются.

При вкатывании выкатной элемент автоматически заземляется.

Вакуумные выключатели

Для коммутации электрических цепей в энергетике, особое место отводится вакуумным выключателям.

Внутри вакуумной дугогасительной камеры работают силовые контакты, прижимаемые между собой так, чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление и надежное прохождение токов как нагрузки, так и аварии.

Прекрасные дугогасящие свойства глубокого вакуума позволили создать выключатели на напряжение 10 кВ, которые благодаря своим преимуществам вытесняют маломасляные выключатели.

В вакуумных дугогасительных камерах реализуется два важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла и воздуха) и высокая дугогасительная способность.

При переменном токе после прохождения тока через нуль происходит быстрое рассасывание зарядов вследствие диффузии, и через 10 мкс между контактами восстанавливается электрическая прочность вакуума, что является большим достоинством этих выключателей.

Вакуумные выключатели изготавливается с двумя типами приводов: пружинно-моторным и электромагнитным. Электромагнитные привода делятся — на механическую и «магнитные» защёлки. У пружинно-моторных приводов, в сравнении с электромагнитными приводами, меньший коммутационный ресурс, но обеспечено ручное включение выключателя под нагрузку даже при полном отсутствии питания на шинках управления, потребляют для заводки пружины включения очень маленький ток — 1,5А, это упрощает схему цепей вторичной коммутации ячейки. Электромагнитные приводы применяются, где требуется большой коммутационный ресурс. Если нагрузкой выключателя является трансформатор или двигатель, возможно возникновение перенапряжений при коммутации, нужно устанавливать ограничители перенапряжений (ОПН).

BB/ TEL-10.Вакуумные выключатели (рис.13) предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трёхфазного переменного тока (частота 50 Гц), номинальным напряжением до 10 кВ включительно, с изолированной нейтралью и установливаются в комплектных распределительных устройствах станций, подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии, в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей, нефтехимической, химической, горнорудной отраслях.

В основу работы выключателей серии ВВ/TEL заложен принцип гашения дуги переменного тока в вакуумной дугогасительной камере при разведении контактов в глубоком вакууме (остаточное давление порядка 10 -6 мм рт. ст.). Носителями заряда при горении дуги являются пары металла.

Рис. 14 Коммутационный модуль ISM15

Коммутационные модули (рис.14) состоят из трёх полюсов, установленных на металлическом основании, в котором размещаются электромагнитные приводы каждого полюса, удерживающие по принципу «магнитной защёлки» коммутационный модуль неограниченно долго во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита привода. Такая конструкция построения коммутационного модуля позволяет выпускать ISM15 с различным межполюсным расстоянием.

Вакуумная дугогасительная камера (ВДК) Подвижное соединение Тяговый изолятор Вспомогательные контакты Электромагнитный привод Промежуточный вал

Рис. 15 Устройство полюса

Основные узлы коммутационного модуля (рис.15) размещаются в закрытом изоляционном корпусе, который выполнен из механически прочного изоляционного материала (поликарбонат или мензолит). Каждый полюс коммутационного модуля содержит вакуумную дугогасительную камеру ВДК/TEL. Контакты вакуумной дугогасительной камеры имеют электрическую связь с терминалами коммутационного модуля. Неподвижные контакты вакуумной дугогасительной камеры крепятся к верхнему контактному терминалу. Подвижные контакты вакуумной дугогасительной камеры связаны механически с приводами через тяговые изоляторы, а электрическая связь обеспечивается с помощью гибких токосъемов, которые подсоединяются к нижним терминалам каждого полюса коммутационного модуля.

Вам понравится:  Схема подключения ходовых огней шевроле каптива

Верхний и нижний терминалы закреплены на опорном изоляторе, а сам изолятор – на металлическом основании.

Привод коммутационного модуля состоит из статора электромагнита, якоря, катушки, пружин дополнительного поджатия и отключения. Катушки электромагнита соединены параллельно, за счёт чего обеспечивается электрическая синхронизация работы всех трёх полюсов коммутационного модуля.

Полюса механически связаны между собой общим синхронизирующим валом. Он механически обеспечивает одновременность коммутации вакуумных дугогасительных камер всех трёх полюсов. На вал установлен кулачок, управляющий микропереключателями, которые выполняют функции блок-контактов во внешних вспомогательных цепях (управления, сигнализации и др.).

В момент подачи команды включения на модуль управления происходит разряд включающего конденсатора на катушку электромагнитного привода коммутационного модуля, и начинается процесс включения выключателя.

Отключающая пружина привода в процессе движения якоря сжимается, накапливая потенциальную энергию для выполнения операции отключения модуля. Перемещение якоря передается на синхронизирующий вал, поворачивая его в процессе движения для управления вспомогательными контактами.

Запас по усилию удержания (сила, необходимая для отрыва якоря от статора электромагнита, приложенная вдоль оси привода), составляет 450-500 Н для одного полюса коммутационного модуля. В случае обрыва цепи катушки электромагнита одного из полюсов, коммутационный модуль не фиксируется во включенном положении и отключается, тем самым предупреждается работа выключателя в неполнофазном режиме.

При подаче команды отключения, на вход модуль управления разряжается предварительно заряженный отключающий конденсатор модуля управления, обеспечивающий протекание тока через обмотку в течение 15-20 мс в направлении, противоположном току включения. Ток отключения частично размагничивает магнитную систему (якорь-статор) до значения, при котором, якорь под действием отключающей пружины сможет начать двигаться вниз.

Совместное воздействие отключающей пружины и пружины дополнительного поджатия контактов является достаточным для того, чтобы «оторвать» примагниченный якорь от статора. Энергии ударного воздействия достаточно для разрыва точек микросварки на поверхности контактов. Размыкание контактов происходит с интенсивным ускорением, способствуя достижению максимальной отключающей способности коммутационного модуля.

Ручное оперативное отключение выключателя осуществляется путем механического воздействия на кнопку ручного отключения, которая через толкатель, шарнирно связанный с валом выключателя, воздействует на якоря электромагнитов привода.

Разъединители

Разъединителями — называются высоковольтные аппараты, предназначенные для включения и отключения участков электрической цепи под напряжением, но без нагрузки. Их используют для снятия напряжения с токоведущих частей аппаратов или сборных шин, для создания видимого разрыва цепи при ремонтных работах и изменениях схемы распределительного устройства, например — при переходе с одной системы шин на другую.

Контактная система разъединителей не имеет дугогасительных приспособлений, поэтому отключать разъединителями рабочие токи нагрузки нельзя, так как при этом образуется электрическая дуга, которая может привести к перекрытию соседних фаз и аварии. Как исключение разъединителями можно отключать измерительные трансформаторы напряжения и небольшие силовые трансформаторы в режиме холостого хода, когда вся нагрузка трансформа­тора уже отключена. Разъединителями нельзя отключать протяженные воздушные и особенно кабельные линии, так как в этом случае, даже если их нагрузка отключена, приходится разрывать большой емкостный ток, создающий дугу, которую трудно погасить на открытом воздухе.

Конструктивно разъединители выполняют однополюсными и трехполюсными для внутренней или наружной установки на напряжения 6 кВ и выше и токи от 200 до нескольких тысяч ампер.

Разъединители внутренней установки имеют ножи рубящего типа, а наружной — поворотного, замыкающиеся в плоскости, перпендикулярной осям опорных изоляторов. По способу установки различают разъединители с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

1 — рама; 2 — упор ограничения поворота вала; 3 — рычаг; 4 — вал;5 — подвижный контакт; 6 — пружина; 7- фарфоровая тяга;8 — неподвижный контакт; 9 — опорный изолятор;10 – рычаг

Рис.16 Трехполюсный разъединитель РВЗ-10

Для внутренней установки на напряжение 6 или 10 кВ выпускают однополюсные разъединители типа РВО и трехполюсные типов РВ, РВК на токи 400, 600 и 1000 А. Разъединитель РВ-10/600 на. напряжение 10 кВ и номинальный ток 600А для внутренней установки.

Смонтированные на стальной раме 1 опорные изоляторы 9 разъединителя имеют в верхней части неподвижные контакты 8. Подвижные контакты 5 ножей рубящего типа выполнены в виде двух параллельных медных пластин, стянутых пружинами 6. Приводной вал 4 разъединителя, проходящий вдоль всей рамы, имеет на одном конце рычаг 10, соединенный с приводом разъединителя. Фарфоровые тяги 7 шарнирно соединены с подвижными ножами. Шесть пар стальных пластин, закрепленных в местах непосредственного соприкосновения контактов 8, обеспечивают лучшее их прилегание при прохождении больших токов (так называемый «магнитный замок»). Для присоединения рамы разъединителя к общему зазем­ляющему контуру станции или подстанции предусмотрен болт заземления.

Во включенном и отключенном положениях ножи разъедините­ля надежно фиксируются системой рычагов приводов, что исключает самопроизвольное их отключение или включение.

Для открытых установок напряжением 35, 110, 150 кВ применяют более сложные конструкции разъединителей (рис. 17), например горизонтально-поворотные типа РНД (разъединители для наружной установки, двухколонковые) или РНДЗ с одним или двумя заземляющими ножами. Разъединители типов РНД и РНДЗ для напряжений 35 и 110 кВ выполняются на 630, 1000 и 2000А, они изготовляются в виде отдельных полюсов и монтируются на раме, укрепляемой на опорной металлической конструкции или фундаменте. Полюсы разъединителя соединяют приводными тягами в трехфазную группу.

1 — опора; 2,14 — кронштейн; 3 — рама; 4 — изолятор; 5 — контактный вывод;
6 — гибкий провод; 7 — полуножи; 8 — тяга; 9 — крюковой болт; 10 — муфта; 11 — вал;
12 — муфта привода; 13 — ручной привод разъединителя

Рис.17 Разъединители наружной установки

Каждый полюс разъединителя смонтирован на стальной основе. Кинематическая схема привода выполнена таким образом, что один полюс является ведущим, с ним поперечными тягами связаны ведомые остальные полюса. Включение и отключение разъединителя осуществляется ножами, расположенными в горизонтальной плоскости. Поворот ножей происходит также в этой плоскости. Поворотный горизонтальный нож снабжен ламелями (пружинными пластинами), в которые входят ножи при включении разъединителя. Для присоединения проводов на каждом полюсе имеется по две контактных пластины. Поворотные ножи с контактными пластинами связаны при помощи гибких проводников. Привод с рукоятками оперирования главными и заземляющими ножами расположен в нижней части конструкции на высоте около 1,2—1,3 м от земли. Рукоятки связаны механической блокировкой.

Разъединители РГП-СЭЩ 35 кВ (рис.18) изготавливается в однополюсном исполнении. При монтаже разъединители могут соединяться в трехполюсный, двухполюсный и однополюсный. Контакты главных ножей РГП СЭЩ выполнены из бериллиевой бронзы и имеют специальную конфигурацию. Не требуется дополнительная регулировка контактного нажатия в течение срока службы.

Рис.18 Разъединитель РГП СЭЩ

Одна из колонок аппарата выполнена неподвижной, что позволило уменьшить количество кинематических связей и увеличило надёжность аппарата. Контакты хорошо работают в условиях сильного обледенения. На разъединитель РГП устанавливается как ручные привод ПР СЭЩ-10 и двигательный привод ПДС СЭЩ

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки – коммутационный аппарат, выключатель, который служит для отключения-включения под нагрузкой подключенного через него участка электрической сети, и, как правило, представляет собой автогазовый выключатель.

Вам понравится:  Розетка этюд накладная двойная ip44

В отличие от силовых выключателей, выключатели нагрузки не предназначены для коммутаций токов короткого замыкания (для защиты присоединения от которых устанавливаются предохранители), но при этом имеют меньшую стоимость. Выключатель нагрузки весьма распространенный коммутационный аппарат в распределительных сетях 6, 10 кВ.

а — общий вид выключателя нагрузки; б — дугогасительная камера;

1 — отключающая пружина; 2 — неподвижный контакт; 3 — дугогасительная камера; 4 — подвижный дугогасительный контакт; 5 — подвижный контакт; 6 — стальная полоса; 7 — стяжные винты; 8 — неподвижный дугогасительный контакт; 9 — газогенерирующий вкладыш; 10 — опорный изолятор; 11 — предохранитель; 12 — рама.

Рис. 19 Выключатель нагрузки

Для отключения цепей при коротких замыканиях на выключателях нагрузки устанавливают высоковольтные предохранители ВНРЗ. Выключатели нагрузки монтируются на стальной раме с опорными изоляторами. На верхних изоляторах (для каждой фазы) установлены неподвижные контакты — рабочие и дугогасительные. Дугогасительный контакт располагается в пластмассовой камере, внутри которой находится вкладыш из органического стекла. Вкладыш состоит из двух частей и в собранном вид образует узкую щель для входа подвижного дугогасительного контакта. На нижних изоляторах закреплены ножи — подвижные рабочие контакты, состоящие из двух соединенных между собой медных полос. Подвижные дугогасительные контакты расположены между двумя направляющими полосами, прикрепленными к ножу. На раме в подшипниках установлен вал, к которому приварены три рычага с фарфоровыми тягами. Подвижная система выключателя нагрузки отключается с помощью двух пружин. Чтобы установить предохранители, к раме крепится дополнительный каркас с опорными изоляторами, которые имеют контактные губки и пружины. На этом каркасе может быть смонтировано устройство, подающее команду на отключение выключателя при перегорании предохранителя.

7. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений.

Разрядником называется аппарат, предназначенный для защиты изоляции электроустановки от перенапряжения. Разрядник разряжает волну перенапряжения на землю с последующим немедленным восстановлением нормальной изоляции сети по отношению к земле.

Перенапряжением называется повышение напряжения до величины, опасной для изоляции электроустановки, рассчитанной на рабочее напряжение. Перенапряжения в электрических установках можно подразделить на две группы:

Коммутационные перенапряжения возникают в электроустановках при изменениях режима их работы, например при отключении короткого замыкания, включении или отключении нагрузки, внезапном значительном изменении нагрузки. При этом выделяется запасенная в установке энергия. Эта энергия определяет кратность перенапряжения, представляющую собой отношение величин амплитуд перенапряжения и номинального напряжения. Коммутационные перенапряжения вызываются разрывом цепи переменного тока, содержащей индуктивности и емкости, например, при отключении токов холостого хода трансформаторов, асинхронных двигателей, линий электропередачи и др. Одним из видов коммутационных перенапряжений являются дуговые перенапряжения, которые возникнуть в установках выше 1000В, при однофазных замыканиях на землю; их величина превышает в 4 — 4,5 раза номинальное напряжение.

Атмосферные перенапряжения возникают вследствие воздействия на электроустановки грозовых разрядов. Они не зависят от величины рабочего напряжения электроустановки. Атмосферные перенапряжения подразделяют на индуктированные перенапряжения и перенапряжения от прямого удара молнии.

Индуктированные перенапряжения образуются при грозовом разряде вблизи электроустановки и линии электропередачи за счет индуктивных влияний. Перенапряжения от прямого удара молнии наиболее опасны. Измерения показывают, что токи молнии изменяются от 10 до 250 кА, чаще всего их величина порядка 25 кА. Скорость изменения тока молнии (крутизна фронта волны тока) различна. Обычно для расчетов принимают 50 кА/мкс при амплитуде тока 200 кА. Для защиты электроустановок от атмосферных перенапряжений применяют молниеотводы, защитные тросы, разрядники и защитные промежутки.

Вентильные разрядники предназначены для ограничения возникающих в электрических сетях коммутационных и атмосферных перенапряжений, с целью предотвращения возможных пробоев изоляции, повреждения оборудования . Вентильные разрядники имеют искровые промежутки и устройства, гасящие электрическую дугу. Устанавливают их между проводом и заземлением, параллельно защищаемой изоляции. Разрядники, как правило, защищают подходы ВЛ к подстанциям, а также переходы ВЛ через линии связи, автомобильные и железные дороги и линии электропередачи.

Вентильный разрядник (рис.20) состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых или тиритовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды. Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора — снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вентиль обладает особенным свойством — его вольт-амперная характеристика нелинейна — падает с увеличением значения силы тока. Это свойство позволяет пропустить больший ток при меньшем падении напряжения. Благодаря этому свойству вилита вентильные разрядники и получили свое название. Среди прочих преимуществ вентильных разрядников следует отметить бесшумность срабатывания и отсутствие выбросов газа или пламени. Рабочее сопротивление состоит из вилитовых дисков, изготовленных из карборунда, которые изменяют сопротивление в зависимости от приложенного к ним напряжения: с повышением напряжения сопротивление вилитовых дисков уменьшается, и наоборот.

Выпускаются вентильные разрядники серий:

РВП- разрядник вентильный подстанционный

РС- разрядник вентильный облегченной конструкции для защиты сельских электроустановок

РВС- разрядник вентильный станционный

РВО- разрядник вентильный облегченной конструкции

РВМ, РВМГ- разрядник вентильный с магнитным гашением дуги.

РВМК- разрядник вентильный с магнитным гашением, комбинированные

РВТ- разрядник вентильный токоограничивающий

РВРД — разрядник вентильный с растягиванием дуги (с постоянным магнитом на основе бариевых ферритов)

Рис. 20 Вентильный разрядник РВП-6

Основные элементы — искровой промежуток 4 и последовательные резисторы 6 — размещены в фарфоровой покрышке 7 и сжаты спиральной пружиной 9. Положение вилитового резистора внутри покрышки фиксируется при помощи технического фетра или войлока 10. Искровые промежутки от стенок покрышки отделяются изолирующим цилиндром 5. Внутренняя полость фарфоровой покрышки герметизируется при помощи прокладок 2 из озоностойкой резины. Верхнее уплотнение закрывается металлическим колпаком 11, а нижнее — диафрагмой 8 и заклинивается металлическими сегментами 1. Для крепления к несущей конструкции разрядник снабжен хомутиком 3; к токоведущему проводу разрядник подсоединяется посредством болта 12, а к заземлению — через шпильку 13.

При ударе молнии в провода ВЛ искровые промежутки разрядника пробиваются и рабочее сопротивление оказывается под высоким напряжением, под воздействием которого оно уменьшается и пропускает импульсный ток молнии. После этого напряжение на разряднике снижается до номинального, рабочее сопротивление увеличивается, а сопровождающий ток соответственно уменьшается. Сравнительно небольшой сопровождающий ток позволяет искровым промежуткам разрядника оборвать его при переходе через нулевое значение.

Ограничители перенапряжений. В настоящее время широкое распространение получают ограничители перенапряжений (ОПН), представляющие собой нелинейные активные сопротивления без специальных искровых промежутков (рис.21). ОПН обычно изготовляют путем спекания оксидов цинка и других металлов.

Защитная характеристика ОПН имеет вид, близкий к нелинейной характеристике вентильного разрядника. Однако оксидно-цинковые сопротивления имеют значительно более высокую нелинейность, чем вилитовые сопротивления, поэтому у ОПН нет необходимости использования искровых промежутков.

Достоинствами ОПН, по сравнению с вентильными разрядниками, являются взрывобезопасность, более высокая надежность, снижение уровня перенапряжений, воздействующих на защищаемое оборудование, и возможность контроля старения сопротивлений по току в рабочем режиме.

Источник

Поделиться с друзьями
Радиолюбительские схемы
Adblock
detector