Лекция № 20

План:

1. Приводы масляных выключателей.

2. Воздушные выключатели.

3. Элегазовые выключатели.

4. Вакуумные выключатели.

5. Выключатели нагрузки.

6. Выбор, применение и эксплуатация выключателей ВН.

20.1 Приводы масляных выключателей

Механизм привода выключателя. Для обеспечения дугогашения подвижный контакт выключателя при отключении должен обладать определенной линейной скоростью (1,5—10 м/с). Как правило, контакты выключателей движутся поступательно, а звенья, передающие усилия контактам от пружин или привода, имеют вращательное движение. Механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, называется прямилом.

Особенности привода масляных выключателей на напряжение 110 кВ и выше. При включении на существующее КЗ дуга загораетсядо соприкосновения контактов и существует до момента их соединения. При этом контактные поверхности могут частично расплавляться, что ведет к их привариванию при замыкании. Кроме того, вызванные дугой при включении разложение и испарение масла могут препятствовать ее гашению при последующем отключении. Возникновение дуги при включении создает давление газа внутри ДУ, которое может снижать скорость контакта на самом ответственном участке пути. Как показывают экспериментальные исследования, длительность горения дуги при включении не. должна превышать 0,005 с.

В настоящее время применяются ручней, электромагнитный, пружинный, пневматический и пневмогидравлический приводы.

Ручные приводы. При ручном приводе используется мускульная сила человека. Уменьшение усилия, необходимого для включения, достигается применением рычажных систем. Эти приводы применяются только для маломощных выключателей с напряжением 6—10 кВ.

Уменьшение обгорания контактов с помощью их облицовки металлокерамикой облегчает включение привода при существующем КЗ и позволяет увеличить номинальный ток включения.

При ручных приводах невозможно дистанционное включение выключателей. Поэтому широкая автоматизация подстанций ограничивает их применение.

Электромагнитные приводы. Электромагнитный привод предназначен для выключателей с максимальным статическим моментом на валу не более 400Н-м. Вал привода через муфту и рычажную передачу соединяется с валом выключателя. Включение производится броневым электромагнитом постоянного тока с якорем и катушкой . Применение броневого электромагнита позволяет получить большой ход якоря и большую силу тяги в конце хода, что необходимо для преодоления противодействующих сил выключателя. При наладке ручное включение производится с помощью рычага.

Пружинные приводы.

В пружинном приводе энергия, необходимая для включения, запасается в мощной пружине, которая заводится либо от руки, либо с помощью двигателя малой мощности (менее 1 кВт),

20.2 Воздушные выключатели

Получили широкое распространение и во многих случаях вытеснили масляные. Они позволили перейти к классам напряжения 750 и 1150 кВ и в основном применяются:

как сетевые на напряжения 6 - 1150 кВ с I_Н до 4000 А и I₀ до 160 кА;

как генераторные на напряжения 6 - 20 кВ с I_Н до 20 Аи I₀ до 160 кА;

как выключатели нагрузки на 6 - 220 кВ и 110 - 500 кВ и выключатели комплектных распредустройств на напряжение до 35 кВ.

Выключатели выпускаются различного климатического исполнения, для различных категорий размещения и различного вида установки (опорные, подвесные, настенные, выкатные и др.)

Независимо от типа и конструкции воздушный выключатель состоит из трех основных частей: дугогасительного устройства с отделителем или без него, системы снабжения сжатым воздухом и системы управления. Система управления выполняется с одним пневмоприводом с механической передачей, с пневмогидравлической передачей и пневмосветовой передачей.

Гашение дуги в выключателях осуществляется сжатым воздухом давлением 0,6 - 5 МПа в различных камерах. При отключении сжатый воздух из бака подается в ДУ. Дуга, образующаяся в камере ДУ, обдувается интенсивным потоком сжатого воздуха, выходящим в атмосферу. Изоляция токоведущих частей между собой осуществляется с помощью твердых диэлектриков и воздуха.

В выключателях с отделителем размыкание дугогасительных контактов осуществляется одним и тем же потоком воздуха, поступающим из отдельного резервуара. Контакты выполнены в виде контактно-поршневых механизмов. Во включенном положении выключателя в ДУ и в отделителе все контакты замкнуты. При подаче команды на отключение сжатый воздух из резервуара подается в дугогасительную камеру, размыкает контакты и гасит дугу.

В выключателе без отделителя широко применяются воздушные камеры (резервуары), в которых размещены ДУ. Привод контактов отделен от дугогасящей среды. При размыкании контактов открываются выхлопные клапаны и сжатый воздух, вытекая из камер через сопла контактов, гасит дугу.

Широкое применение получили выключатели типа ВВП-35 с обычным отделителем электрических установок. Параметры выключателя: U_HOM=35 кВ;

I_НОМ = 1250А; Iо,ном = 20 кА; I₀ = 0,08с, Рном =2 МПа. Особенностью выключателя является возможности многократной коммутации I_НОМ.

Генераторные выключатели ВВГ-20. (U_HOM=20 кВ; I_НОМ=20 кА; Iо,ном = 160 кА, сквозной ток 410 кА) .

Выключатели серии ВВБ с дугогасительными камерами в баке со сжатым воздухом.

Серии ВВБК на U_HOM=110-1150 кВ; I,ном =3200 и 4000 А; Iо,ном = 50-40 кА; t₀=0,04c. Р_ном=4 МПа.