Высоковольтные выключатели

Предназначены для включения и отключения цепей высокого напряжения при номинальных режимах работы и авто. отключения этих цепей при аварийных режимах (к.з перегрузки) .

Автоматическое и быстрое откл. цепи при к.з. является основной и наиболее ответственной функцией выключателя, предотвращающей повреждение и разрушение электрооборудования от действия больших токов к.з. Выполняются выключатели на номинальные токи от 50 А до 20 кА. Напряжение от 3-х кВ до 750 кВ и с мощностью отключения от 50 до 40000 мВА.

Основным фактором опред. конструкцию выключателя явл. способ гашения дуги. По способу гашения дуги выключатели делятся на след. группы:

1)масляные выключатели: гашение дуги происходит в масле

а) масляные баковые выключатели ( многообъемные) с большим объемом масла, масло служит так же изоляцией между контактами – с автодутьём, с масляным дутьём

б)маломасляные с малым объемом масла (горшковые), масло служит только дугогасящей средой.

2)Воздушные выключатели: гашение дуги осуществляется потоками сжатого воздуха, получаемого от спец. источника - компрессора.

3)Воздушные автопневматические выключатели: сжатый воздух, необходимый для гашения дуги создается за счет энергии отключающей пружины.

4)Автогазовые(газогенерирующие) выключатели: гашение осуществляется газами которые выделяются из стенок камеры под действием высокой температуры эл. дуги (фибра…)

5)Элегазовые: выключатели со сжатым элегазом гашение происходит в среде шестифтористой серы

6)Электромагнитный выключатель, гашение происходит за счет магнитного дутья в различного рода камерах

7)Вакуумные выключатели гашение дуги происходит в вакууме

8) выключатели нагрузки

Первые две группы позволяют осуществлять конструкции на всю шкалу напряжений токов и мощностей.

Последние пять групп выключателей ограничиваются мощностью до 300 мВА, токи до 600 А , напр до 15 кВ, за исключением вакуумных и элегазовых выключателей которые позволяют создать конструкции на напр. от 35 до 220 кВ

Каждая группа выключателей может подразделяться:

1 по времени действия на быстродействующие, ускоренного действия , не быстродействующие.

2 по числу фаз: однофазные, трехфазные

3 в зависимости от числа мест разрыва цепи на фазу

4 По конструктивной связи с приводом: с отдельным приводом и со встроенным, каждый из которых может выполнятся либо с ручным, либо с двигательным включением.

5 По роду установки: наружная и внутренняя и для взрывоопасных сред.

6 По наличию АПВ: однократного, многократного, пофазного и

7 По выполняемым функциям в схемах РУ: генераторные, распределительные: фидерные и подстанционные.

Токоограничивающие реакторы

Автом. выключатели осуществляют откл. цепей от разрушающего действия электродинамических сил. В современных мощных сетях токи к.з. а следовательно и электродинам. силы бывают настолько велики, что часто не представляется возможным выполнить установки с требуемой электр. и термической стойкостью.

С целью ограничения ударного тока к.з. в мощных сетях применяются

токоограничивающие реакторы, которые устанавливаются на отходящих фидерах 1 и 2и между секциями сборных шин 3. Кроме ограничения ток к.з. реакторы одновременно обеспечивают во время к.з. поддержание напряжения в сети на опред. уровне. Реактор представляет собой катушку с постоянным индуктивным сопротивлением х=ωL, выполняются без стальных сердечников.

Одним из основных параметров является его реактивность. Реактивность- это отношение падения напряжения на реакторе при протекании по нему номинального тока к фазному напряжению сети. Реакт выражается в %

Реактивность фидерных реакторов выбирается обычно 6-8% в секционных 8-12%

Для поддержания постоянства индуктивного сопротивления токоогр реакторы выполняются без стальных сердечников. На напр. до 35 кВ и для внутренней установки широкое распространение получили бетонные реакторы. Бетонный реактор выполняется в виде концентрически расположенных витков из специального круглого изолированного провода . Обмотки залиты в радиально расположенные бетонные колонки. Благодаря своей эластичности провод компенсирует термические и динамические усилия. Обмотки реактора на большие токи выполняются из нескольких параллельных проводов, число колонок определяется диаметром обмотки , основная изоляция реактора бетон, который проходит спец. технологический режим и выпускается с высокими механическими свойствами. Весь реактор после изготовления подвергается сушке пропитке и покрытию влагостойкими лаками. Каждая колонка реактора устанавливается на опорные изоляторы, которые обеспечивают изоляцию от земли и между фазами. Фазы могут быть расположены вертикально, горизонтально и ступенчато

Все металлические детали реактора выполняются из немагнитных материалов при больших токах применяется искусственное охлаждение на напряжение свыше 35 кВ и для наружной установки применяются маслинные реакторы.

Обмотки из медных проводников изолированных кабельной бумагой укладываются на изоляционные цилиндры и размещаются в баках , заливаемых маслом, концы обмоток каждой фазы выводятся через проходные изоляторы наружу, масло служит как изолирующая и как охлаждающая среда.