В.И. Масорский Маломасляные выключатели ВМП-10

1

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Знакомство с назначением, техническими параметрами, изучение конструкции и принципа работы высоковольтных маломасляных выключателей типа ВМП-10 и электромагнитного привода ПЭ-II. Экспериментальное определение регулировочных и скоростных параметров.

ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с назначением выключателей, их классификацией

итехническими данными.

2.Изучить конструкцию и принцип работы выключателя с приводом ПЭ-II, при этом провести полную разборку и сборку полюса выключателя.

3.Замерить и при необходимости отрегулировать ход и вжим подвижного электрода, одновременность замыкания контактов.

4.Снять виброграмму включения и отключения выключателя, при обработке которой построить кривые скорости включения и отключения. Замерить параметры характерных точек кривых скорости согласно требованиям табл.2.

5.Составить отчет о проделанной работе, в которой после названия и цели работы представить табл.2 экспериментальных и паспортных значений контролируемых параметров, а также построить кривые скорости включения и отключения. По усмотрению студента в отчет помещаются материалы, необходимые для ответов на контрольные вопросы.

1.НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Выключатели серии ВМП-10 представляют собой трехполюсные коммутационные аппараты, предназначенные для работы во внутренних установках переменного тока высокого напряжения частотой 50 Гц, в том числе для комплектных распределительных устройств (КРУ) внутренней установки. Выключатели предназначены для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой и при коротких замыканиях.

По роду установки выключатели разделяются на две группы: - для стационарных распределительных устройств типа КСО;

2

- для комплектных распределительных устройств с ячейками выкатного типа.

Каждый выключатель имеет варианты исполнения по номинальному току, отличающиеся между собой сечением токопровода и размерами выводов. В табл.1 приведены электрические, механические и регулировочные характеристики выключателей серии ВМП-10. Основные технические данные вводятся в структуру условного обозначения, которая расшифровывается следующим образом:

2. КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМП-10

Выключатель в собранном виде в трехфазном исполнении с электромагнитным приводом ПЭ-II показан на рис.1. Каждая фаза имеет отдельный выключатель (полюс) 5, который смонтирован на двух опорных изоляторах 2 с внутренним механическим креплением арматуры, установленных на общей стальной раме 1. Рама является основанием выключателя.

Выключатель управляется приводом 8, связанным тягами 6 и 7 с главным валом 4 выключателя. На валу 4 против каждого полюса установлен двухплечий рычаг, который одним концом соединен с изоляционной тягой 3 полюса, а другим – с отключающей пружиной.

3

Для амортизации при включении и отключении выключатель снабжен масляным и пружинным демпферами. Масляный демпфер смягчает удары при отключении, а пружинный – при включении.

4

Рис.1. Установка выключателя ВМП-10 с приводом ПЭ-II

Если расстояние между центрами полюсов менее 250 мм (в шкафах КРУ), то между полюсами выключателя устанавливаются изоляционные перегородки 9.

Токопроводы подсоединяются к верхнему и нижнему фланцам выключателя. Следовательно, выключатель ВМП в эксплуатации находится под напряжением.

Конструктивное устройство одного полюса выключателя ВМП-10 показано на рис.2. Каждый полюс выключателя состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 1, на концах которого заармированы металлические фланцы 2 и 9. Внутри корпуса 4 из алюминиевого сплава, укрепленного на верхнем фланце, размещен выпрямляющий механизм 6, подвижный контактный стержень 16, роликовое токосъемное устройство 3 и маслоотделитель 17.

Корпус механизма сверху закрыт крышкой 5 из изоляционного материала, имеющий канал 19 для соединения внутренней полости цилиндра с атмосферой и маслоналивное отверстие, закрытое пробкой 18.

6

Нижний фланец 9 снизу закрыт крышкой 12 из меди, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт 10, а снаружи – маслоспускная пробка 13. К крышке 12 с помощью болтов крепится токоведущая шина.

Конструкция нижнего фланца 9 позволяет создать воздушную подушку при залитом трансформаторным маслом цилиндре выключателя. Подушка выполняет роль амортизатора при повышении давления в нижней части цилиндра в момент горения электрической дуги.

Устройство неподвижного розеточного контакта показано на рис.3.

Рис.3. Неподвижный розеточный контакт

Контакт состоит из медных сегментов 1 в количестве 5 шт. в выключателях на 600-1000 А и 6 шт. – на 1500 А, пружин 2, создающих нажатие в контакте, прокладки 3, упорного кольца 4, неподвижного контактодержателя 7, роль которого выполняет нижний фланец, и гибких связей из тонких медных полосок 5, которые соединяют контакто-

7

держатель с сегментами. С целью уменьшения износа от воздействия электрической дуги верхний конец сегмента армирован металлокерамикой 8.

При входе контактного стержня 16 (рис.2) в розетку сегменты расходятся, сжимая при этом контактные пружины 2. Тем самым обеспечивается ход стержня в розеточном контакте с поджатием. Внутри изоляционного цилиндра над розеточным контактом расположена дугогасительная камера 15 (рис.2).

Дугогасительная камера выключателя набирается из чередующихся гетинаксовых и фибровых пластин (рис.4). Пластины верхней части камеры круглые и имеют центральное отверстие для прохода контактного стержня. Причем диаметр отверстия у гетинаксовых пластин (не считая верхних) больше, чем у фибровых. Кроме того, отверстия имеют удлиненную форму. Это позволяет при сборке камеры создать так называемые карманы. Помимо центрального отверстия, верхние пластины имеют также еще три или два отверстия (соответственно исполнение I или 2), благодаря которым в собранном виде создаются вертикальные каналы, переходящие в нижней части камеры в горизонтальные (поперечные), расположенные один над другим.

Чтобы предотвратить возможность загорания дуги между подвижным стержнем 16 и стенками нижнего фланца 9, внутри последнего находится изоляционный распорный цилиндр 11 (рис.2). Этот цилиндр одновременно удерживает дугогасительную камеру 15 от смещения.

Процесс гашения электрической дуги в выключателе показан на рис.5. Во включенном положении подвижный стержень находится в розетке (рис.5,а). При отключении выключателя контактный стержень выходит из розеточного контакта и в этот момент загорается электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги трансформаторное масло газогенерирует. В связи с тем, что в начале размыкания контактов поперечные каналы еще перекрыты стержнем, давление в камере повышается и воздушная подушка «А» в амортизационной камере сжимается. При дальнейшем движении контактного стержня освобождаются поперечные каналы и находящиеся под давлением масло и газы устремляются поперек дуги, производя интенсивную ее деионизацию (рис.5,б). Отработавшие газы по вертикальным отверстиям камеры попадают в верхнюю часть цилиндра и через отверстия – в маслоотделитель, в котором газы очищаются от капелек масла. После очистки газы через отверстие уходят в окружающую воздушную среду.

8

а)

б)

Рис.4. Дугогасительная камера: 1, 2, 8 – пластины из гетинакса; 3-7, 9-13

– пластины из электрокартона; 14 – пластины из прессматериала АГ-4В;

15 – шпилька; 16 – гайка; 17, 18, 19 – Рис.5. Процесс гашения дуги щели; 20 – 22 – вертикальные кана-

лы; 23 – 25 – масляные карманы; 26 – центральное отверстие; 27 – вкладыш из фибры

9

Если отключаются небольшие токи, то давление в камере может быть недостаточным для быстрого гашения дуги. Дуга в этом случае, растягиваясь, входит в центральное отверстие камеры, где соприкасается с фибровыми пластинами. Образующиеся при этом дополнительные газы поступают в карманы верхней части камеры. В момент прохождения тока через нуль, когда происходит естественное погасание дуги, газы из карманов устремляются в область межконтактного промежутка и производят интенсивную его деионизацию.

После нескольких отключений масло в выключателе загрязняется примесью обгоревшей фибры и его изоляционные свойства ухудшаются. Поэтому в отключенном положении между контактным стержнем и поверхностью масла должна быть воздушная прослойка около 15 мм.

Для наблюдения за уровнем масла в выключателе служит маслоуказатель (рис.2). В выключателе должен строго поддерживаться определенный уровень масла, отмеченный на маслоуказателе.

3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗБОРКИ И СБОРКИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Разборка полюса выключателя. Разборка цидиндров масляного выключателя производится с целью осмотра деталей, расположенных внутри его, для их своевременного ремонта или замены новыми.

Ревизия с разборкой цилиндров, а по мере надобности и текущий ремонт выключателя производятся в обязательном порядке не реже одного раза в год, а также после отключения не более шести коротких замыканий.

Процесс разборки полюса выключателя осуществляется в следующем порядке (позиции деталей даются по рис.2):

1.Снимают междуполюсные перегородки (у выключателей, устанавливаемых в КРУ).

2.Сливают масло из цилиндров, выкрутив пробки 13. При этом одновременно проверяют работу маслоуказателя.

3.Отсоединяют от полюса изоляционную тягу 3 (рис.1) и полюс снимают с опорных изоляторов.

4.Открывают нижнюю крышку с неподвижными контактами и вынимают распорный цилиндр 11 и дугогасительную камеру 15.

5.Открывают верхнюю крышку и вынимают маслоотделитель 17.

6.Снимают корпус механизма, предварительно отсоединив его от верхнего изолятора, тяги и изоляционного цилиндра.

7.Снимают диск, крепящий направляющие стержни 7.