2.3. Пружинный привод

В пружинном приводе энергия, необходимая для включения контактов аппарата, запасается в мощной пружине, которая заводится либо вручную, либо с помощью двигателя небольшой мощности.

Особенностью тяговой характеристики привода является уменьшение усилия, развиваемого включающими пружинами к концу хода, вследств* е уменьшения их деформации. Для уменьшения такого эффекта начальнея избыточная энергия пружин преобразуется в кинетическую энергию специального груза. К концу включения, когда скорость падает, энергия, накопленная в груз?, передается механизму выключателя.

Широко распространен универсальный пружинно-грузовой привод 1Ш-67, рис. 1.3.

Рис. 1.3. Пружинно-грузовой привод выключателя

Включающие пружины 1 растягиваются с помощью электродвигателя 3, редуктора 2 и зубчатой передачи 6. Пружины соединяются с валом привода через систему рычагов 4 и 5, которые позволяют получить необходимый момент, несмотря на уменьшение силы пружин к концу хода. При взведении привода секторообразный груз 7 поворачивается на 180° в верхнее положение. При включении груз создает дополнительный вращающий момент, который достигает наибольшего значения после поворота вала примерно на 90°.

Пружинные приводы позволяют осуществлять цикл АПВ (автоматическое повторное включение), что невозможно в электромагнитных приводах. После включения выключателя автоматически производится взведение включающих пружин и привод подготавливается к повторному включению. Время включения выключателя с таким приводом составляет 0,2-0,35 с.

Привод снабжен электромагнитными элементами защиты, которые реагируют либо на ток, либо на напряжение. Эти элементы воздействуют и а расцепляющее устройство механизма привода.

Достоинства пружинного привода по сравнению с электромагнитным:

• отсутствие мощной аккумуляторной батареи и связанных с ней затрат;

• быстродействие.

Достоинства пружинного привода по сравнению с пневматическим и пневмогидравлическим:

• более прост по конструкции;

• отсутствуют резервуары со сжатым воздухом, компрессоры;

• отсутствуют сложная пневматическая или гидравлическая система управления.

Недостаток пружинного привода:

- усталость металла пружин.

Благодаря перечисленным достоинствам пружинные приводы нашли широкое применения в выключателях почти всех типов. Кроме того они применяются в таких аппаратах, как короткозамыкатели и отделители.

В качестве примера ниже приведены некоторые типы выключателей с пружинным приводом.

ВПМП-10 - выключатель подвесной маломасляный, с пружинным приводом, на напряжение 10 кВ.

ВМТ-110 - выключатель маломасляный трехполюсный, с пружинным приводом, на напряжение 110 кВ.

ВГТ-220 - выключатель элегазовый трехполюсный, с пружинным приводом, на напряжение 220 кВ.

ВНПР-10 - автогазовый выключатель нагрузки, с пружинным приводом для дистанционного отключения, с ручным заводом - местным управлением (Р), в а напряжение 10 кВ.

В лаборатории имеется пружинный привод маломасляного выключателя.

2.4. Пневматический привод

Недостатки, присущие электромагнитному приводу, заставили конструкторов искать новые пути решения задачи. В результате был создан пневматический привод, рис. 1.4.

При открытии клапана 1 сжатый воздух при давлении 0,8-1 МП а воздействует на поршень 2. Шток поршня 3 через ролик 5 производит включение выключателя. После включения полость под поршнем сообщается с атмосферой, и он возвращается в начальное положение под действием пружины 4.

Обращает внимание то, что значительно уменьшилось число рычагов в механической части привода по сравнению с электромагнитным, см. рис. 1.1.

Рис. 1.4. Пневматический привод выключателя

Пневматический привод широко применяется для выключателей, особенно воздушных. Бак со сжатым воздухом и привод встраиваются в конструкцию выключателя. Сжатый воздух подводится от централизованной компрессорной установки.

Подготовка воздуха. Распределительное устройство, оборудование е воздушными выключателями и пневматическими приводами, нуждается в установке для подготовки воздуха высокого давления, его очистке и осушке. Пыль, содержащаяся в воздухе, засоряет клапаны, создает неплотности, снижает разрядное напряжение изоляции. Особенно опасна влага, которая при понижении температуры может конденсироваться в воздуховодах. Зимой в

трубах и клапанах возможно образование льда и нарушение проходимости. Стальные части при наличии влаги подвержены коррозии. Конденсация влаги на внутренних поверхностях изоляции снижает ее электрическую прочность и может привести к перекрытию.

Очистка воздуха от пыли производится с помощью фильтров, уста­навливаемых на всасывающих патрубках компрессоров. Применение получили масляные фильтры, которые имеют ряды металлической сетки, смоченной маслом с низкой температурой замерзания. При прохождении воздуха через фильтр пыль оседает на поверхности масла.

Осушка воздуха производится термодинамическим способом: воздух подвергают сжатию до давления, превышающего номинальное давление сети не менее чем в 2 раза. С этой целью применяют компрессоры, обеспечивающие соответствующее давление. При сжатии воздуха температура его повышаете г. При последующем охлаждении до начальной температуры большая часть пара конденсируется. Образовавшуюся в охлажденном змеевике воду спускают После этого воздух подвергают расширению через редукционный клапан, чтобы снизить давление до рабочего. Относительная влажность воздуха после его расширения получается равной 0,5% и опасность конденсации водяного пара значительно снижается.

Приходится далее принимать меры к дальнейшему уменьшению содержания влаги с помощью адсорбентов (силикагель - SiO H₂O , алюмогель -А1₂0₃ Н₂О и др.).

В качестве компрессоров используют многоступенчатые компрессору двойного действия с воздушным охлаждением и приводом от асинхронных электродвигателей.

Достоинства пневматического привода:

• высокое быстродействие (время включения 0,25 с. для мощных выключателей);

• отсутствие мощных аккумуляторных батарей;

• более высокая надежность (с уменьшением количества деталей уменьшилась вероятность отказа).

Недостатки пневматического привода:

• очистка и осушка воздуха;

• необходимость в компрессорной установке.

В качестве примера ниже приведены некоторые типы выключателей с пневматическим приводом. Это в основном воздушные выключатели, но есть и элегазовые.

ВНВ-500 - выключатель воздушный, наружной установки, с пневматическим приводом, на напряжение 500 кВ.

ВГУ- 220 - выключатель элегазовый, (У - конструктивное исполнение), с пневматическим приводом на отключение и пружинами на включение, и а напряжение 220 кВ.