40 Масляные выключатели. Принцип действия и конструкция серии….

Основными конструктивными частями выключателей любого типа являются: контактная система с дугогасительным устройством, токоведущие части, корпус, изоляционная конструкция и приводной механизм.

У масляных выключателей контакты размыкаются в трансформаторном масле. Возникающая при этом дуга имеет высокую температуру (3000–5000 ºC). Прилегающие к дуге слои масла испаряются и разлагаются, и дуговой разряд происходит в газовой среде.

Количество масла, разлагаемого дугой, невелико, но образующиеся газы имеют большой объем (1 грамм масла дает приблизительно 1500 см³ газа при атмосферном давлении и температуре 10 ºC). В результате в газовом объеме возникает большое давление (0,5–5 МПа и выше).

Высокое давление образовавшихся газов используют для интенсивной деионизации дугового промежутка. С этой целью в зоне горения дуги размещают специальные жесткие дугогасительные камеры, имеющие рабочие каналы. По этим каналам за счет высокого давления в зоне горения дуги создается направленное движение образовавшейся газомасляной смеси относительно горящей дуги.

В зависимости от расположения рабочих каналов различают камеры с поперечным, продольным и встречно-поперечным движением (дутьем) газомасляной смеси.

Чем больший отключается ток, тем интенсивнее дутье и гашение дуги. Поэтому масляные выключатели называют еще автогазовыми.

Р ис. 3.1. Конструктивная схема масляного бакового выключателя:1 – ввод с встроенными трансформаторами тока; 2 – корпус выключателя; 3 – дугогасительная камера; 4 – шунтирующее сопротивление; 5 – траверса

Каждый полюс выключателя представляет собой отдельный бак специальной формы. На крышке бака смонтированы маслонаполненные вводы, коробки со встроенными трансформаторами тока, коробка приводного механизма. В каждом полюсе имеются два дугогасительных устройства, представляющие собой камеры многократного разрыва. Для равномерного распределения напряжения по разрывам используются шунтирующие сопротивления (750 Ом).

Бак выключателя залит маслом. Под крышкой остается некоторый объем воздуха. Слой масла над гасительными камерами должен быть достаточным для надежного охлаждения газов, образующихся в процессе отключения.

При отключении выключателя сначала размыкаются контакты дугогасительных камер, в которых поперечным дутьем гасятся дуги. Ток в цепи при погашении дуг ограничивается шунтирующими сопротивлениями. Затем разрываются контакты траверсы, и возникающие на них дуги гасятся в открытом разрыве в масле.

Пожаро- и взрывоопасность, большой объем масла являются существенными недостатками баковых выключателей. Достоинствами их являются простота конструкции, высокая надежность и наличие встроенных трансформаторов тока.

В настоящее время область их применения ограничена, и выпуск их прекращен. В основном они применяются в открытых РУ 35-220 кВ.

41. Маломасляные выключатели

Маломасляные выключатели (горшковые) получили широкое распространение в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами.

Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкций осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном бачке (горшке), отсюда сохранилось название выключателей "горшковые".

М аломасляные выключатели напряжением 35 кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Самое широкое применение получили выключатели 6-10 кВ подвесного типа (ВМГ-10, ВМП-10). В этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрен один разрыв контактов и дугогасительная камера.

Конструктивные схемы маломасляных выключателей 1 – подвижный контакт; 2 – дугогасительная камера; 3 – неподвиж-ный контакт; 4 – рабочие контакты

При больших номинальных токах обойтись одной парой контактов (которые выполняют роль рабочих и дугогасительных) трудно, поэтому предусматривают рабочие контакты снаружи выключателя, а дугогасительные – внутри металлического бачка. При больших отключаемых токах на каждый полюс имеется два дугогасительных разрыва. По такой схеме выполняются выключатели серий МГГ и МГ на напряжение до 20 кВ включительно. Массивные внешние рабочие контакты 4 позволяют рассчитать выключатель на большие номинальные токи (до 9500 А). При напряжениях 35 кВ и выше корпус выключателя выполняется фарфоровым, серия ВМК – выключатель маломасляный колонковый). В выключателях 35, 110 кВ предусмотрен один разрыв на полюс, при больших напряжениях – два разрыва и более.

Недостатки маломасляных выключателей: взрыво- и пожароопасность, хотя и значительно меньшая, чем у баковых выключателей; невозможность осуществления быстродействующего АПВ; необходимость периодического контроля, доливки, относительно частой замены масла в дугогасительных бачках; трудность установки встроенных трансформаторов тока; относительно малая отключающая способность.

Область применения маломасляных выключателей – закрытые распределительные устройства электростанций и подстанций 6, 10, 20, 35 и 110 кВ, комплектные распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ и открытые распределительные устройства 35 и 110 кВ.