Привод выключателя
Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии. В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:
пружинный привод, управляющим органом которого является кинематическая система рычагов, кулачков и валов;
пружинно-гидравлический привод, управляющим органом которого является гидросистема.
Рассмотрим конструкцию и принцип работы наиболее часто используемых в выключателях 110-220кВ пружинных приводов. Пружинный привод состоит из двух пружин - включающей и отключающей. Включающая пружина сжимается при помощи кулачка с храповым механизмом, которые управляются электрическим двигателем. На Рис. 4 показан выключатель во включенном положении (включающая пружина взведена). Обе пружины (включающая и отключающая) находятся во взведенном состоянии. Пружина отключения создает крутящий момент на рычаге в направлении против часовой стрелки. На данном этапе блокирующее устройство, которое называется «защелка фиксации отключения», предотвращает перемещение рычага.
Во время срабатывания электромагнита отключения рычаг освобождается от блокирующего устройства и вращается до момента достижения положения «ОТКЛЮЧЕНО». На Рис. 5 показан автоматический элегазовый выключатель в отключенном состоянии.
Пружина отключения находится в разряженном состоянии. Пружина включения создает крутящий момент на кулачке и храповом колесе в направлении против часовой стрелки. Во время подачи напряжения на электромагнит включения кулачок вращается в направлении против часовой стрелки, при этом рычаг вращается в направлении по часовой стрелке. Данное движение рычага приводит выключатель в положение «ВКЛЮЧЕНО» и одновременно заряжает пружину отключения. На Рис. 6 показан элегазовый выключатель во включенном состоянии (пружина включения разряжена). Сразу же после включения элегазового выключателя подается напряжение на двигатель заводки пружины включения. Пружина включения заводится с помощью храпового колеса, связанного с электродвигателем. После полной заводки пружины включения концевой выключатель отключает питание двигателя и защелка фиксации включения удерживает энергию сжатой пружины до момента следующего ее срабатывания.
Преимущества и недостатки элегазовых выключателей
К преимуществам элегазовых выключателей можно отнести
возможность применения на все классы напряжений свыше 1 кВ;
гашение дуги происходит в замкнутом объеме без выхлопа в атмосферу;
относительно малые габариты и масса;
пожаро- и взрывобезопасность;
быстрота действия;
высокая отключающая способность;
надежное отключение малых индуктивных и емкостных токов в момент перехода тока через нуль без среза и возникновения перенапряжений;
малый износ дугогасительных контактов;
бесшумная работа;
возможность создания серий с унифицированными узлами;
пригодность для наружной и внутренней установки.
К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести
сложность и дороговизна изготовления - при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность;
высокие требования к качеству элегаза;
температурные недостатки SF6, необходимость подогрева и использования смесей элегаза с азотом, хладоном и другими веществами, позволяющими работать элегазовым выключателям в условиях низких температур окружающей среды;
необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6;
относительно высокая стоимость SF6;
требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза.