13.2 Выключатели нагрузки

Рисунок 38. Общий вид выключателей нагрузки.

Выключатели нагрузки являются простейшими высоковольтными выключателями, предназначенными для отключения и включения цепей. находящихся под нагрузкой. Дугогасительные устройства этих выключателей рассчитаны только на гашение маломощной дуги, возникающей при отключении тока нагрузки, поэтому их нельзя использовать для отключения цепей при коротких замыканиях. Для отключения цепей при коротких замыканиях совместно с выключателями нагрузки применяют высоковольтные предохранители, например, кварцевые. В последние годы выключатели нагрузки получили очень большое применение в тех установках сравнительно небольшой мощности (на цеховых, городских, сельскохозяйственных подстанциях), где возможно ограничиться защитой от токов короткого замыкания при помощи плавких предохранителей и, где выключатели нужны только для включения и отключения цепей при нагрузке. Выключатели нагрузки даже с учетом высоковольтных предохранителей дешевле и обычно требуют меньше места в распределительном устройстве, нежели мощные высоковольтные выключатели на те же напряжения. В качестве дугогасительных устройств в включателях нагрузки могут быть применены дугогасительные камеры с масляным заполнением, камеры с твердым газогенерирующим материалом, дугогасительные решетки с металлическими или керамическими пластинами. В настоящее время отечественной промышленностью изготовляются выключатели нагрузки только на напряжение 6 и 10 кВ, снабженные дугогасительными камерами с вкладышами из органического стекла.

Рис. 39. Выключатель нагрузки типа ВН

Выключатель нагрузки с пружинным приводом и усиленной контактной системой типа ВНПу-10/400-10зУЗ создан на номинальное напряжение 10 кВ. номинальный ток и номинальный ток отключения 400 А, действующее значение сквозного тока 10 кА, с заземляющими ножами. В основу конструкции выключателей нагрузки положен нормальный трехполюсный разъединитель для внутренних установок (рисунок 39 а) с пристроенными дугогасительными камерами и отключающими пружинами (рисунок 39 6).

Все три полюса размещаются на сварной раме. На нижнем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Подвижный главный контакт 1 выполнен из двух стальных пластин. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины.

Подвижные контакты приводятся в движение валом выключателя 3, который соединен с контактами фарфоровой тягой. Отключение выключателя происходит под действием пружин 6, которые заводятся при включении. В дугогасительной камере расположен неподвижный дугогасительный контакт точечного типа 7, соединенный с главным неподвижным контактом 2. Корпус камеры выполнен из пластмассы и состоит из двух половин, стянутых винтами. Внутри корпуса размещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала - органического стекла. Управление выключателем осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения. Если необходимо дистанционное включение, то может быть использован дополнительный электромагнитный привод. Во включенном положении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала размыкаются главные контакты, и весь ток перебрасывается в цепь дугогасительных контактов. После расхождения дугогасительных контактов между вкладышами 8 загорается дуга. Малая толщина подвижного дугогасительного контакта 4 и узкая щель, в которой он перемещается, обеспечивают хороший контакт дуги со стенками вкладышей. Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремится выйти из камеры через зазор между подвижным контактом и вкладышами. При этом возникает продольный обдув дуги, в результате чего она гаснет. Зона выброса газов из камеры 200- 500 мм. Контакт 4 выходит из камеры тогда, когда дуга погаснет. В отключенном положении дугогасительный контакт отходит от камеры на расстояние, обеспечивающее достаточную электрическую прочность для данного класса напряжения. Последовательно с выключателем нагрузки включаются мощные предохранители типа ПК, которые защищают установку от КЗ. Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, которое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предохранителя. Без замены вкладышей выключатель нагрузки допускает 75 отключений тока 200 А при напряжении 10 кВ. Автогазовый выключатель нагрузки типа ВНПР-10/400-20 с пружинным приводом (П), с ручным заводом - местным управлением (Р), на напряжение 10 кВ, номинальный ток 400 А, номинальную периодическую составляющую сквозного тока короткого замыкания 20 кА, в климатическом исполнении и категории размещения У2. Выключатели нагрузки используются в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО), комплектных трансформаторных подстанциях (КТП). Выключатели относятся к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством. Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа, образующегося в результате воздействия высокой температуры дуги на вкладыши камеры. Выключатель типа ВНПР-10/400-20 У2, (рисунок 40), состоит из рамы, на которой установлены шесть опорных изоляторов. На трех изоляторах, расположенных в нижней части рамы, крепятся шарнирно главные подвижные контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами, а в верхней части — главные и дугогасительные неподвижные контакты и дугогасительная камера.

Рисунок 40. Выключатель нагрузки типа ВНРПР-10/400-20У2

Для включения и отключения выключателя имеется энергоноситель в виде пружин и тяга для передачи движения к подвижным контактам. Выключатели нагрузки поставляются в собранном и отрегулированном на заводе-изготовителе виде. Дополнительные полурамы для установки предохранителей входят в комплект поставки.