книги из ГПНТБ / Умов П.А. Обслуживание городских электрических сетей учебник
.pdfПод действием высокой температуры дуги органическое стек ло выделяет большое количество газов, давление в дугогаситель ной камере повышается и газы устремляются к выходу через за зоры между подвижным ножом и вкладышами, образуя продоль ное дутье, вследствие чего дуга гаснет.
Для включения и отключения выключателя нагрузки устанав ливают приводы (ПР-17, ПРА-17), имеющие механизм свободного расцепления.
Включение производят поворотом рукоятки привода снизувверх. Отключение может быть осуществлено вручную, поворотом' рукоятки сверху вниз, и автоматически. В случае ручного отклю чения, при повороте рукоятки привода на небольшой угол, меха низм свободного расцепления освободит вал выключателя на грузки и под действием пружины подвижные контакты с большой скоростью отделятся от неподвижных контактов. Пружина может быть установлена как на отключение, так и включение выклю чателя.
В настоящее время выпускают выключатели нагрузки с зазем ляющими ножами ВНЗ-16, с предохранителями ПК — ВНП-16 и ВНП-17 и с заземляющими ножами ВНПЗ-16 и ВНПЗ-17 (рис. 40, в). Предохранители ПК устанавливают на одной раме с вы ключателем нагрузки. Заземляющие ножи крепятся с помощью дополнительных конструкций к раме выключателя нагрузки и ус танавливаются со стороны, противоположной предохранителям. Управление заземляющими ножами производится ручным приво дом ПР-2, причем вал заземляющих ножей и вал выключателя нагрузки связаны блокировкой, не позволяющей включать ножи заземления при включенном выключателе и включать выключатель при включенных ножах заземления.
§ 18. Выключатели на напряжение 3—10 кв и приводы к ним для закрытых РУ
Выключатели. Применяют выключатели для отключения элек трических цепей при коротких замыканиях в них, а также для включения и отключения этих цепей при протекании по ним ра бочих токов.
По исполнению выключатели на напряжение 3—10 кв можно разделить на следующие группы: баковые с большим объемом масла (ВМБ-10 и выключатели старых выпусков ВМ-14, ВМ-16( ВМ-22, снятые с производства); горшковые с малым объемом масла (ВМГ-133, ВМГ-10 и ВМП-10); автогазовые (ВГ-10М).
Гашение электрической дуги в выключателях с большим объ емом масла происходит в масле, которое способствует прекраще нию действия дуги при разрыве контактов. В выключателях с ма лым объемом масла гашение дуги происходит в особых дугога сительных камерах. В автогазовых выключателях гасящей средой
70
является газ, выделяющийся из стенок камер под влиянием вы сокой температуры дуги.
Выключатели характеризуются следующими техническими дан ными: номинальным напряжением, номинальным рабочим током, максимально отключаемым током, предельно отключаемой мощ ностью.
В городских сетях широко применяются выключатели с малым объемом масла (горшковые) ВМГ-133, ВМП-10 и ВМГ-10.
Рис. 41. Масляный выключатель ВМГ-133:
7 — вал привода, 2 |
— контактный |
угольник, 3 —подвижный контактный стержень, —ко |
||||
лодка гибкой связи, 5 — гибкая |
связь, |
6 — фарфоровая |
тяга, 7 — двуплечий рычаг, |
8 — |
||
пружинный буфер, |
9 — масляный |
буфер, |
10 — пружина, |
77 —рама, |
12 — опорные изолято |
|
ры, 13 — цилиндры |
выключателя, |
14 — рычаг для крепления тяги |
привода, 15 — вал |
вы- |
||
ч |
|
ключателя |
|
|
|
Выключатель ВМГ-133 (рис. 41) установлен на стальной свар ной раме 11. Для крепления выключателя к стене или конструк
ции |
в углах рамы |
имеются четыре отверстия |
018 мм (болты |
016 |
мм). К нижней |
связи рамы болтами 012 |
мм прикреплены |
три сдвоенных опорных изолятора 12, на которых подвешены ци линдры выключателя 13. Цилиндры заполнены трансформаторным маслом до верхней черты маслоуказателя. На дне цилиндра рас положены розеточные контакты, от которых имеется вывод — бол
товой контакт для присоединения |
шин. |
На |
головке проходного |
||
изолятора |
цилиндра закреплен контактный угольник для присое |
||||
динения шин и гибкой связи 5 с колодкой 4, |
надеваемой на |
по |
|||
движный |
стержень. В верхнюю |
часть |
рамы пропущен вал |
15 |
|
032 мм с приваренными к нему тремя |
двуплечими рычагами |
7. |
71
Вал выведен по обе стороны рамы для установки рычага 14. К длинным плечам рычагов 7 через фарфоровые тяги 6 подвеше ны контактные медные стержни 3, имеющие на нижних концах съемные наконечники. Стержни свободно входят через проходные изоляторы в цилиндры выключателя.
Включение выключателя осуществляют поворотом вала 15. При этом длинные плечи рычагов 7 перемещаются вниз и контакт ные стержни входят в розеточные контакты, установленные на дне цилиндров. Розеточный контакт состоит из шести сегментов, кото рые прижимаются пружинами к центру. Когда цилиндрический подвижный контактный стержень входит в отверстие розеточного контакта, он отжимает сегмент и сжимает пружины. Ток проходит
через контактный |
угольник — гибкую |
связь — контактный стер |
|||
жень — розеточный |
контакт — болтовой |
контакт |
под дном |
ци |
|
линдра. |
|
|
|
|
|
Отключение выключателя |
производится под |
действием |
двух |
||
пружин 10, работающих на |
растяжение. Пружины прикреплены |
к коротким плечам двух крайних рычагов 7. При расцеплении за щелки привода пружины поворачивают рычаги вместе с валом выключателя на угол около 52°, длинные плечи рычагов движутся вверх и контактные стержни выходят из розеточных контактов. Возникшая дуга гасится в дугогасительной камере цилиндра. Для смягчения ударов при включении выключателя и создания необ ходимой скорости в момент выхода контактного стержня из розе точного контакта при отключении выключателя в верху рамы установлен пружинный буфер 8, в головку которого во включен ном положении упирается конец короткого плеча среднего рычага, сжимая пружину буфера. Пружинный буфер прикреплен к верх ней связи рамы выключателя. Для смягчения ударов при отклю чении выключателя установлен масляный буфер 9. Масляный буфер заполнен трансформаторным маслом, верхний уровень ко торого должен быть на 10 мм выше поршня.
В городских электрических сетях выключатели ВМГ-133 при меняются трех видов: ВМГ-133-I и ВМГ-133-П на 600 а и ВМГ- 133-Ш на 1000 а. Выключатели ВМГ-133-I рассчитаны на предель но отключаемую мощность 200 мва, ВМГ-133-П и ВМГ-133-Ш— на мощность 350 мва.
Выключатель ВМГ-133-I (рис. 42, а) с упрощенной конструк цией маслоотделителя не имеет дополнительного резервуара для масла: у него более простое, чем у ВМГ-133-П (рис. 42, б) дуго гасительное устройство.
В выключателе ВМГ-133-П для увеличения объема масла к цилиндру 3 приварен дополнительный резервуар 17, который со общается с цилиндром через обратный клапан 18. При повыше нии давления в цилиндре в момент отключения этот клапан закры вает отверстие, соединяющее цилиндр с дополнительным резерву аром, что предохраняет резервуар от действия высокого давления. Дополнительный резервуар имеет внутреннюю полость 13 (в пос ледних выпусках выключателей отсутствует), сообщающуюся с
72
c ) f )
Рис. 42. Разрез цилиндра выключателей:
а — ВМГ-133-I, б — ВМГ-133-П; / — пробка отверстия для спуска масла,
/ — маслоуказатель, |
3 — стальной |
цилиндр, / — маслоотделитель, |
5 — |
отверстие в стальном |
цилиндре, 6 |
— пробка отверстия для заливки мас |
|
ла, 7 — шина, 8 — гибкий контакт, 9 — колодка, 10 — токоведущий |
стер |
||
жень, 11 — проходной |
изолятор, 12 и 15 — бакелитовые цилиндры, |
13 — |
внутренняя полость, 14 — дугогасительная камера, 16 — розеточный кон такт, 17 — дополнительный резервуар, 18 — обратный клапан
73
дугогасительной |
камерой 14. Надкамерная полость цилиндра 3, |
не заполненная |
маслом, сообщается с окружающёй средой че |
рез отверстие 5 |
в цилиндре и маслоотделитель 4, приваренный к |
верхней части цилиндра. Масло, попавшее в маслоотделитель, стекает в цилиндр через соответствующее отверстие. В верхней части цилиндра имеется отверстие для заливки масла, в дне ци линдра — отверстие для спуска масла.
Внутри стального цилиндра выключателя помещены бакелито вые цилиндры 12 и 15. Цилиндр 12 изолирует внутренние стенки металлического цилиндра от токоведущего стержня 10 и прижи мает сверху дугогасительную камеру 14. Цилиндр 15 является опорным для дугогасительной камеры и изолирует внутренние стенки цилиндра от розеточного контакта. Стальной цилиндр 3
закрыт чугунным |
фланцем — крышкой с |
проходным |
изолято |
ром 11. |
камера 14, выполненная из изоляционных |
||
Дугогасительная |
|||
материалов (гетинакса), установлена внутри |
цилиндра |
3 в месте |
разрыва контактов. Камера набрана из отдельных изоляционных перегородок, которые образуют три дутьевых поперечных канала, имеющих раздельные выходы в верхней части камеры. Перегородки скреплены между собой двумя изоляционными шпильками. Входные щели дутьевых каналов расположены одна над другой в цент ральном отверстии камеры. Когда выключатель включен, вход в каналы камеры закрыт токоведущим стержнем. При отключении выключателя токоведущий стержень продвигается вверх и кана лы камеры постепенно открываются. В верхней части камеры, над каналами, центральное отверстие в трех местах имеет расшире ния, называемые карманами.
Процесс гашения дуги протекает следующим образом. При выходе токоведущего стержня из розеточного контакта разрыва ется электрическая цепь и в камере между контактами возникает дуга. От воздействия температуры дуги на масло образуются газы и пары масла. В начале отключения, когда дутьевые каналы еще закрыты стержнями, газы сжимают воздух, заключенный в сталь ном цилиндре. При дальнейшем движении подвижного токоведу щего стержня вверх последовательно открываются дутьевые каналы камеры. Под давлением газа масло из подкамерного прост ранства устремляется в дутьевые каналы и, пересекая электриче скую дугу, гасит ее. Карманы служат для гашения дуги при размыкании малых токов, когда возникающее в предкамерном пространстве давление недостаточно для создания поперечного дутья в каналах. В этом случае дуга затягивается внутрь цент
рального отверстия камеры |
и находящееся |
там масло |
переходит |
в газообразное состояние. |
После выхода |
подвижного |
контакта |
из центрального отверстия камеры газ, находящийся в карманах, создает добавочное продольное дутье, обеспечивающее гашение дуги.
Выключатель ВМП-10 |
(выключатель масляный подвесной, |
рис. 43) с объемом масла |
4,5 кг предназначен для установки в |
74"
обычных распределительных устройствах — камерах КСО; выклю чатель ВМП-10К — для малогабаритных комплектных распреде лительных устройств с выкатными тележками (КРУ). Выключа тель ВМП-10К имеет меньшую ширину, чем ВМП-10, что достиг нуто сближением полюсов с установкой между ними изоляцион ных перегородок.
9 № S
Рис. 43. Выключатель ВМП-10 (в отключенном положении):
/ — полюс, 2 — опорный изолятор, 3 —стальная рама, 4 — изоляционная тяга, 5 —вал. 6 — масляный буфер, 7 — болт заземления
Выключатель ВМП-10 на напряжение 10 кв рассчитан на мощность отключения 350 мва и изготовляется на номинальные токи 600, 1000 и 1500 а. Выключатель имеет стальную раму 3, на опорных изоляторах 2 которой смонтированы полюсы 1. Внутри рамы расположены вал 5 выключателя с рычагами, отключающи ми пружины, а также масляный и пружинный буфера.
Каждый полюс выключателя (рис. 44) состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 4, на концах которого заармированы металлические фланцы 3 и 5. На верхнем фланце5 ^укреплен корпус 11 из алюминиевого сплава, внутри него рас-
*положены выпрямляющий механизм 13, подвижный контакт 16, роликовое токосъемное устройство 7 и маслоотделитель 8. Нижний фланец закрывается крышкой, внутри которой находится непод
вижный розеточный контакт 2, а снаружи — пробка 20 масло спускного отверстия. Для наблюдения за уровнем масла в выклю чателе имеется маслоуказатель 18. Внутри цилиндра, над розеточ-
75
|
|
|
|
ным контактом, расположена дуго |
||||||
|
|
|
|
гасительная камера 17, представляю |
||||||
|
|
|
|
щая собой набор круглых пластин из |
||||||
|
|
|
|
электрокартона, фибры и гетинакса. |
||||||
|
|
|
|
Для повышения стойкости контак |
||||||
|
|
|
|
тов к действию электрической дуги и |
||||||
|
|
|
|
увеличения срока их службы съемные |
||||||
|
|
|
|
наконечники |
подвижных |
контактов и |
||||
|
|
|
|
верхние |
концы |
ламелей |
розеточных |
|||
|
|
|
|
контактов облицованы дугостойкой ме |
||||||
|
|
|
|
таллокерамикой. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
В процессе эксплуатации выключа |
||||||
|
|
|
|
теля выявлено, что направляющие |
||||||
|
|
|
|
стержни 15, по которым скользит кап |
||||||
|
|
|
|
роновая направляющая колодка 12, мо |
||||||
|
|
|
|
гут проворачиваться вокруг своей оси. |
||||||
|
|
|
|
Стержни |
имеют |
металлические упо |
||||
|
|
|
|
ры 14 для ограничения хода токосъем |
||||||
|
|
|
|
ных роликов. В нормальном положении |
||||||
|
|
|
|
упоры проходят в прорези капроновой |
||||||
|
|
|
|
колодки. При проворачивании направ |
||||||
|
|
|
|
ляющих стержней упоры смещаются в |
||||||
|
|
|
|
сторону относительно прорезей и в мо |
||||||
|
|
|
|
мент включения или отключения вы |
||||||
|
|
|
|
ключателя капроновая колодка ударя |
||||||
|
|
|
|
ется об упоры и ломается. Для устра |
||||||
|
|
|
|
нения этого дефекта перед вводом вы |
||||||
|
|
|
|
ключателя |
в |
работу |
устанавливают |
|||
|
|
|
|
стопорные винты, закрепляющие поло |
||||||
|
|
|
|
жение направляющих стержней. |
||||||
|
|
|
|
С 1969 г. заводы электротехниче |
||||||
|
|
|
|
ской промышленности начали выпуск |
||||||
|
|
|
|
нового |
маломасляного |
выключателя |
||||
|
|
|
|
ВМГ-10. Этот выключатель разрабо |
||||||
|
|
|
|
тан на базе выключателя ВМГ-133, |
||||||
|
|
|
|
взаимозаменяем с ним и имеет неко |
||||||
|
|
|
|
торые преимущества по сравнению с |
||||||
|
|
|
|
выключателем |
ВМГ-133 — увеличены |
|||||
|
|
|
|
механическая |
стойкость |
выключателя, |
||||
|
|
|
|
электрическая прочность изоляции по- |
||||||
Рис. 44. Разрез полюса вы- |
люсов, динамическая устойчивость, на- |
|||||||||
ключателя |
ВМП-10 |
на 600 |
дежность и долговечность контактов, |
|||||||
, |
‘и 1000 а: |
2 — непо- |
уменьшены габариты и масса выклю- |
|||||||
/ —нижний |
вывод, |
п ятргта |
|
|
|
|
|
|
||
движный розеточный |
контакт, |
ч а ю л н . |
|
|
|
|
|
|
||
3 и 5 — фланцы, 4 — изоляцион |
- ------------------------------------------------------------------------ - |
|||||||||
ный |
цилиндр, 5 — верхний в ы |
|||||||||
вод, |
7 — роликовое токосъемное |
|
|
|
|
|
|
|
||
устройство, 8 — маслоотделитель, |
маслоналивного |
отверстия, |
11 — корпус |
полюса, 12— на |
||||||
9 — верхняя |
крышка, 10 — пробка |
|||||||||
правляющая |
колодка, |
13 — выпрямляющий механизм, |
14 — металлические |
упоры, 15_на |
||||||
правляющий |
стержень, |
16 — подвижный контакт, |
17 — дугогасительная |
камера, 18 — масло- |
указатель, 19 — нижняя крышка, 20 — пробка маслоспускного отверстия
76
Выключатель ВМГ-10 на напряжение 10 кв рассчитан на мощ
ность отключения |
350 |
мва, что соответствует току |
отключения |
20 ка, и изготовляется |
на номинальные токи 630 а (тип ВМГ-10- |
||
630-20) и 1000 а (тип ВМГ-10-1000-20). |
раму 3, на |
||
Выключатель |
ВМГ-10 (рис. 45) имеет стальную |
которой на опорных изоляторах 6 (типа ОМБ-11— усиленных по сравнению с изоляторами у выключателя ВМГ-133) смонтированы полюсы 8. Полюс для выключателей на номинальный ток 630 а
Рис. 45. Выключатель ВМГ-10 (в отключенном положении):
/ — серьга, 2 — изоляционный |
рычаг, 3 —рама, 4 — упорный болт, 5 — контактный стер |
||
жень, 6 — опорный изолятор, |
7 — болт заземления, |
3 —-полюс, |
9 —съемная крышка ци |
линдра, 10 — колодка гибкой связи, 11 — рычаг с роликами, 12 |
и 16 — приводные рычаги, |
||
13 — вал, 14 — перегородка, 15 |
масляный буфер |
представляет собой стальной цилиндр, имеющий продольный не магнитный шов, и латунный для выключателей на 1000 а. Каж дый полюс (рис. 46) имеет по две скобы 7 для крепления к опор ным изоляторам, дополнительный резервуар 2, маслоотделитель, маслоналивную пробку 5 и маслоуказатель 3. Внутри цилиндра расположены изоляционные цилиндры 8 и 11, между которыми устанавливается дугогасительная камера 9. В верхней части ци линдра укрепляется проходной изолятор 6 с целью изолирования стержня (подвижного контакта) от цилиндра, электрически свя занного с неподвижным розеточным контактом 10. Устройство
77
проходного изолятора аналогично проходному изолятору в выклю чателе ВМГ-133.
Нижняя часть цилиндра закрывается съемной крышкой 13, на которой расположен неподвижный розеточный контакт, аналогич ный контакту включателя ВМП-10. Верхние концы ламелей не подвижного контакта имеют облицовку из дугостойкой керамики. В крышке
находится маслоспускная пробка.
|
|
|
|
|
|
Подвижный |
контактный стержень |
||||
|
|
|
|
|
|
(см. рис. 45) состоит из контактного |
|||||
|
|
|
|
|
|
стержня 5 и колодки 10, к торцу кото |
|||||
|
|
|
|
|
|
рой крепятся гибкие связи. В верхней |
|||||
|
|
|
|
|
|
части стержня имеется наконечник, |
|||||
|
|
|
|
|
|
служащий для соединения контактного |
|||||
|
|
|
|
|
|
стержня с изолирующим рычагом. Вы |
|||||
|
|
|
|
|
|
ключатели на 630 и 1000 а имеют оди |
|||||
|
|
|
|
|
|
наковые токоведушие стержни и розе- |
|||||
|
|
|
|
|
|
точные контакты. Токопровод у них от |
|||||
|
|
|
|
|
|
личается размерами колодки и коли |
|||||
|
|
|
|
|
|
чеством |
гибких |
связей |
(на |
полюс |
|
|
|
|
|
|
|
630 а — 1 шт., на полюс 1000 а — 2 шт.). |
|||||
|
|
|
|
|
|
Приводной |
механизм |
выключателя |
|||
|
|
|
|
|
|
(рис. 47) состоит из вала 5 с прива |
|||||
|
|
|
|
|
|
ренным к нему двухплечим коротким |
|||||
|
|
|
|
|
|
рычагом 8, тремя рычагами 4 и тремя |
|||||
|
|
|
|
|
|
большими рычагами 6. К малым пле |
|||||
|
|
|
|
|
|
чам рычагов 4 боковых полюсов при |
|||||
|
|
|
|
|
|
креплены две отключающие пружины /, |
|||||
|
|
|
|
|
|
среднего |
полюса — буферная |
пружи |
|||
|
|
|
|
|
|
на 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двухплечий рычаг 8 с роликами на |
|||||
|
|
|
|
|
|
концах приварен на валу выключателя |
|||||
Рис. 46. Разрез |
полюса |
вы |
между боковым и средним полюсами. |
||||||||
|
ключателя ВМГ-10: |
|
Этот рычаг предназначен для ограни |
||||||||
1 — стальной |
цилиндр. |
2 — до- |
чения включенного и отключенного по |
||||||||
полнительный |
резервуар, |
3 — |
ложений выключателя. При включении |
||||||||
маслоуказатель, |
4 — жалюзи, |
||||||||||
6 — маслоналивная |
пробка, |
6 — |
выключателя один из роликов подхо |
||||||||
проходной изолятор, 7 — скоба, |
|||||||||||
8 и |
11— изоляционные |
цилинд |
дит к болту-упору |
9, при |
отключении |
||||||
ры, |
9 — дугогасительная каме |
второй ролик упирается в стержень |
|||||||||
ра, |
10 — розеточный |
контакт, |
|||||||||
12 — уплотнение, |
13 — съемная |
масляного буфера 3. Для передачи дви |
|||||||||
|
крышка |
|
|
жения от вала выключателя к контакт |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ному стержню |
большие |
плечи |
рыча |
гов 6, выполненные из изоляционного материала, соединены с токо ведущими стержнями 10 при помощи серьги 7.
Для подсоединения выключателя к приводу на валу установ лен специальный рычаг 16 (см. рис. 45) или в средней части вала приварен рычаг 12. В зависимости от этого возможно боковое или среднее присоединение привода. Управление выключателем осу ществляется пружинным приводом ПП-67.
78
Автогазовый выключатель ВГ-10М имеет стальную раму, в верхней части которой на изоляторах укреплены три дугогасительные камеры, а в нижней части ■— три плоских подвижных кон такта.
В отключенном положении подвиж ные контакты удерживаются растяну той пружиной. При помощи специаль ного рычага (вручную или от действия реле) пружина освобождается и под вижные контакты входят в неподвиж ные контакты, расположенные в дуго гасительных камерах.
В дугогасительную камеру вложены пластины из органического стекла, в которых имеются продольный и попе речный каналы. Поперечный канал со общается с буферным пространством и газоотводом и во включенном положе нии перекрыт подвижным контактом. В процессе отключения между контак тами образуется дуга. Под действием высокой температуры дуги из органи ческого стекла выделяется большое количество газов, скопляющихся в бу ферном пространстве, поэтому как только подвижный контакт открывает поперечный канал, возникает интенсив ное поперечное дутье и дуга гаснет.
Выключатель ВГ-10М на напряжение 10 кв имеет разрывную
мощность 300 мва. К |
достоинствам |
его следует отнести |
взрыво- |
и пожаробезопасность, |
отсутствие |
жидкой дугогасящей |
среды, |
а также возможность осуществления автоматического повторного включения. Недостатком выключателя является сложность налад ки приводного устройства и ненадежность работы его пружинно го привода.
Приводы. Приводы выключателей служат для ручного и авто матического включения и отключения выключателя и удерживания его во включенном положении. В любом приводе имеется меха низм свободного расцепления, отсоединяющий механизм приво да от механизма выключателя при его отключении. Типы приво дов к выключателям приведены в табл. 4.
Привод ПРБА (привод рычажный блинкерный автоматиче ский) состоит из чугунного корпуса 8 (рис. 48), крышки 4, релей ной коробки 7, рычага управления 2 и указателя (блинкера) 10. В задней стенке корпуса имеется окно для прохода тяги 9 к вы ключателю. В крышке предусмотрено отверстие для рычага уп равления. В релейной коробке размещены реле. Когда привод
79