2. Описание баковых элегазовых выключателей типа 242рм40, 145рм40

Выключатель предназначен для эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным и холодным климатом для исполнения У1 и ХЛ1.

Выключатель пригоден для эксплуатации при следующих условиях:

• толщина корки льда при гололёде - не более 20 мм;

• скорость ветра при гололёде - не более 15 м/с;

• скорость ветра при отсутствии гололёда - не более 40 м/с;

• окружающая среда - невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Содержание коррозионноактивных агентов соответствует типу атмосферы III по ГОСТ 15150-69;

• высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

• тяжение проводов в горизонтальном направлении перпендикулярно плоскости выключателя, приложенное к выводам, не более 1330 Н.

Антиконденсационные подогреватели включены постоянно.

Низкотемпературные подогреватели шкафа управления включаются автоматически термостатом при снижении температуры до плюс 12 ^оС^оС и отключаются при повышении ее до плюс 21 ^о2 ^оС. Низкотемпературные подогреватели баков полюсов включаются автоматически термостатом при снижении температуры до минус 23 ^оС2^оС и отключаются при повышении ее до минус 20 ^оС 2^оС.

Выключатели типа 242РМ40, 145РМ40 относится к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых в качестве дугогасительной и изоляционной среды используется элегаз (шестифтористая сера SF₆). Полюса выключателя выполнены в виде горизонтально расположенных металлических заземленных баков с вводами высокого напряжения.

Гашение электрической дуги отключения осуществляется в одноразрывном автодутьевом автокомпрессионном дугогасительном устройстве типа SР, находящемся в баке полюса. Принципиальная схема работы дугогасительного устройства дана на рис. 8.

Рис. 8. Принцип работы дугогасительного устройства.

В дугогасительном устройстве типа MEB1 используется как автокомпрессионный, так и автодутьевой принципы гашения электрической дуги отключения. Основными конструктивными элементами дугогасительного устройства являются узлы подвижных и неподвижных контактов, каждый из которых содержит главный и дугогасительный контакты. Эти узлы соединяются изоляционной трубой, которая обеспечивает необходимый изоляционный межконтактный промежуток при отключённом положении выключателя. Во включённом положении главные и дугогасительные контакты замкнуты, в подвижном автокомпрессионном цилиндре находится максимальный объем элегаза (см. рис. 7). Основная часть тока проходит через главные контакты.

При отключении, сначала размыкаются главные контакты, и ток начинает течь через дугогасительные контакты. После размыкания дугогасительных контактов между ними возникает дуга, горящая в тефлоновом сопле. Вместе с подвижными контактами перемещается автокомпрессионный цилиндр.

При отключении больших токов давление в объёме V1 быстро нарастает и клапан, расположенный на дне автодутьевого цилиндра V1 (между объёмами V1 и V2), закрывается. В середине полупериода отключаемого тока, при больших его значениях нагревание элегаза дугой приводит к повышению давления в зоне дуги. В результате увеличения давления нагретый элегаз из зоны дуги перемещается в отсек V1, имеющий постоянный объем, причём поток направляется соплами оригинальной конструкции.

Конструкция дугогасительного устройства MEB1 обеспечивает хорошее охлаждение горячего газа за счёт турбулентного смешивания с холодным газом в отсеке V_1. В результате образуется смесь с высоким давлением и низкой температурой, эффективная для гашения дуги.

При приближении тока к нулевому значению выделение тепловой энергии в дуге уменьшается и происходит изменение направления газового потока. Дуга охлаждается и гаснет при переходе тока через нулевое значение. Предохранительный клапан в опоре подвижного контакта обеспечивает замедление нарастания давления в объёме V₂, которое остаётся ниже, чем давление в объёме V_l.

Таким образом, при отключении больших токов энергия, необходимая для сжатия элегаза, создаётся самой дугой. При этом не требуется привод большой мощности, как в автокомпрессионных устройствах, в которых энергия сжатия создаётся приводом.

При отключении малых токов энергии дуги недостаточно для создания высокого давления в объёме V₁ и клапан между объёмами V₁ и V₂ остаётся открытым. Поток элегаза создаётся в результате его автокомпрессионного сжатия в объёме V₂. Дугогасительное устройство при этом обеспечивает «мягкое» отключение небольших токов без срезов и перенапряжений.

После гашения дуги подвижные контакты продолжают двигаться до полностью отключённого положения. В течение этого времени межконтактный промежуток очищается от горячего газа и продуктов его распада. В отключённом положении межконтактный промежуток обеспечивает требуемую электрическую прочность и выключатель готов к операции включения. При включении, сначала замыкаются дугогасительные, а затем главные контакты, которые не подвергаются воздействию дуги включения. При движении автокомпрессионного цилиндра отсеки V₁ и V₂ заполняются элегазом через клапан, расположенный в опоре подвижного контакта.

Контроль плотности элегаза осуществляется с помощью специальных мониторов плотности, работающих по принципу реле давления с температурной компенсацией. Каждый полюс имеет фильтр, абсорбирующий влагу и продукты разложения элегаза дугой. В качестве защитной меры от чрезмерного повышения давления в баке в случае внутренних повреждений в нижней части бака установлен предохранительный диск. Диск разрушается, если абсолютное давление в баке превышает 0,96 МПа, не допуская дальнейшего повышения давления. Выхлоп газов после разрушения предохранительного диска направлен вниз, в зону, свободную от обслуживающего персонала.

В шкафу управления размещаются клеммники для выводов трансформаторов тока; антиконденсационные и низкотемпературные подогреватели; реле управления; средства контроля плотности элегаза; счётчик числа срабатываний; вспомогательные блок-контакты и выключатели; дополнительные элементы схемы управления.