21. Выключатель нагрузки

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, занимающий по уровню допускаемых коммутационных токов промежуточное положение между разъединителем и выключателем, который способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.

По гашению электрической дуги выключатели нагрузок делятся:

• Автогазовые — самый распространённый в России и СНГ тип выключателя нагрузок;

• Вакуумные — наиболее перспективный тип выключателя нагрузок;

• Элегазовые

• Воздушные

• Электромагнитные

Выключатели нагрузки устанавливаются в распредустройствах и подстанциях 6-10 кВ и допускают коммутацию до нескольких МВА, в зависимости от конструкции и номинального тока.

Конструкция вакуумного выключателя нагрузки с магнитной защелкой 1 – неподвижный контакт ВДК, 2 – вакуумная дугогасительная камера (ВДК), 3 – подвижный контакт ВДК, 4 – гибкий токосъем, 5 – тяговый изолятор, 6 – пружина поджатия, 7 – отключающая пружина, 8 – верхняя крышка, 9 – катушка, 10 – кольцевой магнит, 11 – якорь, 12 – втулка якоря, 13 – кулачок, 14 – вал, 15 – постоянный магнит, 16 – герконы (контакты для внешних вспомогательных цепей)

Преимущества[

• Простота в изготовлении и эксплуатации;

• Значительно меньшая стоимость по сравнению с другими выключателями — в несколько раз (особенно у автогазовых);

• Возможность отключения и включения номинальных токов нагрузок;

• Наличие дешёвой защиты от сверхтоков в виде предохранителей, обычно заполненных кварцевым песком (типа ПК, ПКТ);

• Наличие видимого разрыва между контактами, что исключает установку дополнительного разъединителя (видимый разрыв необходим для безопасности работ на отходящей линии).

Недостатки

• Коммутация только номинальных мощностей;

• Малый ресурс работы ( у выключателей нагрузки автогазового типа);

22. Приводы выключателей

Приводы выключателей служат для ручного и автоматического включения и отключения выключателя и удерживания его во включенном положении. В любом приводе имеется механизм свободного расцепления, отсоединяющий механизм привода от механизма выключателя при его отключении.

Привод ручной автоматический ПРА-17 (смотри рисунок ниже) с механизмом свободного расцепления, позволяющим отключать как вручную, так и автоматически с помощью встроенного электромагнита, предназначен для управления выключателями нагрузки и состоит из чугунного литого корпуса 4, вала привода 10, на котором закреплен секторный рычаг 8, соединенный гнутой вилкой 9 и тягой с рычагом на валу выключателя. 

На рукоятке ручного отключения 1 размещены отключающая собачка 11 и защелка 6. Выключатель нагрузки во включенном положении удерживается приводом, а отключается дистанционно с помощью электромагнита и вручную рычажком ручного отключения 2, расположенным на рукоятке привода. Для включения выключателя следует нажать на рычажок ручного отключения 2, при этом рукоятка 1 опускается вниз и привод подготовлен к включению выключателя, для чего необходимо рукоятку быстро поднять вверх до упора.

Привод рычажный блинкерный автоматический ПРБА (смотри рисунок ниже) состоит из чугунного корпуса 8, крышки 4, релейной коробки 7, рычага управления 2 и указателя положения механизма привода 10. В задней стенке корпуса имеется окно для прохода тяги 9 к выключателю. В крышке предусмотрено отверстие для рычага управления. В релейной коробке размещены реле.

 Когда привод включен, рычаг управления находится в верхнем положении, когда отключен — в нижнем положении 2'. Указатель служит для сигнализации автоматического отключения выключателя. Во включенном положении привода указатель 10 находится в нижнем наклонном положении и загораживается крышкой привода. При автоматическом отключении выключателя указатель занимает горизонтальное положение 10' и находится впереди корпуса привода. Для приведения в соответствие положения рычага управления и механизма привода (рычаг в положении «включен», механизм привода отключен) необходимо рычаг управления опустить вниз. При этом указатель также опустится вниз.

Включение привода осуществляется движением рычага управления 2 снизу вверх: система рычагов внутри привода, связанная с помощью тяги 9 с выключателем, произведет его включение. Отключение привода производится вручную или автоматически, при этом происходит свободное расцепление системы рычагов с тягой выключателя и выключатель под действием своих отключающих пружин отключается.

Пружинно-грузовой привод УПГП и пружинные приводы ППМ-10 (смотри рисунок ниже, а), ПП-61 и ПП-67 (смотри рисунок ниже, б) предназначены для ручного управления выключателями, осуществления автоматического отключения и повторного включения (АПВ), а также автоматического включения резерва (АВР). 

Включение выключателя пружинно-грузовым приводом происходит за счет энергии предварительно заведенных (растянутых) пружин и энергии груза, поднятого в верхнее положение. Завод пружины и поворот груза в верхнее положение производят вручную или с помощью зубчатого моторного редуктора (АМР), расположенного в верхней части привода.

Включение выключателя пружинным приводом ППМ-10 происходит за счет энергии предварительно заведенной спиральной пружины, приводами ПП-61 и ПП-67 — за счет энергии предварительно заведенных цилиндрических пружин. Заводят пружины также вручную или с помощью АМР. Операции по включению и отключению пружинных приводов ПП-61 и ПП-67 с редукторами АМР производят в такой последовательности: нажатием кнопки, установленной на камере КСО, включают мотор, в результате начинают вращаться редуктор и шестереночная передача, которая заводит (растягивает) пружины привода и подготовляет привод к включению.

При нажатии кнопки «Вкл» в приводе выключателя запирающий механизм привода освобождает включающие пружины, которые сжимаются, и под их действием выключатель включается. Для отключения выключателя нажимают кнопку «Откл» в приводе, при этом происходит расцепление защелки зацепа привода с рычагом вала и выключатель под действием своих пружин отключается.

Если выключатель предназначен для автоматического включения резерва, то включают мотор, который заводит пружины, и пружины остаются в заведенном положении при отключенном выключателе. При срабатывании реле, находящегося в электрической схеме АВР, подается импульс на отключающую катушку, расположенную в приводе, ударник катушки освобождает запирающий механизм привода, и выключатель под действием пружин привода включается. При отсутствии АВР приводы ПП-61 и ПП-67 заводят вручную специальными рычагами, вставляющимися в .привод. Автоматическое отключение выключателя можно осуществлять реле, встроенными в приводы.

Приводы ВМП-10П и ВМПП-10 являются также пружинными, но встроены в выключатель ВМП-10. Пружины в приводе ВМП-10П заводятся электромагнитом постоянного тока, т. е. для его управления требуется аккумуляторная батарея или выпрямительное устройство, а в приводе ВМПП-10 — электродвигателем.

Привод пружинный выносной ППВ-10 предназначен для работы с выключателем ВМГП-10. Включение выключателя происходит за счет энергии предварительно заведенных двух спиральных пружин. Завод пружин осуществляется электродвигателем или вручную.

Электромагнитные приводы постоянного тока ПС и ПЭ состоят из рычажного механизма, электромагнитов включения и отключения и различных блок-контактов. Потребляя электроэнергию в процессе включения, эти приводы создают тяговые усилия в электромагнитной катушке с сердечником. Сердечник, взаимодействуя с системой рычагов, производит включение выключателя. Приводы обеспечивают автоматическое отключение выключателя с помощью встроенных в них отключающих электромагнитов, а также приспособлены и для ручного отключения. Электромагнитные приводы работают на постоянном токе при напряжении 110 и 220В. Наиболее распространен привод ПЭ-11, преимуществами которого являются простота и надежность в эксплуатации. С помощью этого привода возможно дистанционное управление выключателем. Особенностью его является необходимость выпрямительного устройства или наличие источника постоянного тока (аккумуляторная батарея).