Министерство образования и науки Республики Казахстан

Алматинский университет энергетики и связи

Кафедра « Электроснабжение промышленных предприятий»

ТЕМА № 5

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ

специальность:

050718-«Электроэнергетика»

Алматы

2013

Стоимость современного распределительного устройства с выключа­телями довольно высокая (дорого стоит сам выключатель с приводом, для управления выключателем нужны трансформаторы тока, релейная защита).

При небольших длительных токах установки выключатель можно заменить двумя простыми аппаратами - выключателем нагрузки и предо­хранителем. Для отключения номинальных токов нагрузки используется выклю­чатель, имеющий дугогасительное устройство небольшой мощности (вы­ключатель нагрузки), а короткое замыкание отключается высоковольтным предохранителем. В выключателях нагрузки для гашения дуги применяют­ся: камеры с автогазовым дутьем, с пневматическим дутьем, камеры с эле-газовым дутьем и вакуумными элементами.

В камерах с автогазовым дутьем гашением дуги осуществляются га­зами, которые выделяются под действием высокой температуры дуги стенками камеры из газогенерирующего материала (органического стекла, винипласта и др.). Пневматический выключатель нагрузки представляет собой миниа­тюрный воздушный выключатель, у которого сжатый воздух, необходи­мый для гашения, создается за счет энергии отключающей пружины.

Общий вид автогазового выключателя нагрузки типа ВН-16 пред­ставлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Выключатель нагрузки

а)- Общий вид б)- дугогасительная камера

Выключатель имеет номинальное напряжение 10 кВ и отключаемый ток 200А. Все три полюса размещаются на одной сварной раме. На ниж­нем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный главный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Под­вижный контакт 1 выполнен сдвоенным. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. По бокам идут две стальные пластины, образующие главный подвижный контакт.

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 аппарата. Дугогасительная камера аппарата изображена на рисунке 1б. Не­подвижный дугогасительный контакт точечного типа 7 соединен с глав­ным неподвижным контактом 2. Корпус 5 выполнен из пластмассы и со­стоит из двух половин, стянутых стальными винтами. Внутри корпуса раз­мещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала - органического стекла.

Для управления выключателем применяют ручной рычажный при­вод, имеющий встроенный электромагнит, который обеспечивает дистан­ционное отключение аппарата. Если необходимо иметь дистанционное включение, то может быть использован электромагнитный привод.

Во включенном положении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала без дуги размыкаются основные контакты, и весь ток перебрасывается в дугогасительный контур. После расхо­ждения дугогасительных контактов между вкладышами загорается дуга.

Малая толщина контакта, а следовательно, узкая щель, в которой он пере­мещается, обеспечивает хороший контакт дуги со стенками вкладышей. Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремиться 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, достаточное, чтобы выдержать испытательное напря­жение, положенное для разъединителя на этот класс напряжения.

Последовательно с выключателем нагрузки включают мощные пре­дохранители типа ПК, который защищают установку от коротких замыка­ний. Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, ко­торое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предо­хранителя. Замена перегоревших предохранителей производится в установлен­ном порядке. Наличие большого видимого разрыва в выключателе нагруз­ки дает возможность отказаться от специального разъединителя. Без замены вкладышей выключатель нагрузки может отключить но­минальный ток 200А при напряжении 10 кВ 75 раз.

В настоящее время вместо рассмотренных выше автогазовых выключателей нагрузки находят применение вакуумные выключатели нагрузки и контакторы.

Вакуумные выключатели нагрузки имеют большое число коммутаций номинального тока(10⁵ ВО) и могут отключать небольшие токи КЗ (4 кА при напряжении 10 кВ).

4