1.3.4. Компенсирующие аппараты

В сетях высокого и сверхвысокого напряжения широко используются реакторы, включенные между токоведущими эле­ментами и землей (шунтирующие реакто­ры). Их назначение — компенсация зарядной мощности в режиме малых нагрузок. При номи­нальном токе они отключены; по мере уменьшения нагрузки они подключаются с помощью высоко­вольтных выключателей.

Более совершенными являются регулируе­мые шунтирующие реакторы. Индуктив­ность их меняется за счет изменения тока подмагничивания или угла открытия тиристоров. Такие реакторы позволяют получить глубокое огра­ничение перенапряжений.

1.3.5. Распределительные устройства

Совокупность электрических аппаратов, позволяющая распреде­лять электрическую энергию и обеспечивать защиту от аварийных режимов, называется распределитель­ным устройством (РУ). Различают сборные РУ и комплектные распределительные устройства (КРУ).

В первом случае для РУ строится специальное здание, и все элементы РУ монтируются на стендах или перегородках здания. Это требует больших затрат, квалифицированного труда и времени.

Во втором случае все ячейки КРУ изготавлива­ются на заводе и собираются в готовое распредели­тельное устройство. Монтаж на месте установки сводится к подключению сборных шин, отходящих кабелей и присоединению к источникам питания приводов выключателей и релейной защиты. Все это требует малых затрат времени.

Выпускаются КРУ, предназначенные для наруж­ной установки (на открытом воздухе), — КРУН.

Создаются также герметизируемые КРУ, запол­ненные элегазом — КРУЭ. Это позволяет значи­тельно уменьшить габариты и повысить надеж­ность изделия.

В КРУЭ могут использоваться как элегазовые, так и вакуумные выключатели. В последнем случае элегаз обеспечивает изоляцию между токоведущими элементами КРУЭ.

В настоящее время выпускаются КРУЭ на номинальные напряжения 110 и 220 кВ и ведутся работы по созданию КРУЭ на напряжение вплоть до 1150 кВ.

Лекция 3.

1.4 НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

УПРАВЛЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

УСТРОЙСТВ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Аппараты управления предназначены для уп­равления режимом работы электрооборудования и подразделяются на следующие виды: контакторы, пускатели, контроллеры, электрические реле управ­ления, командоаппараты, рубильники, электромаг­ниты управления и электроуправляемые муфты.

Контакторы служат для многократных включе­ний и отключений электрической цепи при токах нагрузки, не превышающих номинальный, а также для редких отключений при токах перегрузки (обыч­но 7-10-кратных по отношению к номинальному). Род коммутируемого тока определяет некоторые конструктивные особенности контакторов. Поэтому контакторы переменного и постоянного тока обычно не взаимозаменяемые. Однако имеются контакторы, совмещающие в себе возможности коммутации как постоянного, так и переменного тока.

Пускатели предназначены для включения и отключения двигателей и отличаются от контакторов в основном наличием встроенной системы, осущест­вляющей защиту двигателей от токов перегрузки.

Контроллер — это электрический аппарат с ручным управлением, предназначенный для изме­нения схемы подключения электродвигателя к системе электропитания, а также для коммутации обмоток трансформаторов.

Электрические реле управления работают в схемах автоматического управления электроприво­дами. Коммутируемые токи не превышают 10 А, и поэтому дугогасительные устройства в них не применяются.

Командоаппараты предназначены для пере­ключений в цепях управления силовых электриче­ских аппаратов (контакторов, пускателей).

Рубильники рассчитаны практически на весь диапазон номинальных токов. Отключение электри­ческой цепи рубильником обычно производится в обесточенном состоянии или при небольших токах.

Электромагниты управления применяются в исполнительных механизмах различного промыш­ленного назначения, а также в качестве самостоя­тельного функционального блока.

В зависимости от вида воздействия на исполни­тельный механизм электромагниты подразделяют­ся на:

• одностороннего действия — тянущие или тол­кающие;

• одностороннего действия — тянущие и толкаю­щие;

• двустороннего действия с нулевым положением;

• реверсивного действия;

• для ударной нагрузки;

• поворотные.

Электроуправляемые муфты предназначены для передачи потока механической энергии или крутящего момента от ведущей части муфты к ее ведомой части.

В зависимости от рода связи между ведущей и ведомой частями муфты подразделяются на три основных вида:

• электромагнитные муфты с механической связью;

• электромагнитные порошковые муфты;

• индукционные муфты.

В электромагнитных муфтах с помощью электромагнитного усилия осуществляется механическое нажатие на фрикционный диск. Сила нажатия определяется электромагнитной силой.

В электромагнитных порошковых муфтах меха­ническая связь происходит под действием сцепле­ния частиц ферромагнитного порошка, заполня­ющего воздушный зазор между ведущей и ведомой частями муфты.

В индукционных муфтах механическая связь осуществляется за счет взаимодействия индукцион­ных токов в ведомой части с магнитным полем в воздушном зазоре между ведущей и ведомой частя­ми, возбуждаемым электромагнитом ведущей части.

Аппараты распределительных устройств пред­назначены для защиты электрооборудования в различных аварийных режимах (токи перегрузки и короткого замыкания, недопустимое снижение на­пряжения, токи утечки на землю при повреждении изоляции, обратные токи и т.п.). Эти аппараты подразделяются на автоматические выключатели и низковольтные предохранители.

Автоматические выключатели (автоматы) включаются и отключаются относительно редко. Автоматы на разные номинальные токи способны отключать большие токи короткого замыкания (до 150 кА). При этом отключение происходит с выраженным токоограничивающим эффектом.

Основные виды автоматов: универсальные, ус­тановочные, быстродействующие, гашения магнит­ного поля, защиты от утечек на землю.

Быстродействующие автоматы постоянного тока устанавливаются обычно в преобразовательных ус­тановках. Время их срабатывания измеряется не­сколькими сотыми долями секунды.

Автоматы гашения магнитного поля предназна­чены для гашения поля возбуждения крупных синхронных машин при возникновении в них внутреннего короткого замыкания.

Автоматы защиты от токов утечки на землю служат для защиты людей и животных от пораже­ния электрическим током, а также от токов короткого замыкания и перегрузок в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Преимущественное распространение получили универсальные и установочные автоматы. Вторые отличаются от первых лишь наличием изоляционно­го кожуха, благодаря чему они могут устанавливать­ся в общедоступных помещениях. Универсальные автоматы постоянного и переменного тока работают главным образом в распределительных устройствах низкого напряжения.

Низковольтные предохранители служат для защиты электрооборудования от больших токов перегрузки и короткого замыкания. Различают предохранители с открытой плавкой вставкой, закрытые (плавкая вставка размещена в патроне) и предохранители с наполнителем (кварцевый песок, мел).