27. Устройство и принцип работы разъединителей и выключателей нагрузки. [27]

Общие сведения:

Разъединители служат для включения и отключения цепей высокого напряжения либо при токах значительно меньше номинальных, либо в случаях, когда отключается номинальный ток недостаточный для образования дуги. При этом они образуют видимый разрыв цепи. Чаще всего они применяются при разрыве цепи для ремонтных работ на оборудовании. Также используются для отключения емкостных токов, токов холостого хода трансформаторов. Возможно их использование для перевода нагрузки с одной ветви на другую при условии, что напряжение на этих ветвях равно падению напряжения на этих ветвях (дуга не образуется).

Требования:

1. Контактная система должна иметь необходимую термическую и динамическую стойкость и ….

2. Разъединитель и механизм его привода должны надежно удерживаться во включенном положении при протекании тока К.З.

3. Промежуток между разомкнутыми контактами должны иметь повышенную электрическую прочность.

4. Привод разъединителя целесообразно блокировать с выключателем т.е. операции с разъединителем должны быть возможны только когда выключатель отключен.

Разъединитель предназначен для отключения и включения под напряжением отдельных участков электрической цепи или отдельных аппаратов при отсутствии тока нагрузки (нагрузка отключена выключателем). Разъединитель, имея открытую контактную систему, создает видимый разрыв электрической цепи.

В закрытых подстанциях напряжением 6—10 кВ применяют в основном однополюсные разъединители внутренней установки РВО и трехполюсные РВ. Трехполюсный разъединитель РВ-10/600 (рис. 6) состоит из стальной рамы 13, шести опорных изоляторов 11 с медными угольниками 10, являющимися стойками неподвижных контактов, двухполюсных медных ножей 4, пружин 5, стальных накладок б, создающих необходимое давление в контактах. На оси 7 вращается нож разъединителя. К валу 2 разъединителя приварены рычаг 1 для крепления с приводом и три рычага 12 для соединения с фарфоровыми тягами 9. Для управления разъединителями РВ применяют ручные приводы ПР внутренней установки.

Р ис. 6. Трехполюсный разъединитель РВ-10/600: 1, 12 — рычаги, 2 — вал, 3 — контактная стойка, 4— ножи, 5— пружины, 6— стальные накладки, 7 — ось, 8 — болт заземления, 9 — фарфоровые тяги, 10 — медные угольники, 11 — опорные изоляторы, 13 — стальная рама, 14— упор

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ

Стоимость выключателей с приводами довольно велика. С учетом необходимых для управления выключателем трансформаторов тока и устройств релейной защиты стоимость современного распределитель­ного устройства получается очень высокой.

Если длительный ток установки невелик (400—600 А при напряже­нии 10 кВ), вместо выключателя с релейной защитой целесообразно использовать выключатель нагрузки и предохранители.

Выключатель нагрузки имеет ДУ небольшой мощности для от­ключения номинальных токов. В случае КЗ используется высоковольт­ный предохранитель. В выключателях нагрузки для гашения дуги при­меняются камеры с автогазовым, электромагнитным, элегазовым дуть­ем и вакуумными элементами.

В камерах с автогазовым дутьем гашение дуги осуществляется га­зами, которые выделяются под действием высокой температуры дуги стенками из газогенерирующего материала (органического стекла, ви­нипласта и др.). Общий вид автогазового выключателя нагрузки типа ВН-16 на номинальное напряжение 10 кВ и отключаемый ток 200 А показан на рис. 18.31. Все три полюса размещаются на 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 главный контакт 1 выполнен из двух сталь­ных пластин. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. 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. В дугогаситсльной камере (рис. 18.31,6) расположен неподвижный дугогасительный кон­такт точечного типа 7, соединенный с главным неподвижным контактом 2. Корпус камеры выполнен из пластмассы и состоит из двух половин, стянутых винтами. Внутри корпуса размещены два вкладыша 8 из га­зогенерирующего материала — органического стекла.

Управление выключателем осуществляется ручным рычажным при­водом со встроенным электромагнитом для дистанционного его отключения. Если необходимо дистанционное включение, то может быть использо­ван дополнительный электромагнитный привод.

В о включенном положении выключателя ток проходит через кон­тур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сна­чала размыкаются главные контакты и весь ток перебрасывается в цепь дугогасительных контактов. После расхождения дугогасительных контактов между вкладышами 8 загорается дуга. Малая т олщина по­движного дугогасительного контакта 4 и узкая щель, в которой он перемещается, обеспечивают xopou ии контакт дуги со стенками вклады­шей Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выде­ляют газ, который стремится 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, обеспечивающее достаточную электрическую прочность для данного класса напряжения Последовательно с выклю­чателем нагрузки включаются мощные предохранители типа ПК, кото­рые защищают установку от КЗ.

Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, ко­торое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предохранителя.

Без замены вкладышей выключатель нагрузки допускает 75 отклю­чений тока 200 А при напряжении 10 кВ.

Перспективны вакуумные выключатели нагрузки и контакторы. На рис. 18.32 представлен вакуумный контактор КВТ-6/10-400-4-У2 на камерах КВД-10-400-4-У2. Вакуумный контактор в отличие от выклю­чателя нагрузки имеет большое допустимое число коммутаций номи­нального тока (10⁵ ВО) и отключает 50 раз небольшие токи КЗ (4 кА при напряжении 10 кВ). Вакуумная камера / укреплена в изоляцион­ном корпусе 2. Дополнительное поджатис подвижного контакта созда­ется пружиной 14. Отключение производится изоляционной траверсой 13, на которую действует электромагнит 10. Электромагнит может пи­таться постоянным или переменным током через выпрямительный мост. Контактор КВТ-6/10-400-4-У2 имеет следующие данные номинальное на­пряжение 6 и 10 кВ, номинальный ток 400 А, число допустимых комму­таций (ВО) при номинальном токе 10% число включений и отключений в час 300 при токе 400 А, поминальный ток отключения 4 кА, число допустимых коммутаций при этом токе 50.