6.5 Роз’єднувачі, короткозамикачі, вимикачі.

Вимикачі змінного струму призначені для оперативних замикань і розмикань кіл змінного струму при номінальних режимах роботи і автоматичного розмикання цих кіл при аварійних режимах. Автоматичне і швидке відключеня кола при КЗ є основною і найбільш відповідальною операцією вимикача, що попереджує пошкодження і разрушение дорогого обладнання від дії великих струмів КЗ, а також від можливих порушень нормальної роботи енергосистеми.

Виконуються вимикачі на номінальні струми 50 А-20кА, номінальною напругою 3-750 кВ з потужністю відключення 50-40000 МВА.

Класифікація

1. за способом гасіння дуги (масляні, повітряні, повітряні авто пневматичні, автогазові, вимикачі зі стисненим елегазом, електромагнітні, вакуумі)

2. за часом дії (швидкодіючі, прискореної дії, нешвидкодіючі)

3. за числом фаз (однофазні, трифазні)

4. за конструктивним зв’язком з приводом (з окремим та вмонтованим приводами)

5. за родом установки ( для внутрішньої, зовнішньої установок вибухонебезпечної обстановки)

6. за наявністю АПВ (однократного, багатократного, пофазного, швидкодіючого)

7. за виконуваними функціями в схемах РУ (генераторні, розподільчі)

ВИМОГИ

1. надійність в роботі і безпека для оточуючих (від надійності залежить надійність роботи ЕСистеми)

2. можливість малого часу відключення (як можна менший час відключення кола при КЗ)

3. по можливості малі габарити та маса

4. простота монтажу

5. безшумність роботи

6. відносно невелика вартість.

Роз’єднувач являє собою комутаційний апарат для напруги вище 1 кВ, призначення якого – створення видимого розриву і ізоляція частини системи, ЕУ, окремі апарати від суміжних частин, що знаходяться під напругою, для безпечного ремонту.

Роз’єднувачі оснащені приводами – ручними и електродвигунами – для неавтоматичного управління.

Роз’єднувачі для внутрішньої установки виконуються зазвичай вертикально-рублячого типу з ножами, що повертаються у вертикальній площині, що перпендикулярна основі.

(Трьохполюсний Р типу РВР має два опорних ізолятори на полюс, встановлених на основі з профільної сталі. Третій – тяговий ізолятор служить для приведення в рух головних ножів. Р мають додаткові ножі для заземлення. Ведучі ричаги укріплені на валі і з’єднані шарнірно з тяговими ізоляторами, що з’єднані з ножами.. Струмоведучі частини роз’єднувачів виконують відповідно до номінального струму роз’єднувача.)

Р використовуються в усіх високовольтних установках для забезпечення видимого розриву при відключенні будь-якої частини кола та для переключень. Всі операції з Р як правило, виконуються при обезструмлених колах. Як елемент техніки безпеки Р використовується і в низьковольтних установках, де для цих цілей зазвичай використовують рубильник без гасіння.

Полюс Р незалежно від різноманітності конструкцій складається з нерухомого і рухомого (ножа) контактів, закріплених на відповідних ізоляторах, опорної плити чи рами и приводу. Основним елементом Р. є його контакти. Р снабжаются ручним, електродвигун ним, пневматичним приводом. Р на малі струми при напругах до 35 кВ можуть управлятися вручну ізоляційною штангою. Найбільше розповсюдження при струмах до 3000 А включно отримав ручний привід. При номінальному струмі більше 3000 А – черв’ячний привід. Електродвигунні і пневматичні використовуються для управління Р, коли ручне управління забруднено чи неможливе, та при дистанційному та автоматичному управлінні.. Основна різниця конструкцій Р заключається у характері руху рухомого контакту.

Приклад виконання Р рубля чого типу для внутрішньої установки.

Аналогічні конструкції в одно- і триполюсному виконанні випускають на напругу до 35 кВ и струми до 6 кА. Полюс Р складається з нерухомих контактів з виводами, що укріплені на опорних ізоляторах. Рухомий контакт (ніж) складається з двох прямокутних пластин, що охоплюють нерухомі контакти і обертаються на осі. Вісь укріплена в підшипнику. Контактне натискання здійснюється пружинами через стальні пластини, шарнірно закріплені на осі і шпильці. Мінімальна відстань між пластинами у відколюченному положенні фіксується дистанційною втулкою. Рухомий контакт снабжен вилкою для зєднання з приводом. Всі полюси монтуються на одній стальній пдлиті чи рамі і мають загальний вивід. Стальні пластини є одночасно електромагнітним компенсатором електродинамічних сил при струмах КЗ. Магнітний потік, що охоплює рухомий контакт, замикаючись через дані пластини, намагається стягнути їх.

Для зовнішньої установки Р горизонтально-поворотного типу з ножами, що обертаються в горизонтальній площині. Їх виготовляють на напругу 35-500 кВ.

Р для зовнішньої установки розглянемо на прикладі Р з комбінованим рухом ножа. Аналогічні Р виконуються на напругу до 500 кВ і струми до 2 кА. Кожний полюс Р складається з трьох ізоляторів, змонтованих на окремій рамі. Крайні ізолятори нерухомо закріплені на рамі, а середній, поворотний, ізолятор встановлен на підшипнику і має можливість обертатись навколо своєї осі. Рухомий контактний ніж виконаий у виді мідної труби, один кінець якої расплющен у вигляді лопатки, а інший зв’язаний з механізмом, що здійснює перемещение ножа при включенні і відключенні Р. Механізм шарнірно з’єднаний з ричагом, укріпленим на верхньому кінці поворотного ізолятора.

Для гасіння малих струмів контакти оснащені рогами. Також Р може мати заземлюючий ніж, що замикає Р на землю через заземлюючий контакт.

Короткозамикач являє собою однополюсний чи двохполюсний (залежно від робочого заземлення кола) роз’єднувач, оснащений пружинним приводом для автоматичного включення і призначений для з’єднання проводу трьохфазної системи з землею за ручною командою чи від релейного захисту.

Короткозамикач 35 кВ відкритого типу має один опорний ізолятор, на головці якого встановлені нерухомий контакт та зажим для приєднання проводу. Заземлюючий ніж закріплений на валу і при вмиканні повертається на кут 60. Короткозамикач оснащений пружинним приводом, що діє на включення. Відключення здійснюється вручну. Контактна система і привід короткозамикача розраховані на КЗ. Час спрацювання складає 0,4 с.