Вимикачі високовольтні вакуумні. Принцип дії, характеристики

У вакуумних вимикачах гасіння дуги відбувається в високому вакуумі. Великі дугогасильні властивості цього середовища дозволяють створити вимикачі на напругу до 35 Кв. Завдяки своїм перевагам вакуумні вимикачі витісняють інші вимикачі, в томі числі і електромагнітні, особливо в діапазоні напруг 6-10 кВ.

Основні їх переваги:

-відсутність компресорних установок, масляного господарства, а також в необхідності поповнення і заміни дугогасильного середовища;

-висока механічна і комутаційна виносостійкість;

-мінімум обслуговування, безшумність і чистота, малі експлуатаційні затрати, термін служби 25 років;

-повна вибухо- і пожежо безпека.

Недоліки вакуумних вимикачів:

-трудності розробки і виготовлення, пов’язані зі створенням вакуум тривких матеріалів і спеціальних контактних матеріалів, важкістю вакуумного виробництва

-великі капітальні вклади, які необхідні для масового виробництва.

Дугогасильний пристрій вимикача виконується як герметична посуда, тиск якої рівний 1,33 Па. Натиск рухомого контакта на нерухомий створюється за рахунок атмосферного тиску. При великих номінальних струмах ставиться додаткова контактна пружина.

Вимикач вакуумний серії ВВЄ-10

Вимикач вакуумний серії ВВЄ-10 випускається на напругу 10 Кв частотою 50 і60 Гц, номінальні струми 630-3200 А, відключаючи струми 20-31,5 Ка, при включаючи ударних струмах 52-80 кА.

На основі 5 встановлений дугогасильний пристрій 2полюсів зі струм оводами 1 і електромагнітний привід 4. привід з системою ручок і пружин здійснює управління контактами – розмикання, утримання контактів в розімкнутому стані і забезпечення їх замикання. Вимикач обладнаний відповідним числом допоміжних контактів для кіл управління і сигналізації. На фасадній панелі 3 розміщуються всі допоміжні пристрої.

Вимикачі високовольтні елегазові. Принцип дії, характеристики

Конструкція елегазових вимикачів виконується в основному з авто компресорним дуттям або магнітним дуттям.

При першому способі електрична дуга охолоджується елегазом, який перетікає із резервуара високого тиску (близько 1 МПа) в резервуар низького тиску (близько 0,3 МПа), тобто використовується той самий принцип, що і в повітряних вимикачах

Схема дугогасильного пристрою елегазового вимикача: а) з автокомпресорним дуттям; б) з магнітним дуттям

Схема дугогасильного пристрою елегазового вимикача з автокомпресорним дуттям складається з рухомого контакту 2 разом з ізоляційним соплом 3, перегородкою 4 і циліндром 5, відходячи від нерухомого контакту 1, насувається на поршень 6. Елегаз через отвори в перегородці і сопло омиває дугу з великою швидкістю і гасить її через 0,02-0,03 с.

Залишковий тиск в цих вимикачах виходить за рахунок енергії привода, і він великий. Виходячи з цього тут застосовується пневматичний привід. Оскільки тиск, необхідний для гасіння дуги, зявляється в процесі руху контактів, то зниження часу гасіння дуги такий дугогасильний пристрій не може забезпечити.

Дугогасильний пристрій з магнітним дуттям елегазового вимикача розміщується в ізоляційному циліндрі 1, наповненому елегазом. На дугу, яка виникла між розходячими контактами 2 і 3, діє радіальне магнітне поле, яке створюється постійними магнітами 4. дуго швидко переміщається по просторі, посилено охолоджується і гасне. Такий пристрій використовується в вимикачах напруги.

Для комплектних розподільчих пристроїв з елегазовою ізоляцією напругою 110 і 220 кВ розробили вимикачі з , , часом відключення 0,065 с., часом гасіння 0,080 с., номінальним тиском елегазу 0,7 МПа, номінальним тиском привода 2,0 МПа.

Вимикачі тиристорні постійного струму. Вимикачі тиристорні змінного струму.

Для захисту від зовнішніх коротких замикань та перекидання інвертора використовуються автоматичні вимикачі. Вимикачі встановлюються зі сторони змінного та постійного струму перетворювача. У випадку живлення перетворювача від мережі з напругою до 380 В ці автомати служать для захисту трансформаторів або струмообмежувальних реакторів.

В перетворювачах із одним тиристором в плечі трифазної мостової схеми ці автомати призначені і для захисту при внутрішніх коротких замиканнях ( тобто при пробої тиристорів).

Вибір автоматичного вимикача зі сторони змінного струму проводиться за умовами:

                                                                                       (2.36)

де U_{авт.н.зм} – номінальна напруга автоматичного вимикача зі сторони змінного струму;

І_{авт.н.зм} – довготривалий номінальний струм автоматичного вимикача зі сторони змінного струму.

Вибір автоматичного вимикача зі сторони постійного струму проводиться за умовами:

                                                                                         (2.37)

де U_авт.н.п – номінальна напруга автоматичного вимикача зі сторони постійного струму;

І_авт.н.п – довготривалий номінальний струм автоматичного вимикача зі сторони постійного струму.

Крім того повинен бути вибраним номінальний струм розщеплювача І_н.розщ автоматичного вимикача:

                                                                                             (2.38)

З дотриманням вказаних вище умов з довідника, наприклад [16-22] або з додатка Д.7, вибирається автоматичний вимикач відповідного типу із номінальними параметрами.

У випадку живлення тиристорного перетворювача від мережі 6 кВ або 10 кВ захист узгоджувального трансформатора здійснюється високовольтним масляним вимикачем.