Подробное описание выключателей разных видов

Высоковольтные выключатели предназначены для отключения и включения электрических цепей в нормальных условиях эксплуатации и для устранения коротких замыканий и сверхтоков, вызванных недопустимыми перегрузками или иными отклонениями от нормальных условий эксплуатации, а также для работы устройств АПВ и АВР в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и номинальными напряжениями 6, 10, 35 и 110кВ.

К основным параметрам любого выключателя относятся:

- номинальное напряжение (Uн), кВ;

- номинальный ток (Iн), кА;

- ном. ток отключения (Iо.н), кА.

Номинальным напряжением называется междуфазное напряжение сети.

Номинальным током является наибольший допустимый ток, при котором выключатель может работать неограниченно долго.

Номинальный ток отключения - это наибольший ток, который выключатель способен отключать при наибольшем рабочем напряжении.

В масляных выключателях дуга, образующаяся между контактами, горит в трансформаторном масле. Гашение дуги в масляных выключателях обеспечивается воздействием на нее дугогасящей среды – масла. Процесс сопровождается сильным нагревом, разложением масла и образованием газа в виде газового пузыря. В газовой смеси содержится до 70 % водорода, что и определяет высокую дугогасительную способность масла.

В зависимости от способа изоляции токоведущих частей различают баковые и маломасляные выключатели.

В баковых выключателях токоведущие части изолируются между собой и от земли с помощью масла, находящегося в стальном баке, соединенном с землей.

В маломасляных выключателях изоляция токоведущих частей от земли и между собой производится с помощью твердых диэлектриков (изоляционных тяг) и масла.

В элегазовых выключателях гашение дуги осуществляется за счет охлаждения ее двигающимся с большой скоростью элегазом (шестифтористой серой SF₆), который используется и как изолирующая среда.

В вакуумных выключателях контакты расходятся под вакуумом (давление равно 10-4Па). Возникающая при расхождении контактов дуга быстро гаснет благодаря интенсивной диффузии зарядов в вакууме.

Для автоматического, дистанционного или ручного (местного) управления выключателем применяется специальное устройство называемое приводом, который служит для включения, удерживания во включенном положении и отключения выключателя. Взведенный привод выключателя позволяет выполнить цикл операций О-В-О или цикл АПВ.

На подстанциях 35-110кВ встречаются следующие разновидности приводов:

- электромагнитные типа ПЭ-11, ПЭ-12, ПЭ-21, ПЭ-33, ШНР-35 и встроенные электромагнитные привода.

- пружинные (пружинно-моторные) типа ПП-67, ЗПМ 70 000, ППрК-1400, CRR5 и пружинные встроенные привода;

- гидравлические привода типа AHMA.

Электромагнитные привода являются приводами прямого действия - энергия для включения непосредственно потребляется от источника большой мощности. Таким источником, как правило, являются: выпрямительные устройства питающие от сети переменного тока на подстанциях с выпрямленным оперативным током или аккумуляторные батареи на подстанциях с постоянным оперативным током.

Выключатель с электромагнитным приводом включается сердечником включающего электромагнита привода, а отключается за счет, запасенной при включении, энергии отключающих пружин самого выключателя.

Электромагнитный привод состоит из механизма привода, в котором расположены блок-контакты включения и отключения выключателя (КБВ и КБО), отключающего и включающего электромагнитов (ЭВ и ЭО) и контактора.

Цепи управления включением и отключением выключателя коммутируются быстродействующими контактами КБВ и КБО, связанными посредством регулируемой передачи с валом выключателя. С помощью этих контактов достигается автоматическое прекращение питания электромагнитов ЭВ и ЭО после совершения ими соответствующих операций. Контакт КБВ размыкает цепь включения в самом конце процесса включения выключателя, контакт КБО размыкает цепь отключения в самом начале процесса отключения. Силовая цепь привода или электромагнита ЭВ включается и отключается с помощью контактора постоянного тока.

Электромагнитный привод имеет механизмом ручного отключения, рычажок которого выведен наружу, а также электрическую блокировку против повторения операций включения и отключения - блокировку против «прыгания», так называемую блокировку от многоразового включения, которое может возникнуть при включении выключателя кнопкой управления на к.з.

Пружинные привода являются приводами косвенного действия - энергия, необходимая для включения, запасается в мощной пружине с помощью двигателя. Выключатель с пружинным приводом включается под действием заранее поднятого груза или предварительно растянутых пружин, а отключается за счет, запасенной при включении, энергии отключающих пружин самого выключателя.

Управление приводом, кроме дистанционного и автоматического, может осуществляться вручную - специальными кнопками управления “ВКЛ” или “ОТКЛ”, расположенными на приводе.

Подготовка привода к включению (завод включающих пружин) может быть выполнен вручную при помощи специальной заводной ручки в направлении по часовой стрелки до совпадения указателя привода на диске в положении “ГОТОВ” и до посадки на защелку. Рукоятка должна надеваться только на время выполнения данной операции.

Встроенный пружинный привод осуществляет оперативное включение и отключение, а также автоматическое отключение выключателя одним энергоносителем - спиральными пружинами, находящимися в барабане и которые срабатывают при воздействии электромагнитов включения и отключения, защитных реле.

Со стороны привода рама закрыта металлической крышкой, в которой имеются окна:

- для наблюдения за уровнем масла в полюсах;

- для пульта ручного управления и указателя положения выключателя;

- для счетчика количества операций отключения;

- для выхода рычага ручной заводки рабочих пружин;

- для указателя рабочих пружин приводов;

- для управления механизмом вкатывания и указателя его положения.

Для заводки рабочих пружин служит электродвигатель заводного устройства привода. В конце заводки на три операции (цикл В-О-В) в окошке крышки выключателя появляется надпись указателя “ГОТОВ”. Заводка может осуществляться вручную колебательными движениями рычага наружной обоймы обгонной муфты привода.

Для определения положения выключателя служит указатель положения выключателя с табличками “ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВКЛ” и “ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ОТКЛ”, который приводится в движение от вала выключателя.

В РУ подстанций, установлены следующие разновидности выключателей 10-110кВ:

- баковые масляные выключатели 110кВ типа МКП-110;

- баковые масляные выключатели 35кВ типа С-35М, ВТД-35, ВТ-35 и ВМ-35;

- маломасляные выключатели 110кВ типа ВМТ-110 и ММО-110;

- элегазовые выключатели 110кВ серии ЗAP1 FG (Германия), S1 F1 (Германия) и EDF SU (Польша);

- маломасляные выключатели 6-10кВ типа МГГ-10, ВМГ-10, ВМГ-133, ВПМ-10, ВМ-10, ВМП-10, ВМП-10П, ВМПП-10, ВМПЭ-10, ВК-10 и ВКЭ-10;

- вакуумные выключатели 10кВ типа ВВ/ТEL-10, ВВЭ-М-10, ВБЧС-10, ВБПС-10 и ВБПЭ.