Маломасляные выключатели

В этих выключателях масло служит только для гашения дуги и не выполняет изоляционных функций. Изоляция полюсов между собою и по отношению к земле выполняется из фарфора, стеатита, литой смолы. Изоляцией между полюсами выключателя служит также воздух. По существу малообъемный выключатель представ­ляет собою как бы дугогасительную камеру бакового выключателя, помещенную вне бака на изолирующих опорах.

Во всех конструкциях малообъемных выключателей с продоль­ным, поперечным или смешанным дутьем при размыкании контактов возникает сильная струя масла, которая интенсивно охлаждает ствол дуги и деионизирует его. При этом наиболее эффективным ока­залось поперечное масляное дутье.

Малообъемные масляные выключатели изготавливаются на все напряжения до 500 кВ включительно и номинальные мощности отключения до 10 ГВ А. Их несомненным достоинством является малое количество масла, небольшие габариты и масса, а также отно­сительно низкая стоимость. Значительно меньшая взрыво- и пожаро-опасность делает возможным их установку не только в открытых, но и в закрытых распределительных устройствах. Однако сильная зависимость отключающей способности от отключаемого тока, слож­ность осуществления многократных АПВ и неприспособленность для работы с частыми отключениями ограничивает их применение менее ответственными узлами системы, где требования к выключате­лям облегчены.

Масло в этих выключателях в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструк­ций: осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся стальном бачке (горшке), отсюда сохранилось название выключателей «горшковые». Маломасляные выключатели напряжением 35 кВ и выше им е ютфарфоровый корпус. Самое широкое применение имеют выключатели 6—10 кВ подвесного типа. В этих выключателях корпус крепится на фарфоровых изоляторах к общей раме для всех трех полюсов. В каждом полюсе предусмотрен один разрыв контактов и дугогасительная камера.

По такому типуизготовляют выключатели ЗМГ-10 (выключатель масляный горшковый) и ВПМ-10, а ранее изготов­лялись выключатели ВМГ-133.

Конструкция маломасляных выключателей 35 кВ и выше продолжает совершенствоваться с целью увеличения номинальных токов и отключаю­щей способности. В мировой практике маломасляные выключатели изго­товляются на напряжения до 420 кВ.

Область применения маломасляных выключателей — закрытые распре­делительные устройства электростанций и подстанций 6, 10, 20, 35 и 110 кВ, комплектные распределительные устройства 6, 10 и 35 кВ и откры­тые распределительные устройства 3-5, 110 и 220 кВ.

Малообъемные масляные выключатели получили преимущест­венное распространение в установках до 20 кВ, а также выше 330 кВ, где они успешно конкурируют своздушными выключателями.

Маломаслянные (горшковые) выключатели применяются в закрытых и открытых распределительных устройствах всех напряжений. Масло в этих выключателях служит только для гашения дуги. Изоляция токоведущих частей осуществляется твердым диэлектриком (фарфором).Контакты выключателя для внутренней установки находятся в стальном баке (горшке).

Полюс выключателя состоит из изоляционного цилиндра, торцы которого армируются металлическими фланцами. На верхнем фланце изоляционного цилиндра укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены приводной механизм, подвижный контактным стержень, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель.

Во включенном положении контактный стержень находится в розеточном контакте. При отключении привод освобождает отключающую пружину, находящуюся в раме выключателя, и под действием ее силы вал выключателя повертывается, движение передается изоляционной тяге, а от нее приводному механизму.

В первый момент контактный стержень закрывает каналы дугогасительной камеры. Давление в этот момент резко возрастает, масло заполняет буферный объем, сжимая воздух. При открывании стержня создается поперечное дутье газами и парами масла. При переходе тока через нулевое значение давление в газовом пузыре снижается и сжатый воздух буферного объёма как поршень нагнетает масло в область дуги, дуга гаснет. Время гашение дуги не превышает 0,025с.

После гашения пары масла и газы попадают в верхнюю часть корпуса, где пары масла конденсируются, а газ выходит наружу через отверстие в крышке. Бестоковая пауза, за время которой происходит заполнение камеры маслом, при АПВ достигает 0,5 с.

Маломасляные выключатели по конструктивным особенностям можно разбить на следующие основные четыре группы:

· маломасляные подвесного типа (серии ВМП-10). Номинальный ток до 3150 А, номинальный ток отключения до 31,5 кА, номинальное напряжение 10 кВ;

· маломасляные колонкового типа (серии ВК-10). Номинальный ток до 3150 А номинальный ток отключения до 31,5 кВ, номинальное напряжение 10 кВ;

· маломасляные горшкового типа для генераторов (серии МГГ). Номинальный ток до 11 200 А, номинальный ток отключения до 90 кА, номинальное напряжение до 20 кВ;

· маломасляные выключатели для наружных установок серий ВМУЭ-35, ВМТ-110 и ВМТ-220.

Номинальное напряжение до 220 кВ, номинальный ток до 2000 А, номинальный ток отключения 40 кА.

Преимущество маломасляных выключателей:

· небольшие габариты и масса;

· малое количество масла; пожаробезопасны;

· имеют приводы пружинные и электромагнитные;

· удобный монтаж на тележке КРУ (серий ВМП-10, ВК-10).

Использование маломасляных выключателей серий ВМТ-110 и ВМТ-220 позволяет отказаться от громоздких и тяжелых баковых и воздушных выключателей. К недостаткам этих выключателей следует отнести небольшой ресурс при номинальном токе и при токе КЗ (серии ВМП, ВК). Показатели надежности такие же, как у баковых масляных выключателей.

Рассмотрим некоторые типы маломасляных (малообъёмных) выключателей.

Маломасляные выключатели класса 10 кВ серии ВПМ-10 (рис. 2) предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном режиме работы и для автоматического отключения этих цепей при токах короткого замыкания и перегрузках, возникающих при ненормальном и аварийном режимах работы установок. Выключатели пригодны для работы при однократном повторном включении (АПВ). Тип выключателя определяется применяемым в его управлении приводом: для выключателей типа ВПМ-10 применяются электромагнитные приводы постоянного тока типа ПЭ-11 или пружинные приводы типа ПП-67; для вы­ключателей типа ВПМП-10 применяются пружинные приводы ППО-10. Каж­дый тип выключателей имеет несколько типоисполнений в зависимости от величины номинального тока, места присоединения привода. Выключатели предназначены для работы в следующих номинальных усло­виях: высота над уровнем моря — до 1000 м; температура окружающего воз­духа: исполнение УЗ — от минус 25 до +35, исполнение У2 — от минус 25 до +40°С. При более низкой температуре необходимы подогревательные элементы в КРУ или помещении РУ, которые должны обеспечивать подо­грев воздуха не ниже вышеуказанной температуры на все время работы выключателей. Относительная влажность окружающего воздуха не должна превышать 80% при температуре +20°С; окружающая среда взрыво- и пожаробезопасная, содержание пыли и газов не должно превышать норм для атмосферы типа II по ГОСТ 15150-69. Выключатели должны встраиваться в металлические негерметичные оболочки (камеры) КРУ.

Типоисполнения выключателей имеют следующие основные конструктивные отличия: полюсы выключателей на номинальный ток 630 и 1000 А (номи­нальный ток отключения — 20 кА) выполнены в цельном изоляционном цилиндре; полюсы выключателей на номинальный ток 630,1000 (номиналь­ный ток отключения - 31,5 кА) и 1600 А имеют в верхней части металличе­ские ребристые корпуса, а выключатели имеют изоляционные кожухи.