Выбор высоковольтных выключателей, расчет, формулы, примеры. Высоковольтный выключатель 10 кв. Выключатель высоковольтный 10 кв

Высоковольтные выключатели: виды и применение

Содержание:

Классификация высоковольтных выключателей
Основные требования к высоковольтным выключателям
Баковые и маломасляные выключатели
Выключатели воздушные
Элегазовые высоковольтные выключатели
Выключатели вакуумного типа

С помощью высоковольтных выключателей выполняется оперативное включение и отключение оборудования энергетической системы, а также ее отдельные цепи в случае ручного или автоматического управления в аварийном или нормальном режиме. В конструкцию стандартного выключателя входит корпус, контактная система, токоведущие части, устройство для гашения дуги, приводной механизм.

Классификация высоковольтных выключателей

Все высоковольтные выключатели классифицируются по различным параметрам. В зависимости от способа гашения дуги, они могут быть автогазовыми и автопневматическими, вакуумными, воздушными, а также масляными и электромагнитными.

По своему назначению эти устройства классифицируются следующим образом:

Сетевые. Используются в электрических цепях с напряжением 6 кВ и выше. Основной функцией является пропуск и коммутирование тока в обычных условиях или в ненормальной ситуации в течение установленного времени, например, при коротких замыканиях.
Генераторные. Предназначены для работы с напряжением 6-20 кВ. Применяются в цепях электродвигателей с высокой мощностью, генераторов и других электрических машин. Пропускают и коммутируют ток не только в обычном рабочем режиме, но и в условиях пуска и коротких замыканий. Отличаются большим значением тока отключения, а номинальный ток может составлять до 10 тыс. ампер.
Устройства для электротермических установок. Рассчитаны на значение напряжений от 6 до 220 кВ и применяются в цепях с крупными электротермическими установками. Как правило, это рудотермические, сталеплавильные и другие печи. Могут пропускать и коммутировать ток в различных эксплуатационных режимах.

Выключатели нагрузки. Их основное назначение состоит в работе с обычными номинальными токами, они используются в сетях с напряжением от 3 до 10 кВ и осуществляют коммутацию незначительных нагрузок. Данные устройства не рассчитаны на разрыв сверхтоков.
Реклоузеры. Подвесные секционные выключатели, управляемые дистанционно. Они снабжены защитой и предназначены для установки на опорах воздушных линий электропередачи.

Высоковольтный выключатель может устанавливаться разными способами. С соответствии с этим они бывают опорными, подвесными, настенными, выкатными. Кроме того, эти приборы могут встраиваться в КРУ – комплектные распределительные устройства.

Основные требования к высоковольтным выключателям

Все коммутирующие устройства, работающие с высокими токами, должны обладать следующими качествами:

Быть надежными и безопасными для персонала и других лиц.
Обладать быстродействием, затрачивая минимальное время на отключение.
Простой монтаж и удобное дальнейшее обслуживание.
Низкий уровень шума в процессе работы.
Относительно небольшая стоимость, оптимальное соотношение цены и качества.

Наиболее распространенные конструкции высоковольтных выключателей следует рассмотреть более подробно.

Баковые и маломасляные выключатели

Оба устройства представляют собой масляные типы высоковольтных выключателей. Деионизация дуговых промежутков в каждом из них осуществляется одними и теми же методами. Они отличаются друг от друга лишь количеством используемого масла, а также способами, с помощью которых контактная система изолируется от заземленного основания.

Баковые устройства в настоящее время сняты с производства, поскольку у них имелись серьезные недостатки. Уровень масла в баке требовалось постоянно контролировать. Оно использовалось в большом объеме, из-за чего замена масла отнимала много времени. Эти приборы относились к категории взрыво- и пожароопасных и не могли устанавливаться внутри помещений.

На смену им пришли маломасляные или горшковые выключатели, рассчитанные на все виды напряжений. Они могут устанавливаться в любые распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типа. Масло в данном случае выступает прежде всего в качестве дугогасящей среды и лишь частично выполняет функции изоляции между разомкнутыми контактами.

Токоведущие части изолируются между собой с помощью фарфора и других твердых изолирующих материалов. Выключатели для внутренней установки оборудованы контактами, помещенными в стальной бачок или горшок. Эта конструктивная особенность дала название всему устройству. В зависимости от модели, приводы высоковольтных выключателей могут различаться между собой.

Приборы, рассчитанные на работу при напряжении 35 кВ, помещаются в фарфоровом корпусе. Наибольшее распространение получили подвесные устройства ВМГ-10 и ВМП-10 на 6-10 кВ. У них крепление корпуса осуществляется с помощью фарфоровых изоляторов к основанию, общему для всех полюсов. В свою очередь, каждый полюс оборудуется одним разрывом контактов и камерой для гашения дуги.

При работе с большими номинальными токами недостаточно одной пары контактов, которые одновременно являются рабочими и дугогасительными. Поэтому снаружи выключателя отдельно устанавливаются рабочие контакты, а внутри металлического бачка – дугогасительные.

Маломасляные выключатели используются в закрытых распределительных устройствах на подстанциях и электростанциях напряжением 6, 10, 20, 35 и 110 кВ. Кроме того, они устанавливаются в комплектных и открытых распределительных устройствах.

Выключатели воздушные

Для гашения дуги в выключателях воздушного типа используется сжатый воздух под давлением 2-4 Мпа. Дугогасительное устройство и токоведущие части изолируются с помощью фарфора и других аналогичных материалов. Воздушные выключатели конструктивно различаются между собой в зависимости от таких факторов, как номинальное напряжение, способ подачи сжатого воздуха и других.

Устройства высокого номинального тока, аналогично маломасляным выключателям, оборудованы главным и дугогасительным контурами. При включении основной ток попадает на главные контакты, расположенные открыто. После отключения они размыкаются первыми и далее ток попадает уже на дугогасительные контакты, расположенные в другой камере. Непосредственно перед их размыканием из резервуара в камеру осуществляется подача сжатого воздуха, гасящего дугу, в продольном или поперечном направлении.

В отключенном положении между контактами создается изоляционный зазор необходимых размеров. С этой целью контакты разводятся на достаточное расстояние. Выключатели для внутренней установки рассчитаны на ток до 20 тыс. ампер и напряжение 10-15 кВ. Они имеют отделитель открытого типа, после отключения которого сжатый воздух перестает поступать в камеры и происходит замыкание дугогасительных контактов.

Типовая конструктивная схема воздушного выключателя состоит из дугогасительной камеры, резервуара со сжатым воздухом, главных контактов, шунтирующего резистора, отделителя и емкостного делителя напряжения на 110 кВ, обеспечивающего два разрыва на фазу. В выключателях открытой установки, рассчитанных на напряжение 35 кВ, вполне достаточно одного разрыва на фазу.

Элегазовые высоковольтные выключатели

Элегазом называется смесь серы и фтора в определенной пропорции. В результате образуется инертный газ с плотностью выше чем у воздуха примерно в 5 раз и электрической прочностью в 2-3 раза больше воздушной.

Данный вид выключателей, используя элегаз, способен погасить дугу, ток которой примерно в 100 раз выше тока, отключаемого в обычном воздухе, в тех же самых условиях. Такая способность объясняется возможностями молекул улавливать электроны, находящиеся в дуговом столбе, с одновременным созданием относительно неподвижных отрицательных ионов. При потере электронов дуга становится неустойчивой и очень легко гаснет. Если элегаз подается под давлением, то электроны из дуги поглощаются еще быстрее.

Конструкция элегазового выключателя включает в себя корпус с тремя полюсами, наполненный элегазом. Внутри создается низкое избыточное давление в пределах 1,5 атмосфер. Сюда же входит механический привод и передняя панель привода, где находится рукоятка ручного взвода пружин. Устройство дополнено высоковольтными силовыми контактными площадками и разъемом для подключения вторичных коммутационных цепей.

Выключатели вакуумного типа

Вакуум обладает электрической прочностью, многократно превышающей этот показатель у масла, элегаза и других сред, используемых в высоковольтных выключателях. Здесь увеличивается средний свободный пробег электронов, молекул, атомов и ионов при снижении давления.

Вакуумная камера включает в себя подвижный и неподвижный контакты, помещенные в плотную оболочку из керамического или стеклянного изоляционного материала. Сверху и снизу установлены металлические крышки и общий металлический экран. Подвижный контакт перемещается относительно неподвижного контакта с помощью специального сильфона. К выводам камеры подключается главная токоведущая цепь выключателя.

Вакуумный выключатель работает в следующем порядке.

В исходном положении контакты находятся разомкнутыми, поскольку на них через тяговый изолятор воздействует отключающая пружина.
Под действием приложенного к катушке электромагнита напряжения со знаком «плюс», в зазоре магнитной системы происходит нарастание магнитного потока.
Поток воздействует на якорь с силой, превышающей усилие отключающей пружины, после чего начинается движение якоря вверх совместно с тяговым изолятором и подвижным контактом вакуумной камеры.
Пружина отключения сжимается, в катушке возникает противо-ЭДС, снижающая ток и препятствующая его дальнейшему нарастанию.

Высокая скорость движения якоря исключает появление пробоев и шума работы контактов. Когда контакты замыкаются, якорь резко замедляет движение, поскольку на него начинает действовать пружина дополнительного поджатия контактов. Однако, по инерции он все равно двигается вверх, сжимая пружины отключения и дополнительного поджатия контактов. Чтобы отключить устройство к выводам катушки прикладывается напряжение с отрицательной полярностью.

electric-220.ru

Высоковольтные выключатели. Маслянные, элегазовые, воздушные, вакуумные выключатели и их технические характеристики. Типы выключателей.

Коммутационные аппараты предназначены для присоединения отдельных элементов электрической частями электростанций и подстанций, а также для присоединения к ним линий электропередачи.

В электрических сетях 10 кВ и выше основным коммутационным аппаратом является выключатель.

Выключатели служат для включения и отключения токов, протекающих в нормальных и аварийных режимах работы электрической сети. Наиболее тяжелые условия работы выключателей возникают при отключении токов КЗ.

Основные типы выключателей, используемые для коммутации электрических цепей, описаны ниже. Классификация выключателей.

Масляные выключатели

В этих аппаратах дугогасительное устройство заполнено трансформаторным маслом. Гашение электрической дуги осуществляется путем эффективного ее охлаждения потоками газа, возникающего при разложении масла дугой. Наиболее широкое распространение получили маломасляные выключатели на напряжения 10-20 кВ и 110-220 кВ.

Рис. 1. Масляный выключатель

Технические характеристики масляных выключателей

Тип	Uном,кВ	Iном,А	Sном,МВА	Iоткл,кА	iуд,кА	tоткл,с	tвкл,с
ВММ-10	10	400	170	10	25	0,1	0,2
ВПМ-10	10	1000;630	350	20	52	0,1	0,3
		630;400	280	16	40	0,1	0,3
ВПМП-10	10	1000;630	350	20	52	0,12	0,3
		630;400	280	16	40	0,12	0,3
ВКЭ-10	10	1600;1000;630	550	31,5	80	0,07	0,3
		1600;1000;630	350	20	52	0,07	0,3
ВК-10	10	1600;1000;630	550	31,5	80	0,05	0,075
		1600;1000;630	350	20	52	0,05	0,075
ВМПЭ-10	10	630;1000;1600;3200	550	31,5	80	0.12	0,3
МГГ-10	10	5000	1000	63	170	0,12	0,4
		5000;4000;3200	750	45	120	0,12	0,4
ВТ-35	35	630	750	12,5	32	0,15	0,34
ВТД-35	35	630	750	12,5	32	0,09	0,34
С-35-М	35	630	600	10	26	0,04	0,3
МКП-35	35	1000	1200	20	52	0,05	0,4
			1500	25	63
ВМКЭ-35	35	1000	1000	16	40	0,11	0,35
С-35	35	3200;2000	3000	50	125	0,08	0,7

Воздушные выключатели

В воздушных выключателях гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха. Номинальное напряжение до 1150 кВ.

Рис. 2. Воздушный выключатель

Технические характеристики воздушных выключателей

Тип	Uном,кВ	Iном,А	Sном,МВА	Iоткл,кА	iуд,кА	tоткл,с	tвкл,с
ВВЭ-35	35	1600	1200		20	52	0,05
ВВУ-35А	35	2000;3150	2400	40	100	0,07	0,28
ВЭ-10	10	2500;3600	550	31,5	80	0,075	0,15
		1250;1600					0,075
		2500;3600	350	20	52	0,075
		1250;1600					0,075

Элегазовые выключатели

В элегазовых выключателях гашение дуги производится потоком элегаза, либо путем подъема давления элегаза в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа. Применяется на все классы напряжения.

Рис. 3. Элегазовый выключатель

Технические характеристики элегазовых выключателей

Тип	Uном,кВ	Iном,А	Sном,МВА	Iоткл,кА	iуд,кА	tоткл,с	tвкл,с
LF1	6,3	630;1250	270	25;	36;
	10		340	31,5	80	0,7
LF2	6,3	630;1250;2000	440	40	100
	10		550	31,5	80
ВГБЭ-35	35	630	750	12,5	32	0,04	0,1
ВГБЭП-35	35	630	750	12,5	32	0,04	0,1

Вакуумные выключатели

В вакуумных выключателях. Контакты расходятся в вакууме. Вакуумные выключатели применяются при напряжении до 110 кВ.

Рис. 4. Вакуумный выключатель

Технические характеристики вакуумных выключателей

Тип	Uном,кВ	Iном,А	Sном,МВА	Iоткл,кА	iуд,кА	tоткл,с	tвкл,с
ВВТЭ-М-10	10	630-1600	220;	12,5;	32;	0,04
ВБПС-10			350;	20;	52;	0,055
			550	31,5	80
ВВЭ-М-10						0,04
ВБПВ-10						0,035
ВБЧ-СП-10			350;	20;	52;	0,04
ВБЧ-СЭ-10			550	31,5	80	0,04
ВБСК-10						0,05
ВВЭ-М-10		2000-3150	550;700	31,5;40	80;100	0,05
VD4 с залитыми полюсами (АББ)	10	630-1250	280	16	40	0,06	0,06
VD4 со сборными полюсами (АББ)		630-1250	350	20	52	0,06	0,06
		630-2500	430	25	63	0,06	0,06
		630-2500	550	31,5	80	0,06	0,06
		630-2500	700	40	100	0,06	0,06
	10	3150-4000	430	25	63	0,06	0,06
		3150-4000	550	31,5	80	0,06	0,06
		3150-4000	700	40	100	0,06	0,06
		1250-4000	860	50	125	0,06	0,06
		1250-2000	1090	63	158	0,06	0,06
	35	1250-3150	1500	25	63	0,06	0,06
		1250-3150	1900	31,5	80	0,06	0,06

www.eti.su

ВРС-10 / Вакуумные выключатели 6(10) кВ каталог

Выключатели типа ВРС-10 предназначены для работы в шкафах комплектных распределительных устройств внутренней установки серии КУ10С, производства Концерна "Высоковольтный союз" и КРУ других производителей.

Конструкция

Выключатели состоят из следующих основных частей: блок-контактов положения выключателя, указателя, блока коммутаций, тумблера разрядки конденсатора, платы управления, электромагнита, конденсатора, механизма ручного отключения, счетчика, трех полюсов, механизма блокировки, вала, рамы и клеммного ряда.

Каждый полюс выключателя состоит из тяги изоляционной с механизмом поджатия, токосъема в виде гибкой связи или скользящего контакта, нижнего и верхнего контактов, вакуумной дугогасительной камеры и изоляционного корпуса. Вакуумные камеры залиты эпоксидным компаундом, что надежно защищает от механических и электрических повреждений. На полюсах выключателей на номинальные токи 2500 и 3150А установлен радиатор охлаждения.

Основные технические параметры Параметры Значение параметра

Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный ток, А	630; 1 000; 1 250; 1 600; 2 000; 2 500; 3 150; 4 000*
Номинальный ток отключения, кА	20; 31,5; 40
Ток термической стойкости , кА (3 с)	20; 31,5; 40
Ток электродинамической стойкости, кА	52; 80; 102
Полное время отключения, мс, не более	65
Собственное время включения, мс, не более	90; 120
Собственное время отключения, мс, не более	35–50
Механический ресурс, циклов ВО	30 000; 100 000
Коммутационный ресурс при номинальных токах, циклов ВО	30 000; 50 000; 10 000**
Коммутационный ресурс при номинальных токах отключения, циклов ВО	40; 50; 100
Масса, кг	112–225

* При принудительном охлаждении ** Выключатели на номинальный ток 4 000 А

Скачать общий каталог выключателей 10 кв можно здесь.

www.vsoyuz.com

Выбор высоковольтных выключателей, расчет, формулы, примеры. Высоковольтный выключатель 10 кв

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

Выключатель нагрузки, по сути, представляет собой обычный разъединитель с простейшей дугогасительной камерой. Их начали применять около 60 лет тому назад в электроустановках 3, 6, 10 кВ в тех случаях, когда применение дорогих выключателей оказывается неэкономичным. В те времена этот коммутационный аппарат был выполнен в виде разъединителя и высоковольтного предохранителя, поскольку токи нагрузки в электроустановках 6 – 10 кВ были небольшими, по сравнению с современными нагрузками в электрическую сеть. В этом сочетании, разъединитель был предназначен для отключения и включения токов холостого хода, а также включения токов нагрузки, плавкому предохранителю отводилась роль защиты электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания.

По мере развития производства и соответственно энергетических нагрузок, токов холостого хода электроустановок стали применять так называемые разъединители мощности. Это устройство объединило в себе выключатель, имевший дугогасительную камеру небольшой мощности, и разъединитель. Такая конструкция использовалась только для коммутирования токов нагрузки и небольших токов перегрузки. Чтобы использовать разъединители мощности в цепях питания силовых трансформаторов и конденсаторных батарей, необходимо было устанавливать дополнительно высоковольтные плавкие предохранители, для осуществления защиты от токов короткого замыкания.

Позднее, усовершенствовав эту конструкцию, путем монтажа простейшего дугогасительного устройства на разъединитель, разработчики пришли к созданию нового коммутационного аппарата, получившего название выключателя нагрузки. Как оказалось, эти аппараты дешевле разъединителя мощности и способны отключать довольно большие емкостные токи, работающих на холостом ходу линий электропередачи даже очень высокого напряжения.В данное время выключатель нагрузки успешно применяется во многих электроустановках, в том числе в качестве генераторных выключателей, в цепях конденсаторных батарей. Выключатель нагрузки нашел применение и за рубежом, при этом гашение дуги выполняется весьма разнообразными способами: коммутации в воздухе, в вакууме, в элегазе, в трансформаторном масле и т.п. Повысился интерес к ним и у российских и украинских производителей, потому как по прошествии 10-15 лет произошли преобразования в электрических сетях – выделение высокого и низкого напряжений, а выключатель нагрузки является наиболее выгодным вариантом в решении вопроса экономии и надежности питания потребителей.

Видов конструкций и типов выключателей нагрузки огромное количество. Некоторые из них приведены ниже.

Выключатели нагрузки типов ВН и ВНП. Особенности конструкций и принцип действия.

Выключатель нагрузки типа ВН состоит из следующих конструктивных узлов – общая рама 4, подвешенная на опорных изоляторах 5, на которых смонтированы дугогасительные камеры 3 с неподвижными контактами - основными 2 и дугогасительными 12, подвижные контакты - основные 9 и дугогасительные 7, общий приводной вал 6, связанный с полюсами изоляционных тяг 8.

Выключатель нагрузки типа ВН-16 на 6 и 10 кВ, имеющий номинальный ток отключения Iном= 400 А и 200 А (в отдельных случаях - до 800 А) и мощность отключения 4 и 3 МВА:а) общий вид; б) дугогасительное устройство продольного дутья

В конструкцию дугогасительной камеры выключателя нагрузки типа ВН – 16 входит две пластмассовые щеки 13, внутри которых заложены сменные вкладыши 10, изготовленные из оргстекла и образующие узкую щель 11, в которой движется дугогасительный контакт. Коммутация «отключения» производится двумя отключающими пружинами 1, при этом между дугогасительными контактами образуется электрическая дуга 14, вызывающая интенсивное газовыделение из стенок вкладышей, и соответственно рост давления в камере. Путь выхода газов, а именно через щель между контактами и стенками камеры, проходит через область горения дуги, при этом газы создают продольное обдувание и тем самым гашение электрической дуги. Дугогасительные камеры выключателя нагрузки имеют высокую степень износа, т.е. рассчитаны на большое количество операций отключения (без замены вкладыша), например, ток силой 50 А разрешается отключать 300 раз, ток 100 А – 200 раз, ток 200 А – 75 раз, а ток 400 А – 4 раза.

При отключении сначала размыкаются основные рабочие контакты, а затем дугогасительные, при включении этот процесс происходит наоборот, при этом в отключенном состоянии подвижный контакт образует достаточно большой видимый разрыв. На выключатели нагрузки могут монтироваться стационарные заземляющие ножи, с механической блокировкой для предотвращения ошибочных действий по включению аппарата.

Для осуществления управления выключателем нагрузки типа ВН-16 предусмотрено применение привода типа ПРА-17 (привод ручной автоматический). Этот привод имеет механизм свободного расцепления и встроенный электромагнит для осуществления дистанционного отключения коммутационного аппарата. Достоинствами этого привода являются: простая и надежная конструкция, удобная эксплуатация, а недостаток – это невозможность включения выключателя нагрузки дистанционно и автоматически. Данный тип привода может использоваться и с другими типами выключателей нагрузки, таких как ВНП-16, ВНП-17, ВНП-11 и т.д.

Для решения задачи невозможного включения аппарата дистанционно применяются электромагнитные или пневматические привода, которые относятся к приводам прямого действия. Достоинствами также являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, недостатком же - зависимость от мощного источника оперативного постоянного тока, потому как для осуществления операции включения потребляется много энергии.

В России, а также в других странах СНГ, кроме выключателя нагрузки типа ВН-16, довольно успешно применяются и другие типы выключателей нагрузки – ВН-10, ВН-11, ВНП-16, ВНП-17. Конструкция представляет собой сочетание разъединителя внутренней установки рубящего типа, со смонтированными на нем автогазовыми дугогасительными камерами, изготовленные из оргстекла.

Этими аппаратами предусмотрено осуществление операций включения и отключения токов нагрузки 200-400 А, а также для защиты от токов короткого замыкания. Поэтому для выполнения возложенных функций, выключатель нагрузки снабжается высоковольтными кварцевыми предохранителями (ПК).

Автогазовый выключатель нагрузки типа ВН-10, с ручным приводом на номинальное напряжением 10 кВ, с номинальным током 400 А и током термической стойкостью 10 кА1- система главных контактов; 2-дугогасительное устройство; 3-система дугогасительных подвижных контактов

Принцип действия выключателя нагрузки типа ВН-10 такой же, как и у выключателя нагрузки типа ВН-16. Принцип гашения дуги осуществляется за счет образующихся газов, вследствие разложения вкладыша из оргстекла. При операции отключения выключателя сначала размыкаются главные контакты, затем дугогасительные, которые размещены в дугогасительной камере. Электрическая дуга при этом воздействует на стенки вкладыша, образуя интенсивное газовыделение. Вследствие затрудненного выхода газов из дугогасительного устройства происходит повышение давления в камере, что приводит к быстрому гашению дуги.

Выключатель монтируется с ручным приводом, который оснащен механизмом свободного расцепления и электромагнитом отключения. Таким образом, операции включения производятся только вручную, а операции отключения производятся вручную и дистанционно с помощью электромагнита отключения, который питается от независимого источника тока.

Данный тип выключателя оснащен стационарными заземляющими ножами, которыми можно заземлить как верхние, так и нижние выводные контакты, а также предусмотрена возможность установки с верхней или с нижней стороны выключателя высоковольтных предохранителей.

Выключатели нагрузки типа ВНР. Особенности конструкций и принцип действия.

Кроме выключателей нагрузки типа ВН, в странах СНГ также широко эксплуатируется выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10з.

Конструкция выключателя наг

xn----7sbeb3bupph.xn--p1ai

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ

Видов конструкций и типов выключателей нагрузки огромное количество. Некоторые из них приведены ниже.

Выключатели нагрузки типов ВН и ВНП. Особенности конструкций и принцип действия.

Выключатели нагрузки типа ВНР. Особенности конструкций и принцип действия.

Конструкция выключателя нагрузки типа ВНР-10/400-10з

На сварной раме 1 установлены шесть опорных изоляторов 2, при этом на нижних изоляторах закреплены контакты 3 с держателями основных ножей 4, на верхних же изоляторах – главные 6 и дугогасительные контакты, которые закрыты дугогасительными устройствами. С помощью рычага 8 и изоляционной тяги 7 передается движение от вала выключателя к ножам. Для обеспечения необходимой скорости отключения на выключателе смонтированы специальные пружины 13 и амортизирующие резиновые шайбы 14. Стационарные заземляющие ножи 10 соединяются с рамой выключателя гибкими связями 9 и приводятся в движение с помощью вала 11 заземляющего устройства.

Для включения выключателя нагрузки рукоятку рычага привода перемещают снизу вверх, при этом вал 15 поворачивается и с помощью изоляционных тяг включает контактные ножи. Для осуществления отключения выключателя рукоятку рычага привода перемещают сверху вниз или дистанционно от кнопки с замыкающими контактами, при этом вал поворачивается под действием отключающих пружин и отключает выключатель.

Выключатель нагрузки типа ВНР-10/400-10за) общий вид выключателя нагрузки; б) разрез дугогасительной камеры; в, г) компоновка выключателя 1 - дугогасительная камера: 2, 9 - неподвижный и подвижный рабочие контакты; 3, 5 - рычаги вала выключателя нагрузки и заземляющих ножей; 4 - пружина; 6 - вал заземляющих ножей; 7 - заземляющие ножи; 8 - гибкая связь; 10, 12 - неподвижный и подвижный дугогасительные контакты; 11 - вкладыш из органического стекла; 13, 17 - тяги приводов выключателя нагрузки и заземляющих ножей; 14, 16 - приводы выключателя нагрузки и заземляющих ножей: 15 - предохранители ПКТ; 18 - полурама; 19 - рама

Выключатель нагрузки автогазового типа ВНП-М1-10/630-20.

Выключатель нагрузки типа ВНП-М1-10/630-20

Выключатели нагрузки типа ВНП-М1-10/630-20 производит Нальчикский завод высоковольтной аппаратуры (г. Нальчик, Россия). Подвергнувшись модернизации, выключать нагрузки стал безопасным в эксплуатации. Предназначается для работы в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), в комплектных трансформаторных подстанциях (КТП), а также в ячейках камер стационарных одностороннего и двустороннего обслуживания (КСО) напряжением 10 кВ трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц для сетей с заземленной или изолированной нейтралью. Выключатель оснащен встроенным пружинным приводом с ручным заводом, который предназначен как для местного, так и для дистанционного управления.

Типвыключателя нагрузки	Стойкость, кА		Аварийный ток включения, кА	Наибольший отключаемый ток нагрузки, А	Размеры, кА			Масса (без привода), кг
Типвыключателя нагрузки	Электродинамическая	Термическая	Аварийный ток включения, кА	Наибольший отключаемый ток нагрузки, А	L	В	Н(включенное положение / отключенное положение)	Масса (без привода), кг
ВНР-10/400-10з	25	10	2,5	400	0,55	0,93	0,49/0,61	45,0
ВНРп-10/400-10з	25	10	2,5	400	1,02 ... 1,20	0.93	0,49/0,61	55,1 ... 72,2
ВНР-10/400-10з	25	10	2,5	400	1,02 ... 1,20	0,93	0,49/0,61	55,6 ... 72,7
ВНР-10/400-10з	25	10	2,5	400	1,06 ... 1,20	0,93	0,49/0,61	59,0 ... 72,2
ВНР-10/400-10з	25	10	2,5	400	1,06 ... 1,20	0,93	0,49/0,61	60,6 ... 78,8

Типвыключателя нагрузки	Номинальноенапряжение,кВ	Типпредохранителя	Номинальныйток предохранителя, кА	Наибольшийотключаемыйпредохранителем ток, кА	Аварийныйтоквыключения,кА*	Масса(без привода),кг
ВНП-3	3	ПК-З	80	31,5	20/20	50
ВНП-3	3	ПК-З	200	31,5	12/20	55
ВН-16	6	-	-	-	3/5	36
ВН-16	10	-	-	-	2,5/5	36
ВНП-16	6	ПК-6	50	20	20/20	62
			80	20	10/20	64
			160	20	6/10	78
ВНП-16	10	ПК-10	32	12,5	9/10	52
			50	12,5	6/10	65
			100	12,5	6/6,5	79
ВНП-17	6	ПК-6	50	20	20/20	62
			80	20	10/20	64
			160	20	6/10	78
ВНП-17	10	ПК-10	32	12,5	9/10	52
			50	12,5	6/10	65
			80	12,5	6/6,5	79

Всего комментариев: 0

ukrelektrik.com

Вакуумные выключатели: устройство, принцип работы, установка

Для повышения качества поставляемой от электрических сетей энергии, распределительные устройства комплектуются современными высоковольтными выключателями с вакуумной дугогасительной средой. Благодаря качественному отличию от устаревших автоматических выключателей, вакуумная аппаратура используется и для вновь возводимых подстанций, и для замены коммутационного оборудования на уже существующих.

Ряд преимуществ вакуумных дугогасительных устройств обуславливается более эффективным принципом гашения дуги, создает предпосылки для предотвращения аварийных режимов энергосистемы и позволяет существенно сократить затраты на обслуживание.

Устройство и принцип действия

Вакуумные выключатели предназначены для совершения коммутационных операций в электроснабжающих сетях высокого напряжения. Конструктивно вакуумный выключатель состоит из трех отдельных полюсов или колонок (по одной на каждую фазу). Все колонки устанавливаются на одном приводе посредством опорного изолятора из полимера, фарфора или текстолита. У каждой из них имеются два вывода для подключения ошиновки.

Общий вид вакуумного автоматического выключателя

Устройство вакуумного выключателя.

Из картинки ниже видно, что внутри устройство состоит из двух контактов, подведенных под соответствующие потенциалы полюсов. Один из них выполняется подвижным, второй стационарным, как и в других типах выключателей. Силовые контакты вакуумного выключателя располагаются внутри герметичной камеры, способной сохранять вакуум в течении длительного периода времени (несколько десятков лет). Для чего в состав камеры включаются специальные металлические сплавы и керамические добавки. Именно этот элемент стал камнем преткновения для реализации такого выключателя в 30-е годы прошлого века.

Современные технологии предоставляют возможность сохранения вакуума внутри емкости, в том числе, с учетом динамических нагрузок, которые ей приходится претерпевать во время коммутаций. Для постоянного поддержания состояния сильно разреженной газовой среды, внутри вакуумной камеры, устройство комплектуется сильфонным компонентом. Он исключает возможность проникновения воздуха или другого газа внутрь вакуумной камеры при перемещении подвижного контакта.

Конструкция вакуумного выключателя

Принцип гашения электрической дуги.

При разрыве контактов между поверхностями возникает ионизация пространства. Если в воздушных выключателях с методом электромагнитного дутья эту ионизацию искусственно растягивают на несколько метров, а в элегазовых и масляных выключателях стараются погасить диэлектрическим материалом, то в вакуумных применяется другая технология. Основной принцип основан на том, что в идеальном вакууме отсутствует какое-либо вещество, способное к выделению заряженных частиц. Поэтому в момент разделения контактов, из-за разности потенциалов, единственным источником ионизации являются пары раскаленного металла.

Различные этапы образования плазмы Начало разведения контактов Развитие ионизации Заключительные процессы

Они продолжают движение между контактными поверхностями, но при переходе синусоиды электрического тока через ноль, заряженные частицы утрачивают энергию для ионизации и перемещения, их место быстро занимает пустое пространство с высокой электрической прочностью и дуга рвется. Ионы металлов примыкают к ближайшей поверхности – контактам или стенкам камеры. Такой принцип действия позволяет сократить время на прекращение горения дуги и предоставляет ряд преимуществ, в сравнении с другими типами коммутационных аппаратов. Но чрезмерные коммутационные перенапряжения могут привести к деформации поверхности, что будет препятствовать нормальному замыканию контактов, увеличит переходное сопротивление и вызовет перегрев внутри вакуумной камеры.

Типы вакуумных выключателей

Как и любая другая электротехническая продукция, вакуумные выключатели подразделяются на несколько типов, в зависимости от класса напряжения, для которого предназначен аппарат. Поэтому условно их можно подразделить на:

Устройства на 6 – 10 кВ;
Устройства на 35 кВ;
Устройства на 110 – 220 кВ.

Вторым критерием является мощность отключаемого потребителя, в соответствии с которой модели отличаются по максимальному рабочему току или по мощности.

Сфера применения

Если первые модели, выпущенные еще в СССР, обеспечивали отключение, сравнительно небольших нагрузок из-за конструктивного несовершенства вакуумной камеры и технических характеристик контактов, то современные модели могут похвастаться куда более термоустойчивым и прочным материалом поверхности. Это обуславливает возможность установки таких коммутационных агрегатов практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Сегодня вакуумные выключатели используются в таких сферах:

В распределительных электроустановках как электрических станций, так и распределительных подстанций;
В металлургии для питания печных трансформаторов, снабжающих сталеплавильное оборудование;
В нефтегазовой и химической промышленности на пунктах перекачки, переключающих пунктах и трансформаторных подстанциях;
Для работы первичных и вторичных цепей тяговых подстанций на железнодорожном транспорте, осуществляет питание вспомогательного оборудования и не тяговых потребителей;
На горнодобывающих предприятиях для питания комбайнов, экскаваторов и других видов тяжелой техники от комплектных трансформаторных подстанций.

В любой, из вышеперечисленных отраслей народного хозяйствования, вакуумные выключатели повсеместно вытесняют устаревшие масляные и воздушные модели.

Особенности установки выключателя

Установка вакуумного выключателя выполняется в уже имеющиеся ячейки, шкафы КРУ, остающиеся из-под масляных или воздушных выключателей, или монтируются в новую ячейку на этапе строительства распредустройства, подстанции или электроустановки. Болтовые крепления к металлическим конструкциям должны плотно затягиваться, обеспечивая и неподвижность коммутационного аппарата при интенсивных динамических колебаниях.

Весь процесс должен осуществляться в строгом соответствии с требованиями, как указаний завода изготовителя, так и нормативных документов, регламентирующих работу устройств в соответствующей отрасли. Обязательными для применения в любых цепях являются нормативные величины, устанавливаемые ПУЭ. Где указаны расстояния от токоведущих частей до заземленных конструкций, электрические параметры и прочие требования к установке вакуумных выключателей.

Ошиновка производиться металлическими шинами из меди или алюминия, которые перед монтажом предварительно зачищаются для получения минимальных показателей переходного сопротивления.

После завершения установки и подключения управленческих цепей к блоку контроля выключателем или приводу, необходимо осуществить ряд манипуляций и проверок:

Очистить поверхность наружных изоляторов от всевозможных засорителей для исключения возможности протекания токов утечки;
Проверка работоспособности привода, ручное отключение и соответствие обозначения флажка на нем действительному положению –вкл/выкл;
Испытание изоляционных свойств смонтированного устройства посредством подачи напряжения промышленной частоты;
Измерение величины переходного сопротивления между контактами;

В случае хранения вакуумного устройства на складе более двух лет, перед подключением к коммутационным цепям необходимо производить комплекс испытаний, чтобы убедиться в прочности промежутка на случай отключения токов кз.

Как осуществляется эксплуатация устройства?

После ввода в эксплуатацию вакуумный выключатель обязательно проходит периодические осмотры и испытания – текущий и капитальный ремонт, профконтроль, осмотр. Которые устанавливаются правилами технической эксплуатации, а также заводскими инструкциями.

Помимо регламентных работ коммутационный агрегат может отключаться от аварийных нагрузок, что может существенно повредить рабочую поверхность контактов. Поэтому после срабатывания в аварийном режиме, обслуживающий персонал обязан произвести внеплановый осмотр коммутационного устройства на предмет выявления подгаров, оплавлений, пятен выброса металла и прочих дефектов, свидетельствующих о возможном снижении проводимости или изоляционных свойств, номинальных характеристик и т.д. Результаты осмотров вакуумного выключателя после аварийных отключений должны заноситься в соответствующий журнал.

Особенности контроля и управления вакуумными выключателями?

Управление может осуществляться как дистанционно, так и вручную. Все коммутационные операции производятся через управленческий блок, который перерабатывает команды и передает их на привод устройства. Универсальный электромагнитный привод позволяет удерживать рабочие контакты в заданном положении. Все современные модели обеспечиваются магнитной защелкой, обеспечивающей четкую фиксацию положения вне зависимости от его исправности.

Информация о работе коммутационного аппарата отображается на блоке управления или передается через управленческие сети на пульт оперативного персонала. Поэтому функции контроля могут осуществляться диспетчерским персоналом через систему телемеханики, где все команды посылаются через оперативные токи и не требуют личного присутствия.

Ручное отключение напрямую воздействует на привод, но требует личного присутствия работников возле ячейки или шкафа выкатного типа.

Пример схемы конструкции привода вакуумного выключателя VF12

Критерии выбора ВВ

При выборе конкретной модели обязательно учитываются следующие параметры:

Напряжение электроустановки – в соответствии с которым определяется тип изоляции;
Электродинамическая стойкость, в случае возникновения тока короткого замыкания;
Термическая стойкость, при удаленных от места установки вакуумного выключателя авариях;
Климатическое исполнение.

Производители и распространенные модели

Наиболее известными производителями вакуумных выключателей являются отечественные компании: «Таврида электрик», «НПП Контакт», ОАО «Самарский трансформатор», «ПО ЭЛКО», «РЗВА» и другие. Из зарубежных: Siemens, ABB, HEAG.

В таблице ниже можно увидеть сравнительные характеристики некоторых наиболее популярных вакуумных выключателей.

Выключатель серии	Номинальное напряжение, кВ.	Номинальный ток, А	Ток отключения, А	Термическая стойкость, кА	Динамическая стойкость, кА
ВВЭ-М-10	10 – 11	630, 1000, 1600, 2000, 2500, 3150	20; 31,5; 31,5; 40	20; 31,5; 31,5; 40	51, 81, 81, 128
BB/AST 10-12,5/1000	10 – 12	1000	12,5	12,5	32
BB/TEL-10-12,5/1000 У2	10	1000	12,5	12,5	32
15ADV20 AA3F1	13,8 – 15	1200	20	20	38
ВВЭЛ-110-20/1600	110 – 126	1600	20	20	41

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К преимуществам данного вида коммутационных аппаратов следует отнести:

Сравнительно небольшие габариты, в отличии от масляных и воздушных;
Отличаются малыми габаритами и возможностью быстрой замены, особенно в выкатных ячейках;
Не производят такого большого шума при переключениях;
Отлично выполняют свои функции не зависимо от положения камер в пространстве;
Полностью экологичны и безопасны для здоровья в отличии от элегазовых выключателей;
Не требуют дозаправки и содержания отдельного хозяйства для этой цели;
Отличаются высокой надежностью.

К недостаткам вакуумных выключателей относят:

Неспособность выдерживать большие токи короткого замыкания;
Возникновение перенапряжения при отсекании малых индуктивных токов;
Малый коммутационный ресурс отключения аварийных токов.

www.asutpp.ru

Выключатели нагрузки на напряжение 6, 10 кВ / Публикации / Energoboard.ru

Разместить публикацию Мои публикации Написать 28 ноября 2011 в 10:00

В данное время выключатель нагрузки успешно применяется во многих электроустановках, в том числе в качестве генераторных выключателей, в цепях конденсаторных батарей. Выключатель нагрузки нашел применение и за рубежом, при этом гашение дуги выполняется весьма разнообразными способами: коммутации в воздухе, в вакууме, в элегазе, в трансформаторном масле и т.п. Повысился интерес к ним и у российских и украинских производителей, потому как по прошествии 10-15 лет произошли преобразования в электрических сетях – выделение высокого и низкого напряжений, а выключатель нагрузки является наиболее выгодным вариантом в решении вопроса экономии и надежности питания потребителей.

Видов конструкций и типов выключателей нагрузки огромное количество. Некоторые из них приведены ниже.