Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генераторные выключатели и комплексы — Конструкция воздушных генераторных выключателей РК Делль

Генераторные выключатели и комплексы — Конструкция воздушных генераторных выключателей РК Делль

Французская электротехническая фирма «Делль» выпускает воздушные генераторные выключатели серии РК (PKG) на номинальные напряжения до 36 кВ, номинальные токи от 8500 до 40 000 А и номинальные токи отключения до 210 кА. Эти выключатели могут устанавливаться как без внешнего кожуха, так и в рассечку пофазно экранированных токопроводов (вентилируемых и невентилируемых).

Таблица 2-3
Технические характеристики генераторных выключателей фирмы «Делль»

Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток, А

радиаторы и свободная конвекция

с принудительной продувкой радиаторов

Номинальный ток отключения, кА

Номинальный ток включения, кА

Электродинамическая стойкость, кА

Термическая стойкость (ток длительностью 3 с), кА

Время отключения, с

Время включения, с

Полюс генераторного выключателя PKG

Они выпускаются в двух исполнениях: как выключатели нагрузки (PK1SA и PG) и как силовые выключатели (PK1SB и PKG). Каждое из указанных типоисполнений имеет три исполнения по номинальному току. Типоисполнения PK1SA и PK1SB предназначены для установки в генераторных распределительных устройствах с открытыми шинопроводами. Технические характеристики выключателей вышеуказанных серий приведены в табл. 2-3.
На рис. 2-17 и 2-18 представлено схематическое устройство полюса генераторного выключателя серии PKG. Основное ДУ 10, вспомогательное ДУ 9 и последовательно включенный с ним низкоомный резистор 8 закреплены на полых опорных изоляторах 7, через которые в ДУ подается сжатый воздух из резервуара выключателя (на рис. 2-17 резервуар не показан). Над ДУ 10 на двух полых изоляторах 2 укреплен радиатор 5. Если выключатель не имеет кожуха, то внешний радиатор 5 не устанавливается. В этом случае номинальный ток равен 8500 А для выключателей типа РК и 17 000 А для выключателей типа PG.

Рис. 2-17. Полюс генераторного выключателя типа PKG (фирмы «Делль», Франция)

устройство воздушного выключателя PKG

Рис. 2-18. Схематическое устройство воздушного выключателя типа PKG

Когда выключатель установлен внутри металлического кожуха 6 и соединен с невентилируемым токопроводом, то без внешнего радиатора номинальный ток равен 12 000 А, при внешнем радиаторе и свободной конвекции вокруг него — 22 000 А, при обдуве внешнего радиатора воздухом — 30 000 А,
а при одновременном внешнем обдуве радиатора и принудительной циркуляции воздуха внутри ДУ и радиатора — 38 000 А. Такая циркуляция осуществляется вентиляторами, встроенными в радиаторы.
Если же выключатель, находящийся в кожухе, присоединяется к вентилируемому токопроводу, то без внешнего радиатора по нему может проходить ток 17 000 А. При внешнем радиаторе и свободной конвекции номинальный ток может быть увеличен до 22 000 А. Если же внешний радиатор подвергается обдуву от специальных вентиляторов, то номинальный ток может быть повышен до 32 ООО, А. И наконец, если внешний радиатор обдувается воздухом и имеется принудительная циркуляция сжатого воздуха между ДУ и радиатором, то номинальный ток может быть доведен до 40 000 А. Фирма проводит работы по дальнейшему увеличению номинального тока выключателей.
Дугогасительные устройства выключателей имеют двустороннее продольное дутье. Подвижные (14) и неподвижные (12) контакты главного ДУ и соответственно контакты 13 и 11 вспомогательного ДУ находятся внутри цилиндров из стеклопластика. Оба ДУ постоянно заполнены сжатым воздухом при давлении 2,2 МПа, как при включенном, так и при отключенном положении выключателя. Сброс воздуха из ДУ производится через глушители 15 и 16.

Выключатели снабжены встроенными трансформаторами тока 1. Изоляционные тяги 3 и 4 вводятся в межконтактные промежутки вспомогательного и главного ДУ после снятия напряжения и выпуска сжатого воздуха из выключателя.
Если шинопровод охлаждается продольным потоком воздуха, то этот же поток воздуха отводит некоторую часть тепла, выделяющегося в ДУ10, через наружные поверхности этого ДУ. Однако основная часть тепла, выделяющегося в ДУ, передается сжатому воздуху, находящемуся внутри ДУ. В этом случае без внешнего радиатора номинальный ток равен 17 000 А. При внешнем радиаторе нагретый в ДУ воздух через изоляторы 2 путем естественной или принудительной конвекции поднимается в радиатор 5 и там охлаждается, рассеивая запасенное тепло в окружающее пространство, а охлажденный воздух возвращается в ДУ. В зависимости от размеров радиатора 5, а также от принудительной конвекции, которая обеспечивается вентиляторами, расположенными в радиаторах, а также вентиляторами, обдувающими радиаторы снаружи, главная контактная система обеспечивает номинальный ток до 40 000 А.

Высоковольтный вакуумный выключатель

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации силовых энергетических цепей переменного тока. Выключатель содержит дугогасительную камеру, установленную в вертикально расположенном изоляционном корпусе, состоящем из двух частей. Для охлаждения нагретых токоведущих деталей выключателя и предотвращения их перегрева воздух поступает через вентиляционное отверстие в полость нижней части корпуса и через окна в полость верхней части корпуса. Здесь к нему подмешивается холодильный воздух, поступающий через вентиляционное отверстие. Поднимаясь по кольцевому вентиляционному каналу, воздух охлаждает дугогасительную камеру и верхний вывод. Далее воздух через вентиляционные отверстия поступает в полость, образованную насадкой, охлаждая радиатор, и выходит из выключателя. Технический результат — повышение эффективности охлаждения и расширение диапазона применения выключателя на большие токи. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для коммутации силовых энергетических цепей переменного тока.

Известен высоковольтный вакуумный выключатель, содержащий по меньшей мере одну вакуумную дугогасительную камеру с подвижными и неподвижными контактами, установленную в вертикально расположенном изоляционном корпусе, диэлектрическую тягу (RU 2144232 С1 от 1998.05.12, МПК Н 01 Н 33/66).

Читайте так же:
Выключатели abb basic каталог

Недостатком данного устройства является низкое диэлектрическое сопротивление.

Известен высоковольтный вакуумный выключатель, содержащий по меньшей мере одну дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным контактами, установленную в вертикально расположенном изоляционном корпусе с ребрами на внешней поверхности, диэлектрическую тягу, рычаг общего вала выключателя (проспект ОАО “Ровенский завод высоковольтной аппаратуры”, Украина, г. Ровно, ул. Белая, 16, 2002 г.).

Недостатком этого устройства является недостаточно эффективное охлаждение токоведущих частей выключателя.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение охлаждения выключателя и за счет этого увеличение пропускной способности по току высоковольтного вакуумного выключателя. Кроме того, данное решение позволяет уменьшить изгибающие нагрузки на вакуумную камеру и тем самым повысить надежность ее работы.

Данная задача решается за счет того, что в верхних торцах обеих частей корпуса выполнены внутренние фланцы, на которых закреплены соответственно на верхнем верхний вывод и вакуумная дугогасительная камера, на нижнем — нижний вывод, кроме того, во внутренних фланцах выполнены центральные отверстия, а в верхнем фланце — дополнительно вентиляционные отверстия по периферии, причем площадь поверхности нижнего вывода, расположенная в проекции центрального отверстия нижнего внутреннего фланца, меньше, чем площадь этого отверстия, а внутренний диаметр верхней части изоляционного корпуса выполнен больше наружного диаметра дугогасительной камеры. У нижнего торца верхней части изоляционного корпуса в боковой ее поверхности выполнено вентиляционное отверстие. Радиатор охлаждения установлен у верхнего торца вакуумной дугогасительной камеры. Верхний оребренный участок радиатора расположен над дополнительными вентиляционными отверстиями. В верхней части изоляционного корпуса установлена насадка из изоляционного материала, в которой расположен радиатор охлаждения. На внутреннем фланце нижней части изоляционного корпуса выполнен радиальный паз, в котором установлен направляющий штифт, закрепленный на нижнем выводе. На внутреннем фланце нижней части изоляционного корпуса выполнен цилиндрический выступ, обращенный к нижнему торцу изоляционного корпуса. Шток подвижного контакта и изоляционная тяга связаны с помощью шарнира с возможностью качания изоляционной тяги на оси шарнира. В нижнем выводе выполнено отверстие, в котором расположена конусная втулка, а в ней, в свою очередь, установлена распорная втулка, причем конусная втулка соединена гибкой токопроводящей связью с втулкой, закрепленной на штоке подвижного контакта.

Расположенный вертикально, соосно выкуумной дугогасительной камере, верхний вывод состоит из нескольких цилиндрических участков, первый из которых закреплен своим нижним торцом на верхнем торце вакуумной дугогасительной камеры, причем его верхний торец поджат к внутреннему фланцу верхней части изоляционного корпуса, второй участок расположен в центральном отверстии внутреннего фланца, а третий участок — в насадке из изоляционного материала. На периферии первого участка верхнего вывода выполнены ребра.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 дан продольный разрез выключателя; на фиг.2 — поперечный разрез А-А; на фиг.3 — вариант с вертикальным расположением верхнего вывода.

Высоковольтный вакуумный выключатель содержит вакуумную дугогасительную камеру 1 с подвижным 2 и неподвижным 3 контактами. Вакуумная дугогасительная камера 1 установлена в вертикально расположенном изоляционном корпусе 4. Изоляционный корпус 4 состоит из двух частей — нижней части 5 и верхней части 6, которые соединяются по разъему в плоскости, перпендикулярной оси изоляционного корпуса 4. На боковой поверхности изоляционного корпуса 4 выполнено вентиляционное отверстие 7, а выше него — ребра 8. У верхнего торца нижней части 5 изоляционного корпуса 4 выполнен внутренний фланец 9, на котором закреплен нижний вывод 10. Нижний вывод 10 фиксируется относительно фланца 9 за счет штифта 11, установленного в радиальном пазу 12. В верхней части 6 изоляционного корпуса 4 выполнен внутренний фланец 13, на котором с внутренней стороны закреплены верхний вывод 14 и вакуумная дугогасительная камера 1.

Внутренний диаметр верхней части 6 изоляционного корпуса 4 выполнен больше наружного диаметра дугогасительной камеры 1, между ними образован кольцевой вентиляционный канал 15. Во внутреннем фланце 13 на его периферии выполнены дополнительные вентиляционные отверстия 16.

Вентиляционное отверстие 17 выполнено также у нижнего торца верхней части 6 изоляционного корпуса 4. Во внутренних фланцах 9 и 13 выполнены центральные отверстия 18 и 19.

Поперечные размеры нижнего вывода 10 меньше, чем диаметр центрального отверстия 18, кроме того, нижний вывод 10 имеет в плане форму клина, поэтому площадь поверхности нижнего вывода 10, расположенная в проекции центрального отверстия 18 внутреннего фланца 9, меньше, чем площадь этого отверстия, а окна 20 и 21 сообщают полости нижней 5 и верхней 6 частей корпуса 4.

У верхнего торца вакуумной дугогасительной камеры 1, соосно ей, в центральном отверстии 19 внутреннего фланца 13 установлен радиатор охлаждения 22, который закреплен на верхнем выводе 14. Оребренный верхний участок радиатора охлаждения 22 расположен над вентиляционными отверстиями 16. Радиатор охлаждения 22 закрыт насадкой 23 из изоляционного материала, которая закреплена на верхней части 6 изоляционного корпуса 4, например, с помощью резьбового соединения.

Шток 24 подвижного контакта 2 связан с рычагами привода (не показано) изоляционной тягой 25, причем соединение ее со штоком 24 выполнено в виде шарнира 26.

В нижнем выводе 10 выполнено отверстие 27, соосное центральному отверстию 18. В этом отверстии размещена конусная втулка 28, а в ней установлена распорная втулка 29. Обе втулки фиксируются относительно нижнего вывода гайкой 30. На штоке 24 установлена втулка 31, которая связана гибкой токоведушей связью 32 со втулкой 28.

Читайте так же:
Автоматический выключатель 3 полюса 200а

На внутреннем фланце 9 нижней части изоляционного корпуса 5 выполнен цилиндрический выступ 33, обращенный к нижнему торцу 34 изоляционного корпуса 5.

В разъемах между насадкой 23 и верхней частью 6 корпуса 4, а также между верхней 6 и нижней 5 частями корпуса 4 установлены эластичные диэлектрические прокладки 35 и 36, например, из селикона.

На фиг.3 представлен вариант конструкции, при котором верхний вывод 37 расположен вертикально, соосно выключателю и состоит из нескольких цилиндрических участков разного диаметра. Первый участок 38 закреплен своим нижним торцом 39 на верхнем торце вакуумной дугогасительной камеры 1, которая, в свою очередь, винтами 40 закреплена на внутреннем фланце 41 в верхней части изоляционного корпуса 6. Верхний торец 42 поджат к внутреннему фланцу 41. Второй участок 43 расположен в центральном отверстии 44, а третий 45 — в насадке из изоляционного материала 46. Кольцевой канал 47, образованный насадкой 46 и верхним выводом 37, соединен отверстиями 48 с кольцевым каналом 15.

Устройство работает следующим образом.

Для охлаждения нагретых токоведущих деталей выключателя и предотвращения их перегрева воздух поступает через вентиляционное отверстие 7 в полость нижней части 5 корпуса 4 и через окна 20 и 21 в полость верхней части 6 корпуса 4. Здесь к нему подмешивается холодный воздух, поступающий через вентиляционное отверстие 17. Поднимаясь по кольцевому вентиляционному каналу 15, воздух охлаждает дугогасительную камеру 1 и верхний вывод 14. Далее воздух через вентиляционные отверстия 16 поступает в полость, образованную насадкой 23, охлаждая радиатор 22, и выходит из выключателя.

Радиатор охлаждения 22 находится непосредственно у верхнего торца вакуумной дугогасительной камеры 1. Это улучшает теплоотдачу от наиболее теплонапряженного участка выключателя и повышает эффективность его охлаждения.

При вертикальном расположении верхнего вывода воздух, проходя из кольцевого канала 15 в отверстия 48, охлаждает первый участок вывода 38, а затем, проходя по кольцевому каналу 47, охлаждает второй 43 и третий 45 участки верхнего вывода.

Ребра, выполненные на периферии первого участка 38 верхнего вывода 37, способствуют более эффективному его охлаждению.

При включении и отключении выключателя рычаг приводного вала, совершая движение по окружности, отклоняет от оси нижний конец изоляционной тяги 25, разворачивая ее на оси шарнира 26, благодаря чему шток 24 и дугогасительная камера 1 перемещаются только вдоль оси, не испытывая существенных изгибающих нагрузок.

Цилиндрический выступ 33 увеличивает длину пути тока утечки по внутренней поверхности корпуса 5, а диэлектрические прокладки 35 и 36 из селикона повышают изоляционную прочность корпуса 4.

Таким образом, использование изобретения позволило повысить эффективность охлаждения и расширить диапазон применения выключателя на большие токи. Кроме того, изобретение позволило уменьшить изгибающие нагрузки на вакуумную дугогасительную камеру и повысить надежность работы выключателя.

1. Высоковольтный вакуумный выключатель, содержащий по меньшей мере одну вакуумную дугогасительную камеру с подвижным и неподвижным контактами, установленную в вертикально расположенном изоляционном корпусе, состоящем по меньшей мере из двух частей — верхней и нижней, диэлектрическую тягу, рычаг общего вала выключателя, верхний и нижний выводы, отличающийся тем, что в верхних торцах обеих частей корпуса выполнены внутренние фланцы, на которых закреплены соответственно на верхнем — верхний вывод и вакуумная дугогасительная камера, на нижнем — нижний вывод, кроме того, во внутренних фланцах выполнены центральные отверстия, а в верхнем фланце — дополнительно вентиляционные отверстия по периферии, причем площадь поверхности нижнего вывода, расположенная в проекции центрального отверстия нижнего внутреннего фланца, меньше, чем площадь этого отверстия, а внутренний диаметр верхней части изоляционного корпуса выполнен больше наружного диаметра дугогасительной камеры.

2. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что у нижнего торца верхней части изоляционного корпуса в боковой ее поверхности выполнено вентиляционное отверстие.

3. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что радиатор охлаждения установлен у верхнего торца вакуумной дуговой камеры.

4. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.3, отличающийся тем, что верхний оребренный участок радиатора расположен над дополнительными вентиляционными отверстиями.

5. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что в верхней части изоляционного корпуса установлена насадка из изоляционного материала, в которой расположен радиатор охлаждения.

6. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что на внутреннем фланце нижней части изоляционного корпуса выполнен радиальный паз, в котором установлен направляющий штифт, закрепленный на нижнем выводе.

7. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что на внутреннем фланце нижней части изоляционного корпуса выполнен цилиндрический выступ, обращенный к нижнему торцу изоляционного корпуса.

8. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что шток подвижного контакта и изоляционная тяга связаны с помощью шарнира с возможностью качания изоляционной тяги на оси шарнира.

9. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что в нижнем выводе выполнено отверстие, в котором расположена конусная втулка, а в ней, в свою очередь, установлена распорная втулка, причем конусная втулка соединена гибкой токопроводящей связью со втулкой, закрепленной на штоке подвижного контакта.

10. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.1, отличающийся тем, что расположенный вертикально соосно с вакуумной дугогасительной камерой верхний вывод состоит из нескольких цилиндрических участков, первый из которых закреплен своим нижним торцом на верхнем торце вакуумной дугогасительной камеры, причем его верхний торец поджат к внутреннему фланцу верхней части изоляционного корпуса, второй участок расположен в центральном отверстии внутреннего фланца, а третий участок — в насадке из изоляционного материала.

Читайте так же:
Как маркируют автоматические выключатели

11. Высоковольтный вакуумный выключатель по п.10, отличающийся тем, что на периферии первого участка верхнего вывода выполнены ребра.

MM4A — Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Секционный вакуумный выключатель ВВТ-10

  • Секционный вакуумный выключатель ВВТ-10

Расчет стоимости
на Вакуумные выключатели реклоузеры

Сертификаты и декларации

Многие производители не имеют деклараций о соответствии, а только сертификат.

Обращаем Ваше внимание, что данный вид продукции не может быть использован без декларации о соответствии.

Преимущества вакуумных выключателей

Вакуумные выключатели

Масляные выключатели

Элегазовые выключатели

Характеристики

Наименование характеристикиЗначение
Вакуумный выключательВВТ-10-20/630 (1000; 1600)
Исполнения вакуумных выключателей015-01; 015-02; 017-01; 017-02; 028-01; 028-02; 028-03;
Номинальное напряжение, кВ10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ12
Номинальный ток, А630 (1000; 1600)
Номинальный ток отключения, кА20
Сквозной ток короткого замыкания, кА, не более: — ток электродинамической стойкости51
Сквозной ток короткого замыкания, кА, не более: — ток термической стойкости (3 с)20
Собственное время отключения выключателя не более, с0,03
Полное время отключения выключателя не более, с0,05
Собственное время включения выключателя не более, с0,05
Электрическое сопротивление главных цепей полюсов, мкОм, не более: — для 630 А100
Электрическое сопротивление главных цепей полюсов, мкОм, не более: — для 1000 А55
Электрическое сопротивление главных цепей полюсов, мкОм, не более: — для 1600 А40
Установленная безотказная наработка, циклы20000
Коммутационная стойкость главных контактов при номинальном токе «ВО», не менее50000
Коммутационная стойкость главных контактов при номинальном токе отключения операций «О», не менее100
Коммутационная стойкость главных контактов при номинальном токе отключения операций «О», не менее50000
Срок службы, лет30
Стойкость к внешним механическим воздействующим факторам по ГОСТ 17516.1-90М6
Масса выключателя, кг — с межполюсным расстоянием 150 мм (015)46
Масса выключателя, кг — с межполюсным расстоянием 180 мм (017)50
Масса выключателя, кг — с межполюсным расстоянием 200 мм (028)54
Одноминутное испытательное напряжение промышленной частоты, кВ42
Испытательное напряжение полного грозового импульса, кВ75
Верхнее рабочее значение температуры воздуха при эксплуатации не более, оС+55
Нижнее рабочее значение температуры воздуха при эксплуатации не менее, оС-60
Время замкнутого состояния главных контактов в цикле «ВО», с, не более0,045
Номинальное напряжение электромагнитов управления YAT, YAC, YAV и двигателя, В: — переменного тока100; 220
Номинальное напряжение электромагнитов управления YAT, YAC, YAV и двигателя, В: — постоянного тока100; 220
Пределы напряжения: — на двигателе (при времени заводки не более 20 с) и электромагните включения YAC, в процентах от80-110
номинального напряжения: — на зажимах электромагнитов управления YAT,YAV:80-110
номинального напряжения: — при питании постоянным током:70-110
номинального напряжения: — при питании переменным током:65-120
Ток потребления электромагнитов YAC YAT,YAV, A, не более1,5
Ток срабатывания токовых электромагнитов отключения для схем с дешунтированием YAA, А5; 3
Номинальное напряжение переменного тока коммутирующих контактов для внешних цепей при переменном токе, В220
Технические параметры коммутирующих контактов для внешних и вспомогательных цепей управления: — номинальное напряжение переменного тока частоты 50 Гц, В24 – 660
Технические параметры коммутирующих контактов для внешних и вспомогательных цепей управления: — номинальный ток, А10
Потребляемая мощность токовых электромагнитов отключения YAA при воздушном зазоре 10 мм и опущенном сердечнике, ВА, не более30
Потребляемая мощность электродвигателя заводки рабочих пружин привода, Вт, не более400
Время заводки рабочих пружин привода на одну операцию включения при номинальном напряжении, с, не более12
Ход подвижного контакта, мм8+2
Ход пружины отключения, мм30+0,5
Допустимый износ контактов, мм, не более2
Гарантийный срок эксплуатации, лет3

Описание

Трехполюсный вакуумный выключатель ВВТ-10 с моторно-пружинным приводом контактов — это новое поколение коммутационных аппаратов. Он обеспечивает надежную коммутацию электросетей напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью.
Выключатель имеет стационарное исполнение или монтируется на выкатном элементе и может использоваться в комплектных распределительных устройствах или стационарных камерах.Каждый полюс устройства надежно изолирован, но все они имеют единый общий механический моторно-пружинный привод, который обеспечивает возможность его включения без оперативного питания.
Особенности

Средой гашения дуги в выключателе ВВТ-10 является вакуум, имеющий, по сравнению с масляной или воздушной средой, большую электрическую прочность. Поэтому собственное время отключения этого выключателя относительно мало (не более 0,03 секунд). При этом номинальный ток отключения составляет 20 кА.
Выключатель ВВТ-10 имеет:
узел поджатия контактов, который компенсирует их износ и создает нужное усилие прижатия. Этим обеспечивается низкое переходное сопротивление устройства и надежное прохождение токов;
гидравлический демпфер отключения;
защиту от повторного включения и неправильной работы привода контактов.
Благодаря этому плотность его отказов значительно ниже, чем у выключателей других типов. Такая конструкция привода значительно снижает динамические нагрузки на крепления.

В его конструкции предусмотрены электромагниты дистанционного управления и кнопки для оперативных коммутаций. Вакуумный выключатель ВВТ-10 также может комплектоваться электромагнитами для схем с дешунтированием или отключения от независимого питания, а также радиаторами. Дополнительные контакты можно использовать в схемах защиты или цепях сигнализации.
В крышке рамы расположены специальные окна с указателями, через которые можно визуально контролировать положения частей выключателя и выключающей пружины.
Токоведущие элементы выключателя ВВТ-10 имеют серебряное напыление, а его полюса изолированы сверхпрочным поликарбонатом. Общая масса такого выключателей ниже, чем у коммутационных аппаратов других типов с аналогичными параметрами. Небольшая энергия привода позволяет снизить динамические нагрузки на крепления устройства.

Камера гашения дуги

Дугогасящие среда позволяет уменьшить ход контактов, а соответственно и полное время отключения выключателя. Она не требует периодического пополнения и обслуживания, что позволяет значительно увеличить времени между ревизиями и ремонтами выключателя, а значит и сократить расходы на его обслуживание.
Благодаря экологической безопасности, полному отсутствию каких-либо утечек, бесшумности работы, пожарной безопасности и возможности использования в агрессивных средах, вакуумные выключатели находят все большее применение в энергетике России. В Китае их доля составляет почти 100 % (в сетях до 35 кВ), а в странах Европы она достигает 70%.

Вакуумный выключатель: устройство и принцип работы + нюансы выбора и подключения

Василий Боруцкий

Электроприбор вакуумный выключатель – это устройство, предназначенное для эксплуатации в составе электрических высоковольтных сетей. Своё название он получил от особенности конструкции – вакуумной камеры, благодаря которой достигается моментное гашение электрической дуги.

Прибор используется в качестве коммутаторов, призванных выполнять отключение оборудования на случай аварийных ситуаций или в рамках текущей эксплуатации. Давайте подробнее рассмотрим, что собой представляет вакуумный коммутатор и для чего он нужен.

Как действует высоковольтный вакуумный коммутатор?

Основой функциональности вакуумных камер, применяемых в конструкции выключателей, являются физические свойства газа, находящегося в разряженном состоянии. При таких условиях свойство газа, характеризуемое как электрическая прочность, существенно изменяется в сторону увеличения.

Этот эффект высокой разряженной среды (диапазон от 10 -6 до 10 -8 Н/см 2 ) успешно используется в конструкциях выключателей, дополненных газовыми вакуумными камерами, сквозь которые проходят электрические контактные группы.

Вакуумный выключатель - внешний вид

Текущий через контактные группы ток (в момент разъёма контакта) формирует электрический разряд – дугу. Горение дуги проходит за счёт частичной ионизации паров металла, неизбежно образующихся от высокой температуры. Прохождение тока между контактами через образованную плазму поддерживается до момента перехода тока к нулевой шине.

Как только наступает момент перехода через «ноль», электрическая дуга гаснет. Время общего процесса занимает не более 7-10 микросекунд.

Устройство выключателей вакуумного исполнения

Разнообразие вакуумных выключателей, с учётом их конструктивного исполнения, достаточно велико. Поэтому сложно выдавать характеристику этих приборов в целом. Между тем, независимо от конструктивных различий, принцип действия остаётся неизменным.

Устройство вакуумного выключателя

Рассмотрим для общего ознакомления трёхполюсный вакуумный выключатель, оснащённый пружинно-моторным приводом. Этот прибор рассчитан под внутреннюю установку или под инсталляцию на открытом воздухе. В любом случае, его монтаж выполняется внутри специальных распределительных металлических коробов.

Эксплуатироваться приборы могут в самых разных сферах народного хозяйства. Однако есть некоторые ограничения.

Так, вакуумные выключатели не предназначены для установки с последующей эксплуатацией в следующих условиях:

  • помещения, где пожаро-, взрывоопасная атмосфера;
  • установки, конструктивно предусматривающие частую коммутацию;
  • установки мобильного (передвижного) типа;
  • энергетические системы морских и речных судов.

Выключателям вакуумного типа обычно присущи два типа исполнения конструкции:

  1. Под стационарную инсталляцию.
  2. Под инсталляцию с аппаратной тележкой.

Независимо от исполнения, корпусная область прибора содержит три полюса, оснащённых дугогасительными камерами.

Внутри вакуумных камер работают подвижные контакторы, приводимые в действие пружинно-моторным механизмом. Корпус прибора дополняется фронтальной панелью, где содержатся элементы индикации и управляющие устройства.

Исполнение вакуумного выключателя

Три полюса главной цепи выполнены в форме колонн. Расположение полюсов, как правило, на задней части шасси пружинно-моторного привода. Каждый полюс дополнен камерой гашения дуги, которая заключена внутри полимерного изолятора. С целью усиления электрической прочности корпус изолятора имеет ребристую форму.

Внутри каждой вакуумной камеры смонтирована контактная группа из двух элементов – подвижного, неподвижного. Элемент подвижного контакта через тяговый изолятор связан с механизмом переключения. Далее связь с нижним контактным выводом. А неподвижный контакт через конусную посадку соединяется с верхним контактным выводом прибора.

Как работает привод выключателя?

Подвижные контакты вакуумных камер механическим способом соединены с валом пружинно-моторного привода. За счёт силовой пружины, предварительно взведённой (установленной в состояние растяжения), привод легко привести в действие простым нажатием кнопки управления или иным механизмом.

Вакуумная камера выключателя

Пружина (обычно две пружины) взводится посредством цепной передачи. Нормальный режим работы оборудования предусматривает взвод пружины при помощи электродвигателя, оснащённого редуктором. Вместе с тем, есть рукоятка ручного взвода, которой пользуются на случай аварий или потери питания.

Взведённая пружина фиксируется спусковым механизмом. Этот механизм управляется через электромагнитный привод или через кнопку включения. Как только активирован режим включения, фиксация снимается, сила растяжения пружины приводит в действие кулачковый механизм. Тот, в свою очередь воздействует на вал, который механически соединён с механизмом переключения подвижных контактов вакуумных камер.

Операция на отключение вакуумного выключателя выполняется активацией режима «Отключено» – электромагнитом или кнопкой. Последовательность действий практически аналогична первому режиму. Здесь также задействованы силовые пружины отключения, состояние которых устанавливает спусковой механизм отключения.

Панель управления выключателя

Удобство эксплуатации и контроль работы прибора обеспечивает панель управления. По фронту панели располагаются элементы: счётчик числа циклов, индикатор состояния пружины взвода, индикатор состояния вакуумного выключателя.

Особенности выкатных конструкций

Аппаратура выкатного исполнения собрана на базе специальной аппаратной тележки. При помощи этого аксессуара выключатель вводится внутрь шкафа или выводится из него.

Аппаратная тележка действует не только как транспорт прибора, но также выполняет функцию контроллера включения прибора в режим теста или в рабочий режим, как только выключатель задвинут в шкаф.

Аппаратная тележка выключателя

Вакуумный выключатель закрепляется непосредственно к подвижной части тележки. Крепёж выполняется болтовыми соединениями. Между тем, аппаратная тележка имеет ещё и неподвижную часть, где закреплён привод подвижной части. Движение подвижного модуля относительно неподвижного выполняется за счёт винта рукоятки управления тележкой.

Подвижная часть – металлическое основание на четырёх колёсах, обработанное гальваническим покрытием. Здесь присутствует внешняя механическая блокировка (нажимная планка) заземлителя, блокировка винта привода, блок-контакты, механизм блокировки выключателя и прочие элементы, коими обеспечивается движение или фиксация.

Установка и подключение прибора

Прежде чем начинать устанавливать вакуумный выключатель, необходимо провести осмотр всех внешне доступных элементов, дабы убедиться в отсутствии повреждений и дефектов. Затем производится чистка изоляционных поверхностей полюсов с помощью сухой безворсовой ветоши.

Не допускается внедрение оборудования в систему, если на изоляционных поверхностях присутствуют сколы, трещины, деформированные участки. Обязательно подлежит проверке схема вторичных цепей, а также подключение корпусной шины.

Осмотр вакуумного выключателя

Перед установкой работоспособность выключателя следует проверить методом ручного включения (вхолостую без питания) и убедиться в правильности положения индикаторов панели управления. Затем нужно проверить наличие крышек полюсов. Если применяется аппаратура под номинал 1600А и выше, крышки защиты перед монтажом требуется снять.

Подключение непосредственно в сеть

Клеммы контактных наконечников проводников силовых кабелей перед присоединением к выводам выключателя необходимо зачистить.

Процедура зачистки отличается в зависимости от применяемого материала клемм:

  • Для медных и алюминиевых клемм без дополнительного покрытия зачистка осуществляется наждачной бумагой зернистостью М20 или ниже, с последующим обезжириванием поверхности металла.
  • Если клеммы медные или алюминиевые покрыты слоем серебра, их достаточно очистить безворсовой тканью.

Недопустимо применять кабели, серебряное покрытие клемм которых повреждено на площади более 5%. В этом случае повреждённый элемент требуется заменить. Подробнее о клеммах для соединения проводов можно прочесть в этом материале.

Внешние проводники подводятся к выводам вакуумного выключателя с таким расчётом, чтобы не создавались механические усилия на выводы прибора со стороны внешних проводников. Соединения производятся посредством болтовой сцепки с применением плоских упругих металлических шайб.

Как производится заземление?

Приборы стационарного исполнения подключаются к «земляной» площадке посредством болтового соединения (М12) непосредственно в точке, обозначенной маркировкой «Заземление».

Заземляющие контакторы аппаратной тележки и выключателя

Область контактной точки «Заземление» перед соединением требуется обезжирить. Заземляющим проводником следует выбирать шину достаточного сечения (Правила устройства электроустановок), гибкий провод или проводник сплетённый жгутом. До накладки проводника на контактную площадку поверхности контакта смазать специальной смазкой (ЦИАТИМ-203).

Конструкция выкатного типа заземляется при помощи элементов аппаратной тележки. Заземление вакуумного выключателя осуществляется через конструкцию аппаратной тележки, для чего также имеются элементы крепежа.

Ввод устройства в эксплуатацию

Запуск устройства в эксплуатацию производится после дополнительной проверки установленного и подготовленного оборудования. В частности, проверяется надёжность заземления, состояние крепежа сборочных компонентов, доступ охлаждающей среды к потенциально нагревающимся элементам.

Поверхности токоведущих стержней, контактирующих с ламелями розеточных контактных групп, необходимо обработать небольшим объёмом смазки ЦИАТИМ. В целом, необходимо выполнить все процедуры, предусмотренные ПЭУ на случай приёмо-сдаточных испытаний, и убедиться в соответствии величины оперативного напряжения допустимым пределам.

Ввод вакуумного выключателя в эксплуатацию

Управлять вакуумным выключателем допускается персонал, имеющий разрешение на обслуживание электроустановок, функционирующих под напряжением выше 1000 вольт. Утверждённая группа допуска для обслуживающих лиц должна быть не ниже третьей. Перед началом работы с оборудованием, персонал проходит техминимум с целью изучения тонкостей конкретной модели оборудования.

Как выбрать вакуумный выключатель?

Прибор выбирают с учётом его номинальных параметров, которые рассматриваются относительно параметров действующей сети по месту установки. Выбор делается по критерию максимально нагруженных режимов работы, предполагаемых для условий эксплуатации.

Номинальное напряжение вакуумного выключателя допускается равным (либо увеличенным) по отношению к номинальному напряжению системы, запитанной через выключатель.

Параметр номинального долговременного тока выбирают выше номинального значения тока питаемой системы. Параметр номинального тока отсечки выбирается выше максимального значения расчетного тока КЗ (учитывается момент расхождения контактов).

Выбор выключателя вакуумного

С точки зрения возможных условий КЗ выбор делается с учётом наиболее тяжелых режимов.

Апериодическая слагающая величина рассчитывается с оглядкой на условия КЗ с нулевым напряжением в любой из фазных линий. При этом следует учитывать параметр апериодического тока, установленный изготовителем оборудования.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше материала об устройстве, принципе работы и условиях монтажа вакуумного выключателя вы можете узнать из следующего видеоролика:

Вакуумные выключатели от других видов устройств отличаются относительно простой и надёжной структурой. Поэтому этот вид оборудования служит длительное время без особых нареканий. Ресурс естественного износа определяется числом операций, равным не менее 20000. При условии своевременного производства технического обслуживания этот ресурс возрастает на 5-10%. Между тем, техническое обслуживание ВВ ограничивается небольшим количеством лёгких операций.

Если при ознакомлении с информацией появились вопросы по теме статьи или есть ценная информация, которой вы можете поделиться с нашими читателями, пожалуйста, оставляйте свои комментарии, делитесь опытом, задавайте вопросы в блоке под статьей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector