Выключатели нагрузки ВНР

Выключатели нагрузки ВНР

Выключатели нагрузки, выпускаемые на номинальное напряжение 10 кВ и ток 400 А, предназначены для отключения этого тока и наибольшего (800 А), а также для защиты электрических сетей от токов к. з., когда к ним последовательно подключены предохранители ПКТ 6-10 кВ.

В обозначениях выключателей буквы и цифры означают: В — выключатель, Н — нагрузки, Р — с ручным приводом, п — с предохранителем ПКТ; 10 — номинальное напряжение, кВ, 400 — номинальный ток, А, 10 — номинальную периодическую составляющую сквозного тока к. з., кА; з — с заземляющими ножами, п — с заземляющими ножами, расположенными за предохранителями, 3 — устройство для подачи команды на отключение при перегорании предохранителя, У — климатическое исполнение, 3 — категорию размещения.

Все выключатели нагрузки имеют заземляющие ножи, расположенные сверху или снизу выключателя либо за предохранителями ПКТ. Выключатели могут быть снабжены дополнительным устройством для подачи команды на отключение при перегорании предохранителя.

Дополнительно по теме

Рубильники серии РП. Ящики ЯБПВУ

РВ, РВО, РВФЗ, РЛНД

ВПМ-10 ВМП-10 ВМГ-133

Предохранители ПКТ установлены на полураме, крепящейся к раме выключателя с противоположной стороны ножей заземления, т. е. если ножи заземления сверху выключателя, то полурама с предохранителями снизу, и наоборот. Ножи заземления приварены к валу, который с помощью дополнительных конструкций прикреплен к раме выключателя. Управление заземляющими ножами производят ручным приводом ПР-10, причем валы заземляющих ножей и выключателя нагрузки связаны блокировкой, не позволяющей включать ножи заземления при включенном выключателе и включать выключатель при включенных ножах заземления.

Рис. 1. Выключатели нагрузки (а — ВНР-10/400-10з, в, г — ВНРп-10/400-10з) и разрез дугогасительной камеры (б)

1 — дугогасительная камера, 2, 9 — неподвижный и подвижный рабочие контакты, 3, 5 — рычаги на валах 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 ВНР-10/400-10з (рис. 1, а) состоит из стальной рамы, на которой укреплены шесть опорных изоляторов. На изоляторах установлены дугогасящее устройство, неподвижные и подвижные контакты. Для быстрого отключения ножей имеются отключающие пружины.

Дугогасящее устройство (рис. 1,6) представляет собой пластмассовую камеру, в которой находятся газогенерирующие вкладыши 11 из органического стекла. Подвижный контакт 12 выключателя перемещается внутри вкладыша. При отключении выключателя нагрузки размыкаются сначала рабочие контакты 9 и 2, а затем дугогасительные 10 и 12, при этом между последними образуется электрическая дуга, которая затягивается в узкую щель между вкладышами. Под действием высокой температуры дуги органическое стекло выделяет большое количество газов, давление в дугогасительной камере повышается и газы устремляются к выходу через зазоры между подвижным ножом и вкладышами, образуя продольное дутье, вследствие чего дуга гаснет.

На рис. 1, в, г показан выключатель нагрузки с предохранителем ПКТ и приводом ПРА-17 для включения и отключения выключателя нагрузки. Привод имеет механизм свободного расцепления. Включение производят поворотом рукоятки привода снизу вверх, отключение — вручную, поворотом рукоятки сверху вниз и автоматически. В случае ручного отключения, при повороте рукоятки привода на небольшой угол, механизм свободного расцепления освободит вал выключателя нагрузки и под действием пружины подвижные контакты быстро отделятся от неподвижных. Пружина может быть установлена как на отключение, так и включение выключателя.

Номинальное напряжение 10кВ

Номинальный ток 630А

Ном. период. составляющая сквозного тока к.з. 20кА

Ном. напр. элементов привода 220В

Старые но надежные камеры бывшей республики очень хорошо себя зарекомендовали в сетях 6-10 кВ. Полная герметизация камер, в том числе и сборных шин, исключает возможность попадания пыли и влаги. Отличное качество сборки выключателя нагрузки обеспечивает безотказную его работу. Отключение выключателя и включение заземляющих ножей осуществляется специальной съемной ручкой.

Ремонт выключателей нагрузки

При ремонте выключателя нагрузки особое внимание обращают на контакты и вкладыши дугогасительных камер, так как дефектные вкладыши могут привести к аварии выключателя.

Контактные поверхности очищают от копоти, следов нагара и оплавления. Разбирают дугогасительное устройство, снимают щеки и осматривают газогенерирующие вкладыши. Если обнаружено, что вкладыши имеют выгоревшие стенки, их заменяют новыми.

Постоянно работающими блоками выключателя нагрузки являются пружины и буферные устройства, поэтому они чаще ломаются. Ослабленные или лопнувшие пружины заменяют новыми, а изношенные резиновые шайбы буфера заменяют шайбами, изготовленными из листовой резины толщиной 4-б мм.

Трущиеся поверхности выключателей тщательно очищают от старой смазки и наносят свежую смазку, которую выбирают в зависимости от температуры окружающей среды.

Во время ремонта выключателей нагрузки производят осмотр и ремонт привода выключателя. Для этого чистят все части механизма привода от пыли, грязи и старой смазки, подтягивают все болты, которые возможно проверить без разборки механизма привода, поворотами рычага проверяют плавность хода и отсутствие заедания в механизме привода. После ремонта трущиеся части привода смазывают, затем привод соединяют с механизмом выключателя нагрузки и проверяют взаимодействие привода и выключателя. В нормальном положении ножи должны точно и одновременно входить в дугогасительные и рабочие контакты и выходить из них без ударов, перекосов и точно по центру. Глубина вхождения ножей в камеры должна составлять не менее 160 мм.

Выключатели нагрузки ВНП

Выключатели нагрузки являются простейшими высоковольтными выключателями, предназначенными для отключения и включения цепей. находящихся под нагрузкой. Дугогасительные устройства этих выключателей рассчитаны только на гашение маломощной дуги, возникающей при отключении тока нагрузки, поэтому их нельзя использовать для отключения цепей при коротких замыканиях.
Для отключения цепей при коротких замыканиях совместно с выключателями нагрузки применяют какие-либо высоковольтные предохранители, например, кварцевые.
В последние годы выключатели нагрузки получили очень большое применение в тех установках сравнительно небольшой мощности (на цеховых, городских, сельскохозяйственных подстанциях), где возможно ограничиться защитой от токов короткого замыкания при помощи плавких предохранителей и, где выключатели нужны только для включения и отключения цепей при нагрузке.
Выключатели нагрузки даже с учетом высоковольтных предохранителей дешевле и обычно требуют меньше места в распределительном устройстве, нежели мощные высоковольтные выключатели на те же напряжения.
В качестве дугогасительных устройств в включателях нагрузки могут быть применены дугогасительные камеры с масляным заполнением, камеры с твердым газогенерирующим материалом, дугогасительные решетки с металлическими или керамическими пластинами.
В настоящее время отечественной промышленностью изготовляются выключатели нагрузки только на напряжение 6 и 10 кВ, снабженные дугогасительными камерами с вкладышами из органического стекла.

Рис. 1. Выключатель нагрузки типа ВН

Выключатель нагрузки с пружинным приводом и усиленной контактной системой типа ВНПу-10/400-10зУЗ создан на номинальное напряжение 10 кВ. номинальный ток и номинальный ток отключения 400 А, действующее значение сквозного тока 10 А, с заземляющими ножами. В основу конструкции выключателей нагрузки положен нормальный трехполюсный разъединитель для внутренних установок (рис.1.а) с пристроенными дугогасительными камерами и отключающими пружинами (рис.1.6). Все три полюса размещаются на сварной раме. На нижнем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Подвижный главный контакт 1 выполнен из двух стальных пластин. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. Подвижные контакты приводятся в движение валом выключателя 3, который соединен с контактами фарфоровой тягой. Отключение выключателя происходит под действием пружин 6, которые заводятся при включении. В дугогасительной камере расположен неподвижный дугогасительный контакт точечного типа 7, соединенный с главным неподвижным контактом 2. Корпус камеры выполнен из пластмассы и состоит из двух половин, стянутых винтами. Внутри корпуса размещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала — органического стекла.

Управление выключателем осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения. Если необходимо дистанционное включение, то может быть использован дополнительный электромагнитный привод.
Во включенном положении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала размыкаются главные контакты и весь ток перебрасывается в цепь дугогасительных контактов. После расхождения дугогасительных контактов между вкладышами 8 загорается дуга. Малая толщина подвижного дугогасительного контакта 4 и узкая щель, в которой он перемещается, обеспечивают хороший контакт дуги со стенками вкладышей. Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремится выйти из камеры через зазор между подвижным контактом и вкладышами. При этом возникает продольный обдув дуги, в результате чего она гаснет. Зона выброса газов из камеры 200- 500 мм. Контакт 4 выходит из камеры тогда, когда дуга погаснет. В отключенном положении дугогасительный контакт отходит от камеры на расстояние, обеспечивающее достаточную электрическую прочность для данного класса напряжения. Последовательно с выключателем нагрузки включаются мощные предохранители типа ПК, которые защищают установку от КЗ.
Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, которое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предохранителя.
Без замены вкладышей выключатель нагрузки допускает 75 отключений тока 200 А при напряжении 10 кВ.
Автогазовый выключатель нагрузки типа ВНПР-10/400-20 с пружинным приводом (П), с ручным заводом — местным управлением (Р), на напряжение 10 кВ, номинальный ток 400 А, номинальную периодическую составляющую
сквозного тока короткого замыкания 20 кА, в климатическом исполнении и категории размещения У2. Выключатели нагрузки используются в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО), комплектных трансформаторных подстанциях (КТП).
Выключатели относятся к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством.
Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа, образующегося в результате воздействия высокой температуры дуги на вкладыши камеры.
Выключатель типа ВНПР-10/400-20 У2, (рис. 2), состоит из рамы, на которой установлены шесть опорных изоляторов. На трех изоляторах, расположенных в нижней части рамы, крепятся шарнирно главные подвижные контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами, а в верхней части — главные и дугогасительные неподвижные контакты и дугогасительная камера.

Для включения и отключения выключателя имеется энергоноситель в виде пружин и тяга для передачи движения к подвижным контактам.
Выключатели нагрузки поставляются в собранном и отрегулированном на заводе-изготовителе виде. Дополнительные полурамы для установки предохранителей входят в комплект поставки.
Изготовитель АО «МЭЛ» г.Москва.

Техническое описание выключателей нагрузки

Выключатели нагрузки (автогазовые выключатели) применяют взамен дорогостоящих масляных выключателей, в основном в установках небольших мощностей. Выключатели нагрузки ВН-16, ВН 17 изготовлены на базе разъединителей РВ 10/400, предназначенных для внутренней установки. Тот же, как и разъединители не могут отключать токи нагрузки. Автогазовые выключатели нагрузки для рассмотренных токов предназначены для работы в закрытых помещениях. Они монтируются в контактных ячейках распределительных устройств станций, подстанций и распределительных пунктов.

1.2 Технические характеристики

Выключателями нагрузки можно включать и отключать нагрузочные токи до 200 А при 10 кВ и 400 А при 6 кВ.
Выключатели типа ВН на 10 кВ обеспечивают выключения тока холостого хода и номинального тока нагрузки силовых трансформаторов мощностью от 160 до 1600 кВА. Механический ресурс – 2000 циклов В – О.

1.3 Устройство и принцип действия выключателей нагрузки

Гашение электрической дуги, возникающей между контактами при отключении тока нагрузки, осуществляется в дугогасительной камере, имеющей вкладыш из органического стекла. Под действием высокой температуры электрической дуги органическое стекло расплавляется, выделяя при этом большое количество газа, обладающего хорошими дугогасящими свойствами. При выделении газа в дугогасительной камере возникает значительные давления, под действием которого дуга гасится, и цепь тока размыкается.
Дугогасительные камеры выполнены из пластмассы, а их вкладыш – из органического стекла. Им придана дугообразная форма, поэтому подвижные дугогасительные контакты, укреплены между пальцами ножей, легко входят в камеры.
При выполнении сначала замыкается дугогасительные контакты, затем ножи замыкают главные контакты. При отключении размыкание происходит в обратной последовательности – сначала отходят главные, а затем дугогасительные контакты. В отключенном положении подвижный дугообразный контакт образует видимый разрыв с дугогасительной камерой.
Если к выключателям нагрузки ВН подключить силовые высоковольтные предохранители типа ПК, то использовать их можно значительно шире. Выключатель нагрузки, соединённый с предохранителем, даст аппарат типа ВНП, он будет пригоден для отключения токов перегрузки и токов короткого замыкания в силовых цепях. В этом случае выключаются и отключаются токи нормального рабочего режима при помощи выключателя, а отключаются токи короткого замыкания плавкой вставкой предохранителя ПК.
Выключатели ВНП-17 представляет собой конструктивный вариант выключателя ВНП-16, но отличаются от него тем, что имеют механизм подачи команды на отключающий электромагнит при перегорании плавкой вставки любого из трёх предохранителей, чем исключается появление неполно фазного режима: механизм имеет рычажную систему, на которую воздействует указатель срабатывания предохранителя, выпадающий при перегорании последнего. При этом освобождается защёлка, удерживающая пружину блок-контакта, заведённую при включении выключателя. Блок-контакт срабатывает и замыкает цепь катушки отключающего электромагнита.

Рис 1 – Выключатель нагрузки ВНП-16:
а — общий вид, б — дугогасительная камера, в — отключающие пружины (во взведенном состоянии); 1 — рама, 2 и 3 — рабочие контакты, 4 — стальные пластины, 5 — дугогасительный контакт, 6 — дугогасительная камера, 7 — предохранитель, 8 — вал, 9 — отключающая пружина, 10 — резиновый буфер, 11 — приводной рычаг, 12 — стойка неподвижного контакта, 13 — неподвижный контакт, 14 — щека, 15 — вкладыш, 16 — положение подвижного контакта в момент отключения выключателя, 17 — основной неподвижный контакт выключателя, 18 — гибкая связь, 19 — пружинящая пластина, 20 — резиновая шайба, 21 — стальная шайба, 22 — упорная планка, 23 и 24 — пружины, 25 — вилка

Для надёжного заземления установки при отключениях выключатели нагрузки могут быть снабжены ножами заземления, которые привариваются к валу. Для лучшего контакта к раме выключателя ножи заземления присоединяются специальными пластинами. В таком исполнении выключатели обозначаются ВНПз-16 или ВНПз-17 (если полурама снабжена сигнальными блок-контактами). Ножи заземления устанавливаются сверху или снизу выключателя нагрузки. Валы ножей заземления и выключатели связаны блокировкой, благодаря которой нельзя включить ножи заземления при включенном выключателе. Операции по включению и отключению заземляющих ножей можно выполнять только при полностью отключенном выключателе нагрузки.
Управление ножами заземления осуществляется отдельными ручными приводами ПР-1 или ПР-2, а управлений вспомогательной нагрузки – приводом ПР-17 или дистанционным (автоматическим) отключением, приводом ПРА-17, снабжённым электромагнитом отключением, приводом ПРА-17, снабжённым электромагнитом отключения. Может быть использован также соленоидный привод с дистанционным управлением ПС-10.
При наличии двух приводов для выключателя и ножей заземления они устанавливаются с противоположных сторон, то есть если привод выключателя расположен справа от него, то привод ножей заземления – слева, и наоборот.

Вкладыши для выключателей нагрузки

Автогазовые выключатели нагрузки предназначены для коммутации под нагрузкой цепей трехфазного тока частотой 50-60 Гц номинальным напряжением от 3 до 10 кВ и номинальным током 400 А, с заземленной или изолированной нейтралью. Используются в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО), комплектных трансформаторных подстанциях (КТП).

Структура условного обозначения

ВНПР-10/400-20 з У2 (Т3):
ВН — выключатель нагрузки;
П — с пружинным приводом;
Р — с ручным заводом — местным управлением;
10 — номинальное напряжение, кВ;
20 — номинальная периодическая составляющая сквозного тока
короткого замыкания, кА;
з — с заземляющими ножами;
У2, Т3 — климатическое исполнение и категория размещения по
ГОСТ 15150-69, ГОСТ 15543.1-89.

Наибольшая высота над уровнем моря 1000 м.
&nbsp&nbspВерхнее значение температуры окружающего воздуха: для исполнения У2 — 40°С; для исполнения Т3 — 50°С.
&nbsp&nbspНижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха: для исполнения У2 — минус 25°С, для исполнения Т3 — минус 10°С.
&nbsp&nbspТип атмосферы II по ГОСТ 15150-69.
&nbsp&nbspОкружающая среда невзрывоопасная.
&nbsp&nbspРабочее положение в пространстве — на вертикальной плоскости, допускается отклонение до 5° в любую сторону.
&nbsp&nbspВыключатели соответствуют ТУ 16-90 ИМБД.674212.008 ТУ,требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 17717-79. ТУ 16-90 ИМБД.674212.008 ТУ

Номинальное напряжение, кВ — 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 12
Номинальный ток, А — 400
Номинальный ток отключения I_{о ном} при соs j ? 0,7, А — 400
Наибольший ток отключения при соs j ? 0,7, А — 600
Нормативные параметры сквозных токов короткого замыкания: наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА — 51
номинальное значение периодической составляющей, кА — 20
среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), кА — 20
время протекания тока (время короткого замыкания), с — 1
Нормированные параметры тока включения, кА: наибольший пик — 51
начальное действующее значение периодической составляющей — 20
Активный ток, равный номинальному току отключения, при соs j ? 0,7, А — 400
Уравнительный ток (между параллельно включенными цепями) соs j = 0,3,А — 400
Активный ток, равный 5% I_{о ном}, при соs j ? 0,7 (отключение критического тока), А — 31,5
Зарядный ток кабеля, А — 10
Ток холостого хода трансформатора при — 14
соs j = 0,15, А Электрическая прочность: испытательное напряжение промышленной частоты, действующее значение, кВ — 42
импульсное напряжение, амплитуда полного импульса, кВ — 75
&nbsp&nbspГарантийный срок — 1,5 года со дня ввода выключателей в эксплуатацию.

Конструкция и принцип действия

Выключатели относятся к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством.
&nbsp&nbspПринцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа, образующегося в результате воздействия высокой температуры дуги на вкладыши камеры.
&nbsp&nbspВыключатель типа ВНПР-10/400-20 У2 (рис. 1) состоит из рамы, на которой установлены шесть опорных изоляторов. На трех изоляторах, расположенных в нижней части рамы, крепятся шарнирно главные подвижные контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами, а в верхней части — главные и дугогасительные неподвижные контакты и дугогасительная камера.

&nbsp&nbspГабаритные, установочные и присоединительные размеры выключателя нагрузки ВНПР-10/400-20 У2 (Т3). Масса 24,2 кг
&nbsp&nbsp1 — опорный изолятор; 2 — дугогасительная камера;
&nbsp&nbsp3, 4 — неподвижные контакты; 5 — поводок;
&nbsp&nbsp6, 9 — тяга; 10 — рама; 11 — пружина;
&nbsp&nbsp12 — вал; 13 — подвижной рычаг; 14 — главный вал
&nbsp&nbspДля включения и отключения выключателя имеется энергоноситель в виде пружин и тяга для передачи движения к подвижным контактам.
&nbsp&nbspДугогасительные камеры, в которых размыкаются дугогасительные контакты, имеют вкладыши.
&nbsp&nbspВыключатель снабжен встроенным пружинным приводом в виде двуплечего подвижного рычага и двух пружин.
&nbsp&nbspРабота привода выключателя основана на принципе «перекидывающихся» через нулевое положение пружин. Приводной двуплечий подвижный рычаг совершает качательное движение на угол 180°. При этом на угле от 0 до 90° пружины заводятся, а на остальном угле от 90 до 180° разряжаются, совершая процесс включения или отключения аппарата.
&nbsp&nbspПервыми включаются главные контакты, а затем неподвижные дугогасительные контакты. Контакты во включенном положении удерживаются собачкой.
&nbsp&nbspОтключение производится также пружинами через подвижный рычаг и изоляционные тяги. При этом первыми отключаются главные контакты, после чего начинается размыкание дугогасительных контактов.
&nbsp&nbspВыключатели типа ВНПР-10/400-20з У2 с заземляющими ножами (рис. 2) дополнительно содержат полураму с заземляющими ножами, которые представляют собой сварной узел, состоящий из вала и приваренных к нему ножей и содержащий рычаг, тяги, поводок и штифт-фиксатор.

В комплект поставки входят: выключатель нагрузки, паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации на пять и менее выключателей нагрузки, отправляемых в один адрес.

В комплект поставки входят также рычаги сочленений, тяги и поводки, предусмотренные соответствующей документацией.