Gutdver.ru

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

ПЭГ-7 — электромагнитный привод выключателя и его ремонт

ПЭГ-7 — электромагнитный привод выключателя и его ремонт

Детали встроенного электромагнитного привода типа ПЭГ-7 показаны на рис. 1. Рассмотрим основные детали и узлы привода и динамику движения его частей. Основу привода составляют рычажный механизм с устройством свободного расцепления, вал привода 3, который является одновременно и валом выключателя, промежуточный комплектовый вал 7, электромагниты включения и отключения; магнитопроводом электромагнита включения служит сварной корпус привода 10. В приводе имеются также пружины, отключающие 8 и возвращающая механизм в исходное положение 12, вспомогательные контакты КБВ, КБО, КБП, воздушный демпфер 29. Для управления приводом применяется контактор КМВ-621, установленный на раме выключателя.

Рис. 1. Электромагнитный привод типа ПЭГ-7:
1 — указатель положения; 2 в 18 — пружины; 3 — вал привода; 4 — кулачок; 5 — защелка удерживающая; 6 и 9 — рычаги; 7 — комплектовый вал; 8 — пружина отключающая: 10 — корпус; 11 — катушка включения; 12 — пружина возврата механизма; 13 — сердечник электромагнита включения; 14 — защелка нижняя; 15 и 16 — звенья свободного расцепления; 17 — ролик отжимной; 19 — рычаг запирающий; 20 — рычаг включения; 21 — панельный лист; 22 — сигнальные вспомогательные контакты КСБ; 23— прокладка; 24 — рычаг переключения КСБ; 25 — винт регулировочный; 26 — рукоятка отключения; 27 — блокировочный контакт включения КБЕ; 28 — болт регулировочный; 29 — воздушный демпфер; 30 — электромагнит отключения; 31 — контакт против самопроизвольного включения на короткое замыкалие КБП

При подаче напряжения ключом управления контактор срабатывает и замыкает цепь электромагнита включения ЭВ привода. Сердечник электромагнита 13 втягивается в катушку 11 и поворачивает рычаг включения 20 на валу привода 3. Рычаг 20 через звенья свободного расцепления 15 и 16 соединен с главным рычагом 6 комплектового вала. Таким образом, вся система рычагов, поворачиваясь против часовой стрелки, посредством изоляционных тяг, присоединенных к рычагам 9 вала выключателя, производит поворот подвижных контактов-ножей выключателя до их вхождения в неподвижные контакты. Выключатель включается.
При повороте вала выключателя растягиваются отключающие пружины 8 и сжимается пружина 12 возврата механизма. В конце хода включения механизм привода запирается на защелку 14, а вспомогательные контакты КБВ размыкаются, разрывая цепь катушки контактора и, следовательно, электромагнита включения.
Для предотвращения отключения выключателя звенья свободного расцепления 15 и 16 запираются рычагом 19, закрепленным на кулачке 4. При включении кулачок удерживается защелкой 5, которая в свою очередь опирается на отключающую защелку.
Привод может быть включен и вручную при помощи патрубка рычага включения 20, надеваемого на его специальный выступ.
Узел механизма удержания и отключения показан на рис. 2. Динамику его действия удобно рассматривать вместе с динамикой всего привода (см. рис. 1).

Рис. 2. Узел механизма удержания и отключения привода типа ПЭГ-7:
1 — рычаг; 2— регулировочный болт; 3 — кулачок; 4 — удерживающая защелка; 5 — отключающая защелка; 6 — предохранительный винт; 7 —кронштейн рычага ручного отключения; 8 — ударник; 9 — электромагнит отключения

Отключение выключателя происходит при замыкании цепи электромагнита отключения 9 (рис. 2), ударник 8 которого, ударяя по отключающей защелке 5, освобождает удерживающую защелку 4 с кулачком 3. Под действием отключающих пружин 8 (см. рис. 1) кулачок поворачивается вокруг вала привода. При этом промежуточный комплектовый вал, потеряв точку опоры, поворачивается и выключатель отключается. Для смягчения удара при отключении служит воздушный демпфер. Пружина 12 возвращает сердечник электромагнита включения и весь механизм привода в исходное положение. Если после отключения пружины возврата не привели механизм привода в исходное положение, то механизм свободного расцепления не дает включить выключатель. В этом случае кулачок 3 (рис. 2) не будет удерживаться защелкой 4, а следовательно, не будет обеспечена жесткость рычагов 15 и 16 (рис. 1) в шарнире. При замыкании цепи электромагнита включения сердечник, втягиваясь, изламывает рычаги 15 и 16. В результате усилие на комплектовый вал не передается и, таким образом, включающий механизм сработает вхолостую. При повороте комплектового вала размыкаются вспомогательные контакты КБО в цепи электромагнита отключения ЭО и замыкаются вспомогательные контакты КБВ в цепи катушки контактора, подготавливая ее цепь для включения выключателя.

Читайте так же:
Балкон розетка от выключателя

Отключение выключателя можно произвести и вручную нажатием на рукоятку рычага отключения 26.

Вакуумные выключатели

В настоя­щее время выключатели с вакуумными и элегазовыми дугогасящими устройствами (ДУ) начинают все больше вытес­нять масляные, электромагнитные и воздушные выключа­тели. Дело в том, что ДУ вакуумные и элегазовые не тре­буют ремонта по крайней мере в течение 20 лет, в то время как в масляных выключателях масло при отключениях за­грязняется частицами свободного углерода и, кроме того, изоляционные свойства масла снижаются из-за попадания в него влаги и воздуха. Это приводит к необходимости сме­ны масла не реже 1 раза в 4 года. Дугогасящие устройства электромагнитных выключателей примерно в эти же сроки требуют очистки от копоти, пыли и влаги; ДУ вакуумных и элегазовых выключателей заключены в герметичные обо­лочки, и их внутренняя изоляция не подвергается воздейст­вию внешней среды. Электрическая дуга при отключениях в вакууме или в элегазе также практически не снижает свойств дугогасящей и изолирующей среды.

Современные выключатели должны обладать коммута­ционными и механическими ресурсами, обеспечивающими межремонтный период в эксплуатации 15—20 лет. Эти ус­ловия трудно выполнимы при традиционных методах гаше­ния дуги в масле или воздухе. Возможности дальнейшего существенного совершенствования выключателей с тради­ционными способами гашения дуги практически исчерпаны. Однако выпуск этих выключателей пока будет продол­жаться из-за того, что технология их изготовления проста и цена их ниже вновь осваиваемых воздушных и элегазо­вых выключателей.

В СССР разработаны и с 1980 г. серийно изготовляются вакуумные выключатели на напряжение 10 кВ с номиналь­ными токами отключения до 80 кА.

Конструкция вакуумных выключателей (ВВ) типа ВБЭ разработана применительно к конструкции шкафов КРУ с маломасляным выключателем. Шкафы КРУ с ВВ могут использоваться совместно со шкафами КРУ с маломасляными выключателями. При питании вспомогательных цепей на выпрямленном токе (встроенный электромагнитный привод зависимого действия, непосредственно использующий электрическую энергию выпрямленного тока) для обеспечения полного включения ВВ необходимо использовать устрой­ства комплектного питания типа УКП2, ВАЗП . Вакуумные выключатели типа ВБЭ предназначены для использования в промышленных и сетевых установках с частыми коммутационными операциями. Модернизация ВБЭ предусматривает верхнюю компоновку встроенного привода ВВ, улучшающую условия технического обслужи­вания.

Вакуумные выключатели типа ВБТЭ и ВБТП предназна­чены для использования в экскаваторах, передвижных электростанциях на автомобильном ходу, буровых установ­ках, роторных комплексах, насосных станциях и других электроустановках. Они выполнены в виде выдвижного эле­мента шкафа КРУ, содержат выпрямительный мост для пи­тания отключающего электромагнита, включающий контак­тор, цепи заряда конденсатора отключения, блокировку от многократных повторных включений и элементы блокировок от ошибочных операций с выкатным элементом. Выключа­тели имеют фиксированный расцепитель, который обеспе­чивает возможность отключения выключателя только из полностью включенного положения в отличие от свободно­го расцепителя у выключателей типа ВБЭ (свободный рас­цепитель обеспечивает возвращение главных контактов вы­ключателя в отключенное положение и фиксацию их в этом положении в случае, даже если при этом удерживается команда на включение). Достоинством выключателей типа ВБТЭ и ВБТП является верхняя компоновка встроенного электромагнитного привода, которая обеспечивает удобст­во технического обслуживания в эксплуатации.

Читайте так же:
Дифференциальные выключатели да 461

На напряжение 10 кВ разработаны вакуумные дугогасительные камеры (ВДК) с токами отключения 40 и 50 кА. На рис. 1.1 показан схематический разрез вакуумной дугогасительной камеры с поперечным магнитным дутьем с сер­повидными контактами, применяемой в вакуумных выклю­чателях на номинальные напряжения 10 кВ с номинальным током 1600 А и током отключения до 31,5 кА. Поперечное магнитное поле быстро перемещает дугу, что позволяет уменьшить износ контактов и улучшает процесс гашения дуги.

..Рис 1.1 Вакуумная дугогасительная камера вакуумного выключателя на 10 кВ,1600А

а- схематический разрез камеры; б- контактная система камеы;1-контакты; 2-дугогасящие электроды; 3-зазор между контактами и дугогасящими электродами; 4-медный неподвижный ввод; 5-то же подвижный; 6- концевые фланцы; 7- сильфон из нержавеющей стали; 8- экран, изолированный от вводов; 9-концевые экраны, находящиеся под потенциалом соответствующего ввода; 10-керамические изоляторы;11-металлическая прокладка;12- напрявляющая из силумина

2. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

В последние годы широкое распростра­нение в мировой практике получили вакуум­ные коммутационные аппараты. В них гаше­ние дуги при коммутации электрической цепи осуществляется в вакуумной дугогасительной камере (ВДК) рис 1.1, которая состоит из изоляционной цилиндрической оболочки, снабженной по концам металлическими флан­цами, внутри которой помещаются подвиж­ный и неподвижный контакты и электроста­тические экраны. Неподвижный контакт жестко крепится к одному фланцу, а под­вижный соединяется с другим фланцем силь фоном из нержавеющей стали, обеспечиваю щим возможность перемещения контакта без нарушения герметичности ВДК. Экраны предназначены для защиты оболочки от брызг и паров металла, образующихся при горении дуги а также для выравнивания распределения, напряжения по камере. Оболочка ВДК изготовляется из специальной газоплотной керамики (в некоторых конст­рукциях — из стекла). Внутри оболочки создается вакуум, в ВДК применяют контакты торцевого типа достаточно сложной конфи­гурации, выполненные из специальных спла­вов. В выключателях напряжением до 35 кВ предназначенных для работы в сетях трехфазного переменного тока промышленной частоты, используются три ВДК (по одной на полюс выключателя), снабженные общим приводом — пружинным или электромагнит­ным. При напряжении выше 35 кВ в каждом полюсе выключателя используются несколь­ко ВДК, соединенных последовательно.

Основные достоинства вакуумных вы­ключателей, определяющие их широкое при­менение:

1. Высокая износостойкость при комму­тации номинальных токов и номинальных токов отключения. Число отключений номи­нальных токов вакуумным выключателем (ВВ) без замены ВДК составляет 10-50 тыс.

число отключений номинального тока отключения — 20-200 что в 10 — 20 р аз превыша­ет соответствующие параметры маломасля­ных выключателей

2. Резкое снижение эксплуатационных затрат по сравнению с маломасляными выключателями. Обслуживание ВВ сводится к смазке механизма и привода, проверке износа контактов по меткам 1 раз в 5 лет

или через 5-10 тыс. циклов «включение-отключение».

3. Полная взрыво- и пожаробезопасность и возможность работы в aгр ессивных средах.

Читайте так же:
Для размыкания какого провода предназначены выключатели эуи

4. Широкий диапазон температур окру­жающей среды, в котором возможна работа ВДК

5. Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие малой массы и компактной конструкции аппарата.

6. Произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств, в том числе и шкафы с несколькими выключателями при двух-трехъярусном их расположении.

7. Бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием выброса масла, газов при отключении токов КЗ.

8. Отсутствие загрязнения окружающей среды.

9. Высокая надежность и безопасность эксплуатации, сокращение времени на мон­таж.

К недостаткам ВВ следует отнести по­вышенный уровень коммутационных перенапряжении, что в ряде случаев вызывает необходимость принятия специальных мер по защите оборудования.

3. ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ 10, 35 KB ДЛЯ КРУ И 110 КВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК С ЧАСТЫМИ КОММУТАЦИЯМИ

Вакуумные выключатели ти­па ВБЭ-10 (рис. 1.2) используются в се­рийных КРУ общепромышленного назначе­ния (типа КМ-1, КМ-1Ф, К-104), климати­ческое исполнение У, категория размещения 3 по ГОСТ 1550-69*.

Разработаны вакуумные выключатели с пружинным приводом для КРУ общепро­мышленного исполнения типа ВБ-10-20/1600 и ВБ-10-31,5/3150 на токи отключения 20 и 31,5 кА соответственно. Отличие этих выключателей от ВБЭ-10 в типе привода.

Кроме перечисленных выключателей вы­пускаются также вакуумные выключатели с номинальным напряжением 10 кВ:

ВБТЭ-10-10/630У2 — для технического пе­ревооружения действующего парка экскава­торов (номинальный ток 630 А, ток отклю­чения 10 кА); ВБТЭ( 2 )-10-20/630-1000 УХЛ2 — для экскаваторов (номинальный ток 630 и 1000 А, ток отключения 20 кА);

ВБТШ- 10-20/630 ХЛ5 — для электроснабже­ния шахт (номинальный ток 630 А, ток отключения 20 кА).

Вакуумные выключатели ВБЛ — 35 выкатного типа (рис. 1.3) разра­ботаны для КРУ напряжением 35 кВ. Кли­матическое исполнение У, категория разме­щения 3 по ГОСТ 15150-69*. Выключатели предназначены для коммутации электриче­ских цепей дуговых сталеплавильных печей и других установок с частыми коммутация­ми в трехфазных сетях переменного тока. Управление выключателем осуществляется электромагнитным приводом (общий на три полюса).

Условное обозначение выключателя — ВБЛ-3 5-31,5/1600 УЗ и ВБЛ-35-3 1,5/2500 УЗ.

Электромагнитные выключатели

Электромагнитные выключатели имеют ряд преимуществ перед масляными и пневматическими. Они не требуют для работы масла или сжатого воздуха, допускают большое количество включений и отключений без ремонта. Отсутствие масла упрощает эксплуатацию выключателя, делает его полностью взрыво- и пожаробезопасным.

Электромагнитные выключатели нашли широкое применение в электроустановках с частыми коммутационными операциями. Гашение дуги в электромагнитном выключателе происходит за счет увеличения сопротивления ее вследствие интенсивного удлинения под действием магнитного поля и охлаждения.

Рис. 1. Выключатель типа ВЭМ-10Э-1000/12.5-УЗ:
1 — счетчик единиц; 2— изоляционный кожух; 3 — электромагнитный привод ПЭГ-7; 4 — изоляционная тяга; 5 и 11 — выводы; 6 — подвижный контакт; 7 — изолятор; 8 — неподвижный контакт; 9 — магнитопровод; 10 — катушка магнитного дутья; 12 — дугогасительная камера; 13 — рама (тележка); 14 — контактор КМВ-621

Для управления выключателями применяются электромагнитные и пружинные приводы.

Трехполюсные электромагнитные выключатели типа ВЭМ-10Э-У3 со встроенным электромагнитным приводом предназначены для работы в районах умеренного климата в ЗРУ переменного тока до 10 кВ при высоте над уровнем моря не более 1000 м, температуре воздуха не ниже — 25 и не выше +35 °С при относительной влажности воздуха до 80 %.

Читайте так же:
Выключатель 3 клавишный розетка влагозащищенная

На рис. 1, 2 и 3 показаны соответственно общий вид выключателя типа ВЭМ-10Э-УЗ, его контактная система и дугогасительное устройство. Расположение всех деталей легко установить с помощью подрисуночных подписей. Ниже описаны основные детали и главные операции по ремонту выключателя со ссылками на все три указанных рисунка.
В нижней части рамы 13 (см. рис. 1) встроен электромагнитный привод 3. В верхней ее части на фарфоровых изоляторах 7 смонтированы контакты 6 и 8 и дугогасительная камера 12. Контактная система (см. рис. 2) состоит из неподвижных и подвижных контактов. Неподвижные и подвижные контакты состоят в свою очередь из главных 3, 4 и дугогасительных 9, 10 контактов. Наконечники дугогасительных контактов выполнены из дугостойкого материала — кирита. Подвижный контакт вращается на опорном изоляторе с помощью изоляционной тяги 4 (см. рис. 1).

Рис. 2. Контактная система электромагнитного выключателя:
1 — шарнирный контакт; 2 — шина; 3 —главный подвижный контакт; 4 — главный неподвижный контакт; 5, 13, 17 — пружина; 6 — корпус контакта; 7 —винт; в — пластина; 9 — дугогасительный неподвижный контакт; 10 — дугогасительный подвижный контакт; 11 — цилиндр воздушного дутья; 12 — прокладка (поршень); 14 — гайка: 15 — стойка шарнирного контакта; 16 — стакан; 18 — шайба

Над неподвижными контактами размещаются дугогасительные камеры (см. рис. 1), опирающиеся на полюсные наконечники электромагнита. На сердечник П-образного магнитопровода 9 электромагнита надета катушка магнитного дутья 10. Дугогасительная камера представляет собой изоляционный короб, внутри которого расположен пакет из керамических пластин 2 (см. рис. 3) с Л-образными вырезами. Пластины обладают высокой дугостойкостью и теплопроводностью, выдерживая температуру до 2000 С. По концам пакета закреплены медные электроды — рога 4 и 5, по которым перемещается основание дуги во время отключения выключателя. Передний рог 4 электрически соединен с катушкой магнитного дутья, второй конец которой присоединяется к неподвижному контакту. Задний рог 5 соединяется шиной с нижним выводом.

Быстрый переход дуги с контактов на рога и дугостойкие наконечники дугогасительных контактов приводит к высокой износоустойчивости контактных частей выключателя.

Рис. 3. Дугогасительное устройство:
1—козырьки; 2— пакет керамических пластин: 3 — магнитопровод; 4 — передний рог; 5 — задний рог; 6 — вывод; 7 — керамическая плита; 8 — пластина; 9, 10, 11 — дугогасительные контакты; 12 — шина

При отключении выключателя сначала размыкаются главные контакты, а затем шунтирующие их дугогасительные. При включении контакты замыкаются в обратной последовательности, предохраняя от обгорания главные контакты. При размыкании дугогасительных контактов между ними возникает электрическая дуга. Дуга возникает в нижней части камеры (положение А, Б, на рис. 3). При этом участок дуги А шунтируется катушкой магнитного дутья. Так как сопротивление катушки мало, то дуга на этом участке гаснет и катушка включается последовательно в цепь.
Через катушку проходит полный ток отключаемой цепи и между полюсными наконечниками электромагнита создается интенсивное магнитное поле. Взаимодействуя с током дуги, магнитное поле заставляет перемещаться основание дуги по медным рогам камеры. Дуга втягивается вверх по узким щелям между холодными керамическими пластинами камеры (положение В, Г, Д), отдает им свое тепло, удлиняется (сопротивление увеличивается) и при очередном переходе тока через нуль гаснет.
Гашению дуги способствует также то, что в электромагнитном выключателе ток резко уменьшается за счет активного сопротивления дуги. Уменьшается также угол сдвига фаз между током и напряжением сети. Это в свою очередь снижает скорость восстановления напряжения на контактах. Время горения дуги при отключении токов короткого замыкания не превышает 0,02 с. Быстродействие уменьшает вредные термические и динамические воздействия токов КЗ на элементы электроустановок.
При малых величинах отключаемого тока электродинамическая сила, действующая на дугу, мала. Для того чтобы обеспечить при этих условиях быстрое перемещение дуги вверх, в дугогасительной камере на подвижных контактах выключателя закреплены цилиндры воздушного дутья (см. рис. 2). При отключении выключателя и повороте подвижных контактов поршни перемещаются в цилиндрах-и вытесняют воздух между размыкающими дугогасительными контактами. Таким образом создается дополнительно система принудительного дутья, способствующая перемещению дуги, ее удлинению и погасанию.
Дугогасительная камера и все детали выключателя, находящиеся под напряжением, закрыты изоляционным защитным кожухом 2 (см. рис. 1).
На выкатной части — раме укреплены механизм перемещения, блокировка выключателя и разъединяющие контакты вторичных цепей.

Читайте так же:
Как последовательно соединить выключатель с розеткой

Вакуумные выключатели 35 кВ

Вакуумные выключатели — новая ступень развития коммутационных аппаратов высоковольтных распределительных сетей. В статье рассказывается о потребительских характеристиках вакуумных выключателей в высоковольтных распределительных сетях.

Вакуумный выключатель в энергетике – это высоковольтный коммутационный аппарат для выполнения операций включения и отключения электрического тока в рабочем и аварийном режиме – режиме короткого замыкания. При этом средой гашения дуги является вакуум.

Сегодня доля вакуумных выключателей в высоковольтных электрических сетях до 35 кВ в Китае составляет 100%, в Европе — более 65%, в нашей стране приближается к цифре в 60% от всех изготавливаемых коммутационных устройств на средние напряжения.

Безусловными достоинствами вакуумных выключателей являются:

  • Высокая эксплуатационная надежность. Плотность отказов вакуумных выключателей ниже на порядок по сравнению с традиционными выключателями (масляными, электромагнитными);
  • Высокая коммутационная износостойкость и сокращение расходов по обслуживанию. Без ревизий и ремонтов число отключений рабочих токов вакуумным выключателем достигает 20 тысяч, а отключений токов КЗ составляет 20 — 200 в зависимости от значений токов и типа выключателя. На масляных же выключателях ревизия проводится после 500 — 100 отключений в рабочем режиме и 3 — 10 отключений токами КЗ. Для воздушных выключателей это соответственно 1000-2500 и 6-15 отключений.
  • Быстродействие и увеличенный механический ресурс. Главная причина этого — ход контактов дугогасительной вакуумной камеры составляет не более 6 — 10 мм, против 100 — 200 мм в масляных и электромагнитных конструкциях, поскольку прочность вакуума на электрический пробой значительно превосходит электрические прочности масляной и воздушной дугогасительных сред;
  • Автономность работы. Вакуумная дугогасительная камера не нуждается в пополнении дугогасящей среды, что снижает, в том числе, расходы на эксплуатацию вакуумного выключателя.
  • Безопасность и удобство эксплуатации. При одинаковых номинальных параметрах коммутируемых токов и напряжений, масса вакуумного выключателя значительно ниже чем у других типов выключателей. А малая энергия привода, небольшие динамические нагрузки и отсутствие утечки газов, масла обеспечивает бесшумность работы, экологическую безопасность и высокую пожарную и взрывобезопасность, возможность работы в средах с высокой агрессивностью.

Считается, что достигнутые количественные характеристики вакуумных выключателей обеспечат их перспективное применение, и в ближайшее время старания проектантов будут направлены, в основном, на повышение устойчивости этих коммутационных аппаратов к воздействиям окружающей среды и на усовершенствование их механизмов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector