Сегодня: 23 | 10 | 2020

Электрические аппараты конспект лекций (11 - 22 лекции )

ЛЕКЦИЯ № 14

ИНДУКЦИОННЫЕ РЕЛЕ

УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВАТ42, ВАБ-42, РДШ

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ И СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

Общий вид выключателей показан на рисунке 8.1 – 8.5. Элементы выключателя в отключенном, предвключенном и включенном положении показаны на рисунке 8.6 – 8.8. Выключатель ВАБ-42-2000/10-Л-УХЛ4 (см. рисунок 8.9) состоит из полюса, камеры, реле РДШ-3000 (рисунок 8.9). Оперативное управление выключателем осуществляется с помощью станции управления (рисунок 8.10). Полюс выключателя (рисунок 8.11) состоит из контактного блока У, блока быстродействующего привода 52, блока сигнализации 33, тележки 43. Контактный блок на 2000 А состоит из выводной шины 2, неподвижного главного контакта 3, который является одновременно катушкой магнитного дутья, подвижного главного контакта 12, вращающегося на оси 59. Ось 59 закреплена на шине 55. Подвижный контакт 12 электрически соединен с шиной 58 гибкой связью, шунтирующей ось 59. Неподвижный контакт 3, шина 58 крепятся на общей изоляционной панели. К неподвижному контакту 3 крепятся магнитопроводы магнитного дутья 4 и рог 5 с экраном. К торцу шины 55 крепится скоба с рогом 9, экраном и упором 15. К боковой поверхности шины 58 крепится выводная шина 53 и гибкая связь 54.

Главные контакты выключателя, имеющие серебряные накладки, защищены от обгара дугогасительным контактом 6, вращающимся на оси 11 и электрически связанным гибкой связью 13 с подвижным контактом 12.

Между скобой 5, укрепленной на подвижном контакте, и дугогасительным контактом установлена контактная пружина 7. Контактное нажатие дугогасительного контакта регулируется скобой 8. Гайкой 10 регулируется провал дугогасительного контакта. Контактные блоки на токи 4000, 6300 А в отличие от контактного блока на 2000 А имеют усиленные токоведущие части. Контакт неподвижный представляет собой катушку магнитного дутья с усиленным сечением токоведущих частей.

Передача тока с подвижного контакта на выводные шины осуществляется через гибкие связи (рисунок 8.12)

Подвижный контакт 12 (см. рисунок 8.11) связан с быстродействующим электромагнитным приводом тягой 16, которая закреплена в подвижном контакте с помощью оси 14, а нижний конец тяги закреплен на рычаге свободного расцепления 30 с помощью оси 29. На тягу установлены гайки 17 (для регулирования нажатия контактных пружин 18 и 19), ось 20, гайки 21, 22, 32. Ось 20 вставляется в пазы якоря 49. Гайка 21 служит для регулирования провала главного контакта и законтривается гайкой 22. Гайка 32 служит для регулирования зазора между контактами в предвключенном положении. Блок быстродействующего электромагнитного привода 52 включает в себя электромагнит, состоящий из катушки 48, якоря 49, магнитопровода 51, отключающей пружины 56, регулиpoвочных гаек 57 и упора якоря 50. На электромагните укреплен механизм свободного расцепления выключателя, который состоит из магнитопроводящей скобы 25, защелки 23 с пружинами 24 и 26, якоря 28 и рычага свободного расцепления 30.

К скобе 25 крепится блок сигнализации 33, включающий в себя рычаг 35 с механическим указателем положения полюса, блок-контакты 36, пружину 37, шпильку 39, регулировочные гайки 40, блок зажимов 38. Блок сигнализации установлен на изоляционной панели. Рычаг 35 связан с якорем 49 электромагнитного привода тягой 34.

На выключателях серии ВАТ-42 дополнительно устанавливается индукционно-динамический привод (ИДП) (рисунок 8.13). Привод состоит из магнитопровода 6, представляющего собой изоляционное основание, в котором установлена катушка 5 с сердечником. Магнитопровод закреплен на каркасе 1 шпильками 7 и гайками 8. Сквозь магнитопровод 6 проходит изоляционная тяга 9 с медным диском 4, закрепленная на рычаге 10 осью 11. Рычаг 10 вращается на оси 12. Каркас 1 закреплен на скобе 2. При установке скобы 2 на полюс левый конец рычага 10 вставляется в вилку подвижного контакта 13. При включенном положении выключателя зазор регулируется гайками 8. Привод зaкрыт крышкой 3.

Полюс устанавливается на тележку, состоящую из рамы, вилок 44 (см. рисунок), колес 45, осей 46, колодок 47. Для подключения цепей управления служит штепсельный разъем 41 , заземления тележки - зажимы заземления 42, крепления выключателя при транспортировании - отверстия D (см. рисунок 8.1}.

Камера (рисунок 8.14) состоит из асбестоцементных (АЦЭИД) наружных щитов 4, торцовых вставок 5, 6 и 9, внутренних перегородок 1, магнитопроводов 7, охватывающих внутренние перегородки. На магнитопроводах закреплены рога 8. С помощью пластин 2 камера устанавливается на неподвижный контакт 3 (см. рисунок 8.11). Ролик 3 служит упором при откидывании камеры (см. рисунок 8.14).

Рисунок 8.1 - Общий вид выключателей ВАБ-42.200015.Л. УХЛ4,

ВАБ-42.200011O-Л-УХЛ4, ВАТ -42-2000/6-Л-YXЛ4, ВАТ -42.2000/1O-Л-YXЛ4:

1, 2 ‑ экраны; 3 ‑ шунт; 4 ‑ камера дугогасительная; 5 ‑ индукционно динамический привод (НДП); 6 ‑ блок контактный; 7 ‑ блок быстродействующего привода; 8 ‑ блок сигнализации; 9 ‑ тележка; 10 ‑ вилка; 11 ‑ колесо; 12 ‑ рама; 13 ‑ зажим заземления; 14 ‑ блок зажимов катушки ИДП; 15 ‑ разъем цепей управления; 16 ‑ ось; I ‑ перестановка колес тележки для изменения направления вкатывання; II ‑ верхняя выводная Шина; III ‑ нижняя выводная шина; D ‑ отверстия

Примечания:

1. Индукционнo-динамический привод (НДП) устанавливается только на выключатели ВАТ.

2. Экраны 1, 2 в комплект поставки выключателя не входят. Экраны изготавливаются из негорючего материала.

3. На выключатель ВАБ-42-2000/5. Применяемый на 230 В, должен быть установлен шунт 3.

4. Не разрешается размещать заземленные и разно-потенциальные конструкции внутри зоны G. Уменьшения размеров зоны G за счет применения специальных экранов, изготовляемых из изоляционных материалов, должны быть согласованы с предприятием-разработчиком. При этом возможно изменение параметров выключателя.

Рисунок 8.2. Общий вид выключателей ВАТ -42-4000110-Л-УХЛ4,

ВАТ-42-4000/6-Л-УХЛ4; ВАБ-42-4000/10 -Л-УХЛ4:

1, 2 ‑ экран; 3 ‑ камера дугогасительная; 4 ‑ ИДП; 5 ‑ блок контактный; 6 ‑ блок быстpoдействующегo привода; 7 ‑ блок сигнализации; 8 ‑ тележка; 9 ‑ вилка; 10 ‑ колесо; 11 ‑ рама; 12 ‑ зажим заземления; 13 ‑ блок зажимов катушки ИДП; 14 ‑ разъем цепей управления; 15 ‑ ось; I ‑ перестановка колес тележки для изменения направления вкатывания; D ‑ отверстия

Примечания:

1. ИДП устанавливается только на выключатели ВМ.

2. Экраны 1 , 2 в комплект поставки выключателя не входят. Экраны изготавливаются из негорючего материала.

3. Не разрешается размещать заземленные и разно-потенциальные конструкции внутри зоны G. Уменьшения размеров зоны G за счет применения специальных экранов, а также расположение конструктивных элементов, изготовляемых из изоляционных материалов, должны быть согласованы с предприятием-разработчиком. При этом возможно изменение параметpoв выключателя.

Рисунок 8.3 - Общий вид выключателей ВАТ-42-6ЗOO/Ю-Л-УХЛ4, ВАТ -42-6ЗОО/6-Л-УХЛ4,
ВАБ-42-6З00/ 10-Л-УХЛ4:

1, 2 ‑ экраны; 3 ‑ камера дугогасительная; 4 ‑ блок контактный; 5 ‑ ИДП; 6 ‑ блок быстродействующего привода; 7 ‑ 6лок-сигнализации; 8 ‑ тележка; 9 ‑ вилка; 10 ‑ кoлeco; 11 ‑ рама; 12 ‑ зажим заземления; 13 ‑ блок зажимов катушки ИДИ; 14 ‑ разъем цепей управления; 15 ‑ ось; 16 ‑ болт MI2X40; 17 ‑ болт Ml2Х45; I ‑ перестановка колес тележки для изменения направления вкатывания; D ‑ отверстия

Примечания:

1.ИДП устанавливается только на выключатели ВАТ.

2. Экраны 1, 2 в комплект поставки выключателя входят. Экраны изготавливаются из горючего материала.

3. Не разрешается размещать заземленные и разно-потенциальные конструкции внутри зоны G. Уменьшения размеров зоны G за счет применения специальных экранов, а также расположение конструктивных элементов, изготовляемых из изоляционных материалов, должны быть согласованы с предприятием-разработчиком. При этом возможно изменение параметров выключателя.

Рисунок 8.4 - Общий вид выключателей ВАТ -42-10000/10-Л-УХЛ4, ВАТ-42-10000/6Л-УХЛ4,
ВАТ-2-10000/10.Л-УХЛ4.

1 ‑ камера дугогасительная; 2 ‑ блок контактный; 3 ‑ ИДП; 4 ‑ блок быстродействующего привода; 5-блок сигнализации; 6 ‑ тележка; 7 ‑ вилка:8 ‑ колесо; 9 ‑ экран; 10 – рама; 11 ‑ зажим заземления; I ‑ перестановка колес тележки для изменения направления вкатывания; D ‑ отверстия

Примечания:

1. ИДП устанавливается только на выключатели ВАТ.

2. Не размещайте заземленные и разно-потенциальные конструкции внутри зоны G. Уменьшение размеров зоны G за счет применения специальных экранов, а также расположение в зоне G конструктивных элементов, изготовляем из изоляционных материалов, должны быть согласованы с предприятием-разработчиком.

3. Экран 1 изготовляется из негорючего изоляционного материала и в комплект поставки выключателя не входит.

Рисунок 8.5 - Общий вид включателей ВАТ -42-2000/10-ЛА-УХЛ4,

ВАТ-42-4000/10-ЛА-УХЛ4, ВАТ -42-6300/10-ЛА-УХЛ4:

1 ‑ экран; 2 ‑ шкаф управления; 3 ‑ реле РДШ; 4 ‑ блок конденсаторов; 5 ‑ блок зажимов; 6 ‑ кронштейн; 7 ‑ полюс; 8 ‑ выключатели цепей управления; 9 ‑ лампа сигнальная; 10 ‑ пульт управления; 11 ‑ ключ управления; 12 ‑ блок управления; 13 ‑ станция управления; 14 ‑ основание; 15 ‑ направляющие; 16 ‑ болт заземления М10X25

b

Рисунок 8.8 - Элементы выключателя во включенном положении:

1, 5 ‑ скоба; 2 ‑ дугогасительный контакт; 3 ‑ скоба; 4 ‑ ось; 6 ‑ тяга; 7 ‑ рычаг; 8, 10 ‑ пружины; 9 ‑ гайка регулировочная

Рисунок 8.9 – Реле РДШ:

1 ‑ шина; 2 ‑ магнитoпровод; 3 ‑ якорь; 4 ‑ планка: 5 ‑ панель; 6 ‑ тяги; 7 ‑ шпилька; 8 ‑ шкала; 9 ‑ пружина; 10 ‑ болт MI2X50; 11 ‑ катушка; 12 ‑ конденсатор; 13 ‑ пластина шунта

Таблица 8.1

Тип

Масса, кг

РДШ – 300

100

30

185

12,5

20,3

РДШ - 6000

140

50

200

20

24,3

Рисунок 8.10 - Станция управления:

1 ‑ блок зажимов; 2 ‑ конденсатор; 3 ‑ реле; 4 ‑ контактор; 5 ‑ панель; 6 ‑ резистор; 7 ‑ резистор переменный

Таблица 8.2

Тип выключателей

ВАТ -42 - 2000; ВАБ -42-2000

ВАТ -42 - 4000; ВАБ -42-4000

ВАТ -42 - 6300; ВАБ -42-6300

620

570

ВАТ -42 - 1000; ВАБ -42- 10000

650

600

 

Рисунок 8.11 - Полюс:

1 – блок контактный; 2, 53, 58 – шины; 3 – контакт неподвижный; 4, 51 – магнитопроводы; 5, 9 – рога;
6 – контакт дугогасительный; 7, 18, 19, 24, 26, 37, 56 – пружины; 8, 25 – скобы; 10, 17, 21, 22, 32, 40, 57 – гaйки; 11, 14, 20, 27, 29, 31, 46, 55, 59 – оси; 12 – контакт подвижный; 1З, 54 – связь гибкая;
15, 50 – упоры; 16, 34 – тяги; 23 – защелка: 28, 49 – якopя; 30-35 – рычаги; 33 – блок сигнализации;
36 – блок-контакт; 38 – блок зажимов;39 – шпилька; 41 – разъем штепсельный; 42 – зажим заземления; 43 – тележка; 44 – вилка; 45 – колесо; 47 – колодка; 48 – катушка; 52 – блок быстродействующего привода

Рисунок 8.12 - Тoкoпровод

1 ‑ шина; 2 ‑ связь гибкая; 3 ‑ контакт подвижный; а, b ‑ точки замера падения напряжения

Рисунок 8.13 – Индукционно-динамический привод (ИДП):

1 ‑ каркас; 2 ‑ скоба; 3 ‑ крышка;4 ‑ диск; 5 ‑ катушка; 6 ‑ магнитопровод; 7 ‑ шпилька; 8 ‑ гайка; 9 ‑ тяга; 10 ‑ рычаг; 11, 12 ‑ оси; 13 ‑ контакт подвижный

Рисунок 8.14 – Камера:

1 ‑ перегородка; 2 ‑ пластина; 3 ‑ ролик; 4 ‑ щит; 5, 6,9 ‑ вставки; 7 ‑ магнитопровод; 8 ‑ рог

Выключатель ВАБ-42-2000/5-Л-УХЛ4 на номинальное напряжение главной цепи 460 В и выключатели типа ВАТ-42 на номинальное напряжение главной цепи 660 В имеют уменьшенную дугогасительную камеру, внутри которой для стабилизации, напряжения на дуге уста­навливается дополнительный рог.

При использовании выключателя ВАБ-42-2000/5-Л-УХЛ4 в цепи с номинальным напряжением 230 В правая половина камеры должна быть замкнута шунтом 3 (см. рисунок 8.1), нижний конец которого при этом крепится к дугoгасительному рогу 9 (см. pиcунок 8.11) а верхний – на конце дополнительного рога камеры.

При использовании выключателя ВАБ -42-2000/5-Л-УХЛ4 в цепи с напряжением 460 В шунт снимите.

Реле PДШ-3000, PДШ - 6000 (см. рисунок 8.9) служат для подачи сигнала на отключение выключателя, разрывая, цепь держащей катушки выключателя. Токоведущая шина 1 реле разделена на две параллельные ветви. На ветвь меньшего сечения надеты пластины шунта 13 из электротехнической стали. К шине прикреплен магнитопровод 2 с панелью 5, на которой установлена планка 4 с контактами, шкала 8 со значениями уставок тока, выводы калибровочной катушки и контактора якоря.3.

Уставка регулируется натяжением пружины 9 и гайкой 6 при определенном зазоре приведенном ниже в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Регулирование уставки тока реле РДШ

Тип реле

Значение тока, А

Ориентировочный зазор

РДШ -3000

800 – 1200 – 1600 – 2000

2

1600 – 2400 – 3200 – 4000

3

2400 – 3600 – 4800 – 6000

4

4000 – 5500 – 6500 – 8000

6

РДШ - 6000

4000 – 5500 – 6500 – 8000

5

6000 – 8000 – 10000 -12000

5

Станция управления (см. рисунок 8.10) состоит из изоляционной панели 5, на которой установлен контактор 4, реле блокировки 3, конденсаторы 2, резисторы 6 и 7. Подсоединение станции управления к источнику питания и выключателей осуществляется через блок зажимов 1.

Панель формирования импульсов (рисунок 8.15) состоит из платы 4, на которой установлены конденсаторы 1, диодные тиристоры 2, стабилитрон 5, резисторы 6, диоды 7, импульсный трансформатор 8. Панель вставляется в направляющие и соединена с остальной частью схемы через штепсельный разъем 3.

Рисунок 8.15 - Панель формирования импульсов:

1 ‑ конденсатор; 2 ‑ диодный тиристор; 3 ‑ разъем штепсельный; 4 ‑ плата; 5 ‑ стабилитрон; 6 ‑ резистор; 7 ‑ диод; 8 ‑ трансформатор импульсный

Блок управления закрыт крышкой 13, исключающей прикосновение к элементам, находящихся под напряжением. При закрытой крышке блок-контакт 12 должен четко переключаться и подготовить блок управления к работе. При снятии крышки блок-контакт 72 разрывает первичную цепь трансформатора Т1 и включает разрядный резистор RЗ. Сигнальная лампа заряда конденсаторной батареи должна погаснуть.

Шкаф управления (рисунок 8.16) для выключателей типа ВАТ – 42-ЛА закреплен на основания 1 и состоит из станции управления 2, блока управления 8, пульта управления 12, реле РДШ 16.

b

Станция управления 2 (см. рисунок 8.16) представляет собой панель, на которую устанавливается контактор отключения 5, контактор положения 4, контактор включения 5, реле блокировки 6, резисторы 7, конденсаторы. Станция управления закрывается крышкой 19. Блок управления 8 представляет собой изоляционную панель, на которой установлены зарядный трансформатор 9, реле напряжения 10, токовое реле 11, тиристор 13, панель формирования импульсов 14, резисторы, блоки зажимов, блок-контакты 20. Блок управления закрывается крышкой 21.

Пульт управления 12 предназначен для оперативного управления выключателем. Он состоит из корпуса, на котором устанавливаются выключатели цепей управления, ключ управления, лампы сигнальные.

На основании 1 также установлено реле РДШ 16, которое шинами связано последовательно с полюсом включателя.

Батарея конденсаторная 18 предназначена для накапливания энергии, которая используется ИДП при отключении выключателя. Она состоит из изоляционной панели, на которой устанавливается 12 конденсаторов, соединённых параллельно. Батарея конденсаторов закрыта крышкой 17, исключающей случайное прикосновение к конденсаторам.

РАБОТА

На рисунке 8.11 полюс выключателя показан во включенном положении. Включение включателя происходит при замыкании кнопочного выключателя SB2, в результате чего подается напряжение на катушку контактора КМ, который, срабатывая, замыкает свои контакты в цепи катушки L, шунтируя резисторы R1, R7, и по катушке протекает включающий ток.

Якорь 49 (см. рисунок 8.11) притягивается к правому сердечнику магнитопровода 51 и удерживается в этом положении. Пружина 56 сжимается. С движением якоря сжимаются также пружины 18, 19 и через тягу 16 передают движение главному подвижному контакту 12. К правому сердечнику притягивается якорь, свободного расцепления 28, взводя пружину 26, которая дополнительно прижимает защелку 23 к рычагу свободного расцепления 30 и не дает главному контакту 12 включиться.

В результате притяжения якоря 49 изоляционная тяга 34 отпускает рычаг 35, который под действием пружины 37 переключает блок-контакты 36. Блокировочный контакт S3(рисунок 8.17) замыкает цепь катушки реле блокировки К1; которое, срабатывая, размыкает цепь катушки контактора КМ и вторично шунтирует блoк-контакт S3.

Контактор КМ отключается, и ток в держащей катушке 48 (см. рисунок 8.11) включателя снижается примерно до 1 ,З А, якорь 49 остается в притянутом положении, в то время как якорь свободного раcцепления 28, притянутый магнитным потокoм рассеивания катушки 48, не может удержаться в притянутом положении. Под действием пружины 26 якорь 28 возвращается в исходное положение, ударяет по защелке 2З; сбивая ее, рычаг 30 освобождается, и контакты выключателя смыкаются. Загорается красная лампа и гаснет зеленая.

Контакты выключателя смыкаются только после: того, как ток во включающей катушке снизится до указанного выше предела и его быстродействующий привод уже готов к немедленному отключению.

Если в момент включения в защищаемой цепи возникает ток; величина которого превышает величину уставки реле РДШ; то замедления в процессе отключения выключателя не происходит, т. е. обеспечивается свободное расцепление выключателя.

Блокировочноe реле К1 служит для предотвращения многократных включений и oтключений выключателя в том случае, когда aварийный ток возникает в защищаемой цепи в момент включения выключателя при нажатии кнопочного выключателя SB2. Реле К1, срабатывая; разрывает цепь катушки контактора КМ и не позволяет контактору повторно включиться, если выключатель отключился от аварийного тока. Для повторного включения выключателя отпустите кнопочный выключатель SB2 и вновь нажмите его.

При оперативном отключении выключателя размыкается кнопочный выключатель SB1 и разрывается цепь катушки L. Кнопочный выключатель SB1 зашунтирован конденсаторами СЗ, С4, защищающими контакты от обгара и повышающими их отключающую способность. В результате намагничивающая сила; удерживающая якорь 49 (см. рисунок 8.11) в положении ВКЛЮЧЕНО, исчезает, под действием пружин 75, 19, 56 якорь, пройдя путь , ударяет по гайке 21 тяги 16, сначала размыкается главный подвижный контакт 12, а затем дугогасительный контакт 6.

Якорь 49 устанавливается упором 50, а подвижный главный контакт продолжает ещё некоторое двигаться по инерции, сжимая контакты пружины, и останавливается упором 15.

Изоляционная, тяга 34 переводит рычаг З5 в отключенное положение. Блокировочные контакты переключаются, гаснет лампа HL2 и загорается HL 1.

При коротких замыканиях или перегрузке в защищаемой цепи выключатель отключается после размыкания контактов реле РДШ в цепи катушки. Реле РДЩ чувствительно к крутизне нарастания тока: при быстром нарастании аварийного тока в момент короткого замыкания величина уставки реле снижается. Это вызвано тем, что проходящие через магнитопровод 2 (см. рисунок 8.9) токи двух ветвей шины 1 направлены на встречу друг другу.

При коротком замыкании аварийный ток в защищаемой цепи возрастает быстро, и соотношение между токами двух ветвей определяется индуктивным сопротивлением. Так как на ветвь меньшего сечения насажены стальные пластины шунта 7З, то ее индуктивное сопротивление будет велико. Разность токов возрастёт и реле срабатывает раньше, чем ток защищаемой цепи достигнет величины статической уставки.

При медленном нарастании тока в защищаемой цепи величина разности токов определяется соотношением активных сопротивлений двух ветвей шины. Небольшая разность токов создает магнитный поток и при появлении в защищаемой цепи тока, равного току уставки реле РДШ, якорь 3 притягивается к магнитопроводу 2, размыкая контакты, расположенные на планке 4.

Параллельно контактам реле PДШ - 3000 включены конденсаторы С1, С2. При размыкании контактов реле РДШ - 3000, благодаря наличию конденсаторов, в цепи катушки L возникает колебательный процесс спадания тока. За счет его отрицательной полуволны уничтожается остаточная намагниченность магнитопровода 51 (см. рисунок 8.11), что обеспечивает быстродействие выключателя. Процесс отключения в дальнейшем происходит также, как при оперативном включении.

Выключатели на номинальный ток 10000 А yкомплектованы двумя реле РДШ-6000, каждое из которых включается в цепь одного полюса выключателя и обеспечивает половину уставки выключателя. Контакты двух реле РДШ - 6000 соединены последовательно, и оба включены в цепь катушек L1 и L2. При срабатывании одного из реле PДШ - 6000 выключатель отключается.

Возникающая на дугогасительных контактах дуга выдувается вверх магнитным полем, создаваемым катушкой с магнитопроводом 4, переходит с дугогасительного контакта 6 на рог 9 (см. рисунок 8.11).

Электрическая дуга, горящая в сравнительно узкой щели между внутренними V – образными перегородками 1 (см. рисунок 8.14) камеры, создает высокое давление газов, устремляется вверх к концам перегородок. Магнитопроводы 7 создают магнитное дутье в зоне растяжения дуги в камере. Дуга полностью выходит в широкую щель, ограниченную наружными щитами 4 вставками 5 и 9 и продольными концами V - образных перегородок 1, и горит на концах рогов 5 и 9 полюса (см. рисунок 8.11), опираясь в камере на рога, охлаждается и гаснет.

Вследствие стабилизации дуги в широкой щели при ее гашении выключатель не создает высоких перенапряжений.

Электрическая принципиальная схема выключателей типа ВAT - 42 приведена на рисунке 8.17.

Рисунок 8.17 - Схема электрическая принципиальная выключателей

ВАТ ‑ 42 – 2000/6-Л-УХЛ4, ВАТ – 42 -2000/10-Л-УХЛ4,

ВАТ ‑ 42 – 4000/6-Л-УХЛ4, ВАТ – 42 – 4000/10-Л-УХЛ4,

ВАТ ‑ 42 – 6300/6-Л-УХЛ4, ВАТ – 42 – 6300/10-Л-УХЛ4:

HL1 ‑ арматурa АМЕ 323221У2; HL2 ‑ арматурa АМЕ 321221У2; БУ ‑ блок yправления; S1...S4 ‑ блок-контакты БКМ; КМ ‑ контакты МК-2-20УЗБ; L1 ‑ КБГ - МН-2-1000 V-0,51 ; R1...R4 ‑ резистор ПЭ-150-100 ; R5...R6 ‑ резисторы ПЭВР-100-51 ; ХЗ ‑ колодка ШР55П35ЭШ3; SB1, SB2 ‑ посты ПКЕ – 122 – 1У2; К1 ‑ реле РП-2З УХЛ4; К2 ‑ реле РДШ; СУ ‑ станция yправления; SK ‑ выключатель АП - 50Т -2,5 А (в комплект поставки не входит); 11 ‑ свободные контакты

При включении выключателя SК (см. рисунок 8.17) переменное напряжение 220 V подаётся на зарядный трансформатор Т1 (см. рисунок 8.16) блока управления. Блок-контакт S1 замкнут при закрытой крышке блока управления, второй блок-контакт S2 разомкнут и батарея конденсаторов 1БК, 2БК расшунтирована. Заряд батареи конденсаторов происходит от однополупериодного выпрямителя VD1, VD2. При достижении на батарее конденсаторов напряжения 500-550 V срабатывает реле контроля напряжения КV и замыкает контакты в цепи катушки L1 (см. рисунок 8.17) выключателя и цепи катушки контактора КМ станции управления. Выключатель готов к включению и при нажатии кнопочного выключателя SB2 выключатель включается. Цикл включения анaлогичен включению выключателей ВАБ-42.

При коротких замыканиях или перегрузках в защищаемой цепи выключатель отключается после размыкания контактов реле РДШ в цепи катушки L1. Одновременно на клеммах БУ4 и БУ5 (см. рисунок 8.16) панели формирования импульсов блока управления появляется напряжение, заряжающее конденсаторы CS, СР. При достижении на конденсаторе С8 напряжения 20-30 V происходит переключение динистора VD9 (VDJO), при минусе (плюсе) питающего напряжения на клеммe БУ4 конденсатор С8 разряжается на первичную обмотку трансформатора 72.

Во вторичной обмотке трансформатора 72 появляется импульс управления, который через диоды VD5, VD6 и резисторы R12 и R13 поступает на управляющий переход тиристора VD3. Тиристор VD3 открывается и запасенная энергия конденсаторной батареи переходит в катушку 5 (см. рисунок 8.13) ИДП. В медном диске 4 наводится ток обратного направления. Диск отталкивается от катушки и через тягу 9 и рычаг 10 воздействует на подвижный контакт 13 выключателя. Выключатель отключается с малым собственным временем.

Одновременно в блоке управления срабатывает токовое реле КА, которое повторно разрывает цепь катушки L1 (см. рисунок 8.17).

Диоды VD7, VD8 (см. рисунок 8.16), включенные встречно-параллельно динисторами D9, служат для защиты динисторов от обратных напряжений.

Резистор R14 служит для разряда конденсатора С9 и предотвращает появление управляющего импульса на тиристоре VD3 при смыкании контактов реле РДШ после окончания аварийного режима.

Резистор R11 предназначен для снятия заряда с корректорного перехода тиристора VD3, для исключения ложного открытия тиристора, работающего в ждущем режиме. Стабилитрон VD4 защищает переход тиристора VD3 от больших токов управления. Цикл включения, оперативного и автоматического отключения выключателей серии ВАТ -42-ЛА аналогичен циклу включения, оперативного и автоматического отключения выключателей типа ВАТ - 42.

BЫКПЮЧАТЕЛИ АВТOМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ А3700

Выключатели автоматические серии А3700 предназначены для защиты электрических установок при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения, для нечастых (до тpеx включений в 1 ч) оперативных включений и отключений электрической цепи. Они применяются в цепях постоянного тока с номинальным напряжением до 440 В и в цепях переменного тока часто­той 50 или 60 Гц, напряжением до 660 В. Выключатели А3700 соответствуют требованиям ТУ 16-522.028- 74.

Выключатели подразделяются:

• по роду тока - для установки в цепях постоянного или переменного тока;

• по номинальному току - 160, 250,400; 630 А;

• по числу полюсов - двухполюсные или трехполюсные (габаритные размеры двух - и трехполюсных выключателей одинаковы);

• по номинальному напряжению главной цепи - 440 В (постоянного тока), 380 или 660 В (переменного тока);

• по частоте переменного тока - 50 или 400 Гц;

• по роду защиты и виду максимальных расцепителей тока:

O токоограничивающие с электромагнитными и полупроводниковыми расцепителями максимального тока, с электромагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока;

O селективные с полупроводниковыми расцепителями максимального тока;

O нетокоограничивающие с электpомагнитными и тепловыми расцепителями, с электромагнитными расцепителями максимального тока;

O без расцепителей максимального тока;

• по способу монтажа - стационарные или выдвижные;

• по способу присоединения внешних проводников главной цепи у стационарных выключателей - с передним присоединением (с передней стороны выключателя), с задним присоединением ( с задней стороны выключателя), с комбинированным присоединением (заднее - к выводам неподвижных контактов, переднее - к выводам подвижных контактов);

• по наличию дополнительных сборочных единиц - независимого расцепителя, расцепителя нулевого напряжения, электромагнитного привода, вспомогательных контактов, выдвижного устройства.

В условном обозначении выключателей А3700 указывают поряд­ковый номер разработки (37), величину выключателя (1 - для тока 160 А, 2 - для тока 250 А, 3 - для тока 400 А, 4 либо 9 - для тока 6З0 А), исполнение выключателя по числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей тока и по максимально-токовой защите.

Для тиристорных электроприводов используются автоматические выключатели токоограничивающие с электромагнитными расцепителями (двухпoлюсныe типов А3711Б, АЗ721Б, А3731Б, А3741Б или тpexполюсныe типов A3712Б, A3722Б, А3732Б, A3742Б), токоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типов А3715Б, А3725Б, А37З5Б или трехполюсные типов А3716Б, А3726Б, А3736Б), нетокоограничивающие с электромагнитными и тепловыми расцепителями (двухполюсные типа А3795Н или трехполюсные типа А3796Н).

Если далее не требуется конкретное обозначение исполнения выключателя по величине, числу полюсов, виду установки максимальных расцепителей, то указанные выключатели обозначаются

А3701Б, А3702Б, А3705Б, АЗ706Б, АЗ790Н.

Технические данные выключателей с электромагнитными расцепителями приведены в таблице 8.4.

Тепловые расцепители выключателей при температуре окружающего воздуха +40 Сº и одновременном протекании тока по всем полюсам не вызывают срабатывания выключателей при номинальном токе теплового расцепителя, могут вызывать срабатыва­ние при токе теплового расцепителя не менее, чем за 2 ч при начале отсчета от холодного состояния выключателя, вызывают срабатывание выключателей при токе Теплового расцепителя не менее чем за 2 ч при начале отсчета от нагретого состояния выключателя.

Для тиристорных электроприводов используются выключатели с независимыми расцепителями, расцепителями нулевого тока, электромагнитным приводом и вспомогательными контактами. Heзависимый расцепитель отключает выключатель при подаче на выводы его катушки напряжения постоянногo тока или однофазного переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Номинальное напряжение постоянного тока независимого расцепителя 110 В (допустимые колебания на выводах катушки 77-132 В) или 220 В (допустимые колебания 154-264 В); номинальное напряжение переменного тока 440 В (пределы номинального рабочего напряжения 110-440 В, допустимые колебания на выводах катушки 77-528 В).

Полное время отключения выключателя при номинальном токе с момента подачи номинального напряжения на выводы катушки независимого расцепителя не более 0,04 с.

Расцепитель нулевого напряжения рассчитан на номинальные напряжения 127, 220, 230, 240, 300, 380, 400, 415 и 660 В однoфазного переменного тока или 110 и 220 В постоянного тока.

Таблица 8.4

Тип

Выключателя

Род тока

Частота,

Гц

Номинальное

Напряжение

Номинальный ток, А

Выключателя

Электромагнитного

Расцепителя

А3711Б

А3712Б

Переменный

50, 60

660

160

80

380

660

160

380

А 3711Б

Постоянный

-

440

А3721Б

А3722Б

Переменный

50, 60

660

250

250

380

А3721Б

Постоянный

-

440

А3731Б

А3732Б

Переменный

50, 60

660

400

400

380

А3731Б

Постоянный

-

440

А3741Б

А3742Б

Переменный

50, 60

660

630

630

380

А3741Б

Постоянный

-

440

Продолжение таблицы 8.4

Уставка по току

Срабатывания

Электромагнитных

Расцепителей, А

Предельная коммутационная способность

Износостойкость выключателей, ВО

Предельный

Допустимый

Ожидаемый ток короткого замыкания, кА

Количество коммутационных

Циклов

0–П–ВО–П-ВО

Количество

Коммутационных операций

Общее

Количество

Коммутационная

Механическая

400

36

1

-

1600

10000

6000

36

1

630; 1000

40

-

75

1

600; 750; 900

110

-

1600; 2000; 2500

40

-

80

1

960; 1200; 1500

110

-

2500; 3200; 4000

55

-

100

1

2400

110

-

4000; 5000; 6300

60

-

100

1

3800

110

-

Продолжение таблицы 8.4

Продолжение таблицы 8.4

Продолжение таблицы 8.4

ЛЕКЦИЯ № 15

9 МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ. ПРИВОД МАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ. РАСЧЕТ И ВЫБОР МАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Баковый масляный выключатель показан на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1 - Баковый масляный выключатель:

В стальном баке 1 на маслонаполненных вводах 2 расположены дугогасительные устройства (камеры) 3. Маслонаполненный ввод (проходной изолятор) служит для проведения токоведущей цепи, находящейся под высоким напряжением, через металлическую стенку или другие преграды. Траверса 4 перемыкает выходные контакты 11 камер. Горячие ионизированные выхлопные газы, выходящие из камер, могут вызвать перекрытие с камер на бак. Для предотвращения этого явления имеется баковая изоляция 5.

Перемещение траверсы 4 происходит под действием штанги 6, движущейся по направляющем 7 под действием пружин механизма и пружин камер 10.

На выключателе установлены магнитопроводы 8 с вторичными обмотками трансформаторов тока (в данном случае их четыре). Первичной обмоткой трансформаторов являются токоведущие стержни вводов 2. Для сохранения вязкости трансформаторного масла при низких температурах предусмотрен электрический подогрев масла устройством 9.

Дугогасительное устройство выключателя показано на рисунке 9.2.

В прочном стеклоэпоксидном цилиндре 1 расположены неподвижные контакты 2 и 3. Неподвижные контакты 2 и 3 выполнены в виде многоламельного торцевого контакта. Промежуточный контакт 4 сделан в виде сквозной розетки. Для уменьшения износа контакты облицованы металлокерамикой. Камера имеет два разрыва. Первый образуется между контактом 2 и промежуточным подвижным контактом 5, второй - между контактом З и контактом 6. Дугогасительная решетка 7 имеет два следующих друг за другом дутьевых канала 8, 9. Во включенном положении эти каналы перекрыты телом подвижных контактов 5 и 6. Вся внутренняя полость камеры заполнена трансформаторным маслом. При отключении контакты движутся вниз под действием пружины камеры 10. В каждом разрыве образуется дуга. Под действием энергии дуги масло разлагается на водород, метан и другие газы. В течение сотой доли секунды давление возрастает до 5-8 МПа. Необходимо отметить, что в момент прохождения тока через нуль дуга гаснет и подвод мощности к ней прекращается. Однако энергия, выделенная дугой на протяжении предыдущего полупериода, создает в камере объем газа, в котором запасена определенная энергия. Этот газ находится под высоким давлением. К моменту нуля тока это давление уменьшается, однако, остается еще достаточно большим, чтобы создать газовый поток, охлаждающий дугу и восстанавливающий электрическую прочность дугового промежутка. После того, как тело подвижного контакта откроет дутьевую щель 5, создается поток газов и паров масла, охлаждающих и де ионизирующих дугу. Следует отметить, что энергия, необходимая для гашения, выделяется самой дугой. Поэтому, чем больше ток, тем больше давление в камере и интенсивнее гашение дуги. При токах, близких к номинальному току отключения, длительность дуги не более 0,02 с. Наибольшая длительность горения дуги наблюдается при небольших индуктивных токах (500-2000 А). На рисунке 9.2 показано сечение решетки, повернутое на 90° относительно оси. Процесс деионизации начинается в дутьевой щели 8. Для обеспечения надежной работы камеры во всем возможном диапазоне токов предусмотрена вторая дутьевая щель 9. Выравнивание распределения напряжения между камерами и облегчение отключения емкостных токов обеспечиваются шунтирующими резисторами 10. Отключение шунтирующих резисторов производится двумя разрывами, образующимися между выходными контактами камер и траверсой. В настоящее время баковые выключатели выпускаются на напряжение 35-220 кВ, Наибольшая мощность отключения 25000 МВА.

К недостаткам выключателей следует отнести: большие габариты и масса, необходимость периодической очистки масла, что требует наличия специализированного масляного хозяйства; сложность и трудоемкость ремонта и ревизии выключателей с напряжением 110 кВ и выше. Большим недостатком является взрыво - и пожароопасность баковых выключателей. В перспективе они будут заменяться маломасляными и элегазовыми.

Рисунок 9.2 - Дуroracительноe устройство бакового масляного выключателя

МЕХАНИЗМ ПРИВОДА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Для обеспечения дугогашения подвижный контакт выключателя при отключении должен обладать определенной линейной скоростью (1,5-10 M/c). Как правило, контакты выключателей движутся поступательно, а звенья, передающие усилия контактам от пружин или привода, имеют вращательное движение. Механизм, преображающий вращательное движение в поступательное, называется прямилом. Механизм, широко применяемый в баковых выключателях, показан на рисунке 9.3.

Отключающая пружина обычно устанавливается на каждом полюсе и действует на приводную тягу , стремясь переместить ее слева направо. Во включенном положении четырехзвенник находится в положении, близком к мертвому, которое широко используется для получения необходимой характеристики аппарата.

Рисунок 9.3 - Механизм масляного выключателя:

А - механизм бакового выключателя; б - кривошипно-шатунный механизм

Рассмотрим простейший кривошипно-шатунный механизм (рисунок 9.3) с рычагом 1 (кривошипом) связан выходной вал выключателя, а с ползуном 3 подвижный контакт. При вращении рычага 1 контакт совершает возвратно-поступательное движение. При угле поворота; близком к 180°. и относительно большом изменении угла перемещение близко к нулю (звенья 1 и 2 лежат на одной прямой), в этом случае никакая сила, действующая на ползун 3 влево, не может переместить механизм. Это положение получило название мертвого.

ОСОБЕННОСТИ ПРИВОДА МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ 110 КВ И ВЫШЕ

При включении на существующее КЗ дуга загорается до соприкосновения контактов и существует до момента их соединения. При этом контактные поверхности могут частично расплавляться, что ведет к их привариванию при замыкании. Кроме того, вызванные дугой при включении разложение и испарение масла могут препятствовать ее гашению при последующем отключении. Возникновение дуги при включении создает давление газа внутри ДУ, которое может снижать скорость контакта на самом ответственном участке пути. Как показывают экспериментальные исследования, длительность горения дуги при включении не должна превышать 0,005 с.

РУЧНЫЕ ПРИВОДЫ

При ручном приводе используется мускульная сила человека. Уменьшение усилия, необходимого для включения, достигается применением рычажных систем. Эти приводы применяются только для маломощных выключателей с напряжением 6 - 10 кВ.

При ручных приводах невозможно дистанционное включение выключателей. Поэтому широкая автоматизация подстанций ограничивает их применение.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИВОДЫ

Электромагнитный привод ПС ‑ 10 (рисунок 9.4) предназначен для выключателей с максимальным статическим моментом на валу не более 400 Нм.

Рисунок 9.4 – Электромагнитный привод масляного выключателя

Вал привода через муфту 1 и рычажную передачу соединяется с валом выключателя. Включение производится броневым электромагнитом постоянного тока с якорем 2 и катушкой З. Применение броневого электромагнита позволяет получить большой ход якоря и большую силу тяги в конце хода, что необходимо для преодоления противодействующих сил выключателя. При наладке ручное включение производится с помощью рычага 4.

На рисунке 9.5 изображена серия положений механизма привода. Вал 1 привода связан с валом выключателя. Звено 11 опирается на упор 8. Этот упор регулируется так, что звенья 10 и 11 находятся в положении, «заваленном» за мертвую точку. В результате центр является неподвижным, так как силы, действующие на него, прижимают звено 11 к упору 8. Направление момента сил, создаваемых пружинами выключателя указано на рисунке 9.5, а.

При подаче напряжения на включающий электромагнит шток 6 давит на ролик 5 и поворачивает рычаг 2 и звенья 5, 7 в положения, указанные на рисунке 9.5 б и в.

Рисунок 9.5 – Работа механизма свободного расцепителя

При этом звено 12 и центр остаются неподвижными.

Во включенном положении (рисунок 9.5, г) ось через ролик 5 опирается на защелку 4. Почти весь момент, развиваемый пружинами выключателя, уравновешивается реакцией защелки 4, действующей на ось . Лишь небольшое усилие передается на центр .

При подаче напряжения на электромагнит отключения 9 его шток выводит звенья 10 и 11 из положения, «заваленного» за мертвую точку, и центр становится подвижным - механизм получает вторую степень свободы. Под действием пружин выключателя ось соскальзывает с защелки 4 и происходит отключение выключателя (рисунок 9.5, д). В конце отключения все рычаги с помощью специальных пружин возвращаются в положение, показанное на рисунке 9.5, а.

Механизм позволяет произвести отключение выключателя не только при полностью включенном положении, но и практически при любом промежуточном, для уменьшения габаритных размеров электромагнитов плотность тока в обмотках достигает . Поэтому схема управления автоматически отключает электромаг­ниты в конце включения и отключения.

ПРУЖИННЫЕ ПРИВОДЫ

В пружинном приводе энергия, необходимая для включения, запасается в мощной пружине, которая заводится либо от руки, либо с помощью двигателя малой мощности (менее 1 кВт).

Широко распространен универсальный пружинно - гpузoвой привод ПП-67 (рисунок 9.6 ).

Рисунок 9.6 – Пружинно – грузовой привод масляного выключателя

Включающие пружины 1 растягиваются с помощью электродвигателя 3, редуктора 2 и зубчатой передачи 6. Пружины соединяются с валом привода через систему рычагов 4 и 5, которые позволяют получить необходимый момент, несмотря на уменьшение силы

Пружины к концу хода. При взведении привода секторообразный груз 7 поворачивается на 180° в верхнее положение. При включении груз создает дополнительный вращающий момент, который достигает наибольшего значения после поворота вала примерно на 90°.

Пружинные приводы позволяют осуществить цикл АПВ. После включения выключателя автоматически производится взведение включающих пружин и привод подготавливается к повторному включению. Время включения выключателя с таким приводом составляет 0,2-0,35 с.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ

На рисунке 9.7 показан пневматический привод для мощных баковых выключателей напряжением 220 кВ.

Рисунок 9.7 – Пневматический привод масляного выключателя

При открытии клапана 1 сжатый воздух при давлении 0,8-1 МПа воздействует на поршень 2. Шток поршня 5 производит включение выключателя. После включения полость под поршнем сообщается с атмосферой и он возвращается в начальное положение под, действием пружины 4.

Пневмопривод широко применяется для маломасляных выключателей. Бак со сжатым воздухом и привод встраиваются в конструкцию выключателя. Сжатый воздух подводится от централизованной компрессорной установки.

ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

В пневмогидравлическом приводе (рисунок 9.8) аккумулирование энергии, необходимой для включения, осуществляется за счет сжатия газа под большим давлением. Для исключения утечки и раство­рения газ заключен в эластичном резиновом баллоне, размещенном в стальном сосуде 1. Обычно в пневмогидравлических приводах используется азот.

Рисунок 9.8 – Пневмогидравлический привод

При работе насоса 3 масло нагнетается в сосуд 1 и резиновый баллон 6 с азотом сжимается. Давление доводится до номинального значения 15 МПа, после чего насос 3 останавливается. Управление приводом осуществляется; с помощью золотникового клапана 5, который приводится в действие электромагнитом 7. При левом положении клапана (рисунок 9.8, а) масло подается на верхнюю поверхность поршня. Нижняя поверхность поршня сообщается с маслом, находящимся под атмосферным давлением в резервуаре 2. При переходе золотника в правое положение (рисунок 9.8, б) масло под давлением будет подано на нижнюю поверхность поршня, поршень переместится вверх и произойдет включение выключателя. Масло из верхней части цилиндра свободно перетекает в резервуар 2.

Привод применяется и в маломасляных выключателях, в этом случае главный цилиндр 4, связанный с контактным механизмом, находится под высоким потенциалом. Управление осуществляется с помощью двух маслопроводов, связывающих главный цилиндр с остальной частью привода. Такая система позволяет отказаться от рычажной передачи, значительно облегчить подвижную часть выключателя, а следовательно, уменьшить необходимое усилие отключающих пружин. Для наладочных работ с выключателями используется ручной насос 8.

МАЛОМАСЛЯНЫЕ И ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В маломасляных выключателях с целью уменьшения габаритных размеров и массы изоляции осуществляется твёрдыми материалами. Рассмотрим работу выключателя серии BМП-10 (выключатель масляный подвесного типа) для работы при (рисунок 9.9).

Контактная система, ДУ и устройство, превращающее вращательное движение рычагов в движение контактов, смонтирована в виде единого блока полюса 1, который с помощью опорных изоляторов 2 крепится к стальной раме 3. В верхней головке полюса 8 расположены подвижный контакт и механизм, в нижней 9 неподвижный контакт. В раме установлены вал выключателя 5, отключающая пружина, пружинный буфер включения и масляный буфер отключения 6. Вал 5 связан с выходным рычагом механизма полюса 7 с помощью прочной изоляционной тяги 4, которая при включении поворачивает выходной рычаг 7 против часовой стрелки и производит замыкание контактов.

Рисунок 9.9 - Маломасляный выключатель ВМП-10; ;;

Отключающая пружина при этом растягивается, а пружинный буфер включателя сжимается, создавая необходимую для гашения дуги скорость перемещения контакта. Разрез нижней части блока полюса представлен на рисунке 9.10.

Рисунок 9.10 – Нижняя часть полюса выключателя ВМП – 10.

Для уменьшения обгорания концы ламелей розеточного контакта 1, облицованы металлокерамикой. Нижняя головка 2 имеет съёмную крышку 3. ДУ газового дутья заключено в стеклоэпоксидный цилиндр 4. ДУ собирается из пластин фибры, гетинакса и электрокартона. Все пластины ДУ стягиваются фибровыми или текстолитовыми шпильками. Камера заполнена трансформаторным маслом 7.

Для создания необходимого давления вблизи нулевого значения тока ДУ имеет воздушный буфер А. Под действием давления масло сжимает воздух в буфере. При приближении тока к нулю мощность в дуге и давление резко уменьшаются.

Под действием дуги, возникающей при расхождении контактов, масло разлагается и образующие газы создают в камере давление. Когда тело подвижного контакта 6 откроет первую щель, возникает газовое дутьё, и при прохождении тока через нуль возможно гашение дуги. Обычно гашение дуги с большим током происходит после открытия первых двух щелей.

При отключении малых токов в камере ДУ дуга не гаснет, а затягивается в масляные карманы 5 в верхней части ДУ. Процесс усиливается по мере включения новых карманов. В результате удается отключить критические токи.

Газы, образующиеся в процессе гашения дуги, выходят через зигзагообразный канал в верхней головке полюса, где во избежание выброса масла установлен специальный маслоотделитель.

МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕРИИ ВМТ -110.

Выключатели работают в цикле АВП со временем бестоковой паузы 0,3 с. Включение полюсов производится одним пружинным приводом.

Верхняя часть одного полюса показана на рисунке 9.11.

ДУ выключателя залито трансформаторным маслом. При отключении контакт 2 и 9 загорается электрическая дуга. В камере поднимается давление. Под давлением газов масляный поток подводится из каналов А и Б перпендикулярно дуге. При касании с дугой масло образует газопаровую смесь, которая вытекает через дутьевые щели В и Г. Стоит дуге охладиться и дуга гаснет за 0,02 - 0,03 с.

Рисунок 9.11 – Верхняя часть полюса

Выключателя ВМТ – 110

Рисунок 9.12 – Механизм привода

Контактов выключателя ВМТ - 110

1 ‑ нижний токопровод, 2 ‑ подвижный контакт круглого сечения, 3 ‑ дугогасительная камера, 4 ‑ изолятор, 5 ‑ колпак, 6 ‑ расширительный объём, 7 ‑ маслоуказатель, 8 ‑ верхний токопровод, 9 ‑ неподвижный контакт.

Привод контактов: стальные тросы (рисунок 9.12) обвивают шкив 1, сидящий на главном валу 2 механизма управления. Тросы 3 связаны со стеклопластиковыми тягами 4, которые перемещают контакт 8, плавный останов механизма осуществляется масляным 5 и резиновым 9 буферами. Верхние концы тяг 4 связаны с тросом 7, который перекатывается по блоку 6.

Такой механизм в режиме АПВ требует пружинный привод с небольшой работой включения (2300 Дж). Для обеспечения работы при низких температурах выключатель снабжен электроподогревающим устройством.

Выключатель на U=22 кB имеет два разрыва на полюсе, каждый из них смонтирован на отдельной раме . При U выше 220 кВ применяют несколько разрывов, соединенных последовательно.

ЭЛЕГАЗОВЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Вместо воздуха используется газ, который обладает более высокой прочностью и отключающей способностью. Таким газом является шестифтористая сера - элегаз (электротехнический газ). Дугогасящая способность элегаза наиболее эффективна при большой скорости его струи относительно горящей дуги.

Возможные исполнения ДУ с элегазом:

1) С автоматическим дутьём. Необходимый для дутья перепад давления создаётся за счёт энергии перевода;

2) С охлаждением дуги элегазом при её движении, вызванном взаимодействием тока с магнитным полем;

3) С гашением дуги за счёт перетекания газа из резервуара с высоким давлением в резервуар с низким давлением.

Дугогасительное устройство с автоматическим дутьём показана на рисунке 9.13.

Рисунок 9.13 - Схема дугогасительного устройства элегазового выключателя с автопневматическим дутьем

При отключении дуга возникает между неподвижным 1 и подвижным 2 контактами. Вместе с подвижным контактом 2 при отключении перемещаются сопло 3 из фторопласта, перегородка 5 и цилиндр 6. Т. к. поршень 4 при этом неподвижен, элегаз при этом сжимается и его поток, проходя через сопло, омывает дугу и обеспечивает её гашение.

Для КРУ разработан элегазовый выключатель с номинальным

Камера ДУ выключателя на 220 кВ с двумя разрывами на полюсе (рисунок 9.14).

Рисунок 9. 14 - Дугогасительная камера элегазового выключателя

При включении выключается цилиндр 1 вместе с главным 2 и дугогасительным 3 контактами перемещается вправо. Труба 2 входит в розетку 5, а розетка 3 соединяется с контактом 4. Сопло из фторопласта 6 перемещается вправо и надвигается на контакт 4, в полость А засасывается элегаз, а из Б - вытесняется.

При отключении цилиндр 1 и труба 7 перемещаются влево. Расходятся контакт 2, 5, затем дугогасительные 3, 4. При размыкании контактов 3 и 4 возникает дуга, которая подвергается обдуву газом. Поршень 10 остаётся неподвижным. В области А образуется сжатый газ, а в области Б - разреженный. Газ перетекает из А через контакт 7 в Б через отверстия 8 и 9 под действием разности давлений. При тяжелых условиях отключения (неудаленное К3) дуга гасится за счёт её охлаждения в сопле 6 после выхода его с контакта 4.

На рисунке 9.15. элегазовый выключатель для КРУЭ-220.

Рисунок 9.15 – Устройство элегазового выключателя на напряжение 220 кВ

Неподвижный контакт выключателя 1 прикреплён к баку выключателя на литом изоляторе 2. Выключатель имеет два ДУ 3 и 4, соединённых через корпус 11. Равномерное распределение U по ДУ обеспечивает концентратор 6. Для устранения коронования ДУ закрыты экранами 5. Цилиндры 3 и 4 приводятся в движение изоляционной штангой 8 через рычажный механизм 7.

Включение и отключение выключателя производится пневматическим приводом. Неподвижные контакты 1 выведены из бака через герметизированный изолятор 9 и 10 элегаз-элегаз, что означает переход из полости выключателя, наполненной элегазом, в полость распределительного устройства. Здесь 9 - изоляционная перегородка, 10 - разъёмный контакт розеточного типа.

Элегазовые выключатели перспективны для U выше 35 кВ.