Коммутационные аппараты выше 1000 вольт реферат
Обновлено: 02.07.2024
Коммутационные аппараты – это аппараты, с помощью которых замыкается и размыкается (коммутируется) цепь электрического тока. Они разделяются на аппараты до 1000 В и выше 1000 В. К коммутационным аппаратам до 1000 В относятся: рубильники, магнитные пускатели, контакторы, автоматы, а так же всевозможные переключатели, тумблеры и т.д.
Рубильник – это выключатель электрической цепи с ручным приводом. Предназначен в основном для создания видимого разрыва при выводе в ремонт оборудования. С помощью рубильника разрешается также замыкать и размыкать цепь тока величиной не более той, что указана на рубильнике.
Контактор – это коммутационный аппарат с электрическим приводом, служащий для частых включений и отключений оборудования. Контактор не защищает оборудование от токов КЗ. Для этой цели последовательно с ним устанавливается либо автомат с ручным приводом, либо плавкие предохранители.
Магнитный пускатель – это контактор со встроенным тепловым реле, представляющим из себя биметаллическую пластину, которая изгибается при нагреве от токов, превышающих номинальный (допустимый) для данного оборудования и отключает пускатель.
Автомат – это автоматический выключатель электрической цепи предназначенный для защиты оборудования от токов КЗ. Для этого автомат снабжен встроенным электромагнитным реле, которое при увеличении тока сверх допустимого выбивает защелку отключающих пружин, которые взводятся при включении, а также дугогасительной решеткой, которая находится над контактами и предназначена для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепи с большими токами. Автоматы могут быть с ручным и электрическим приводом. Автоматы с электрическим приводом используются также для дистанционного включения оборудования (контактор или пускатель здесь не требуется).
Чтобы был понятней принцип использования вышеуказанных аппаратов, приведем пример традиционной схемы питания трехфазного электродвигателя напряжением 380 В или, как принято говорить в энергетике, 0,4 кВ:
2-й вариант: Сборные шины – рубильник – автомат с ручным приводом - контактор. Назначение: Рубильник служит для создания видимого разрыва (разборки схемы). Автомат для защиты от токов КЗ. Контактор для дистанционных включений и отключений оборудования.
3-й вариант: Сборка питания* – автомат с ручным приводом – магнитный пускатель.
Автомат для защиты от КЗ и для разборки схемы. Магнитный пускатель для дистанционных включений и отключений оборудования и защищает от токов перегрузки (когда ток превышает допустимый из-за большой нагрузки со стороны механизма, который приводится во вращение электродвигателем).
Сборка питания (силовая сборка) – распределительный силовой щиток, питающийся со сборных шин и состоящий из вводного автомата и автоматов отходящих присоединений. Силовые сборки устанавливаются непосредственно около оборудования, которое от них питается, что позволяет значительно экономить на электрических кабелях и на панелях РУ-0,4 кВ, если бы это оборудование питалось со сборных шин РУ-0,4 кВ.
К коммутационным аппаратам выше 1000 В относятся: разъединители, отделители, короткозамыкатели, выключатели, выключатели нагрузки.
Разъединитель – коммутационный аппарат, служащий для создания видимого разрыва (для разборки схемы), также разрешено отключать небольшой величины токи, установленные местной инструкцией по производству переключений. Разъединители до 110 кВ выпускаются с ручным приводом, начиная с 220 кВ - выпускаются с электрическим приводом. В калужской энергосистеме все разъединители 110-220 кВ – с ручным приводом.
Короткозамыкатель – это разъединитель с автоматическим включением. Применяется в схеме защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения. Служит для создания однофазного КЗ на землю в сети 110-220 кВ или двухфазного КЗ в сети 35 кВ при работе защит трансформатора для того, чтобы сработали защиты питающей трансформатор линии и отключили ее. Затем в бестоковую паузу отключается отделитель трансформатора, отделяя его от линии, а затем линия по АПВ включается опять в работу. Короткозамыкатель работает всегда в паре с отделителем и оба они входят в схему защиты трансформатора. Включение короткозамыкателя происходит за счет пружин, которые заводятся вручную при операции отключения.
Выключатели – это автоматические коммутационные аппараты, которые служат для включения и отключения нагрузочных токов (нормальных токов) и токов КЗ. Главный элемент конструкции выключателя – это дугогасительная камера, в которой гасится электрическая дуга, возникающая при расхождении контактов во время разрыва цепи электрического тока. По принципу гашения дуги, вернее в зависимости от вида среды, в которой гасится дуга, выключатели разделяются на воздушные, масляные, элегазовые и вакуумные. В воздушных выключателях (изготовляются на напряжение от 110 кВ и выше) дуга гасится струей сжатого воздуха давлением от 8 до 20 кГ/см2 (попросту выдувается в специальные отверстия). В масляных выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится водородным пузырем большого давления, возникающим в результате разложения масла от той же дуги. В элегазовых выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится с помощью элегаза (фтористое соединение серы SF6), которым заполнен корпус выключателя. В вакуумных выключателях (изготовляются на напряжение 6 -10 кВ) дуга ничем не гасится, сама гаснет, т.к. в вакууме никакой среды, поддерживающей горение, нет.
Приводы выключателей (механизмы, включающие и отключающие выключатели) бывают четырех типов – пневматические, электромагнитные (соленоидные), пружинные и грузовые. Пневматический привод применяется на воздушных выключателях. Включение и отключение выключателя производится за счет сжатого воздуха. Электромагнитный (соленоидный) привод применяемся на выключателях всех типов (кроме, естественно, воздушных) на тех подстанциях, где есть аккумуляторные батареи. Электромагнитный привод производит включение выключателя с помощью специального мощного соленоида (соленоид включения), который представляет из себя катушку с сердечником (с магнитопроводом), внутри которого находится подвижный шток (круглый металлический стержень). При подаче на соленоид постоянного тока от аккумуляторной батареи, шток втягивается в сердечник катушки и приводит в движение (толкает) механизм включения выключателя. Одновременно с операцией включения соленоид взводит отключающие пружины, которые отключают выключатель при подаче команды (электрического импульса) на отключение от защит или ключа управления. Отключающий импульс подается на соленоид отключения, который действует по принципу соленоида включения, но во сто крат меньше его по размеру, т.к. в его функции входит всего лишь выбить роликовый механизм (защелку), удерживающий отключающие пружины во взведенном состоянии. Пружинные приводы на выключателях применяются там, где отсутствуют аккумуляторные батареи. Включение и отключение выключателя производят за счет пружин. Включающие пружины взводятся автоматически электродвигателем переменного тока или вручную рукояткой. Отключающие пружины так же, как и в случае соленоидного привода взводятся в момент включения, т.е. включающими пружинами, которые намного мощнее. Грузовые приводы включают выключатель за счет энергии падающего груза. Отключение производится так же, как и в предыдущих случаях за счет пружин. Груз поднимается так же, как и в пружинном приводе либо вручную, либо электродвигателем. Эти приводы применяются в масляных выключателях 35 кВ.
Выключатели нагрузки – это трех полюсный разъединитель с ручным приводом, снабженный дугогасительным устройством. Служит для отключения нагрузочных токов в сетях 6-10 кВ. В дугогасительном устройстве имеются специальные газогенерирующие вкладыши, которые при нагреве от электрической дуги при отключении выделяют газ, с помощью которого дуга и гасится. В настоящее время выключатели нагрузки не применяются.
Предохранители – эти электрические аппараты можно назвать коммутационными аппаратами однократного действия, предназначенные для защиты оборудования от токов превышающих допустимые величины для данного оборудования. Разрыв цепи происходит за счет расплавления специальной плавкой вставки предохранителя в результате нагрева сверх допустимыми токами. Для гашения возникающей при этом дуги изоляционный корпус предохранителя, в котором находится плавкая вставка, заполнен специальным наполнителем. Предохранители выпускаются на напряжение от 0,4 до 35 кВ. В настоящее время в электроустановках выше 1000 В предохранители используются только для защиты трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд 6-10 кВ подстанций.
Вы нашли нас: свет освещение электрика светильники
Высоковольтные выключатели (включая их приводы) предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением от 6 до 750 кВ включительно (ГОСТ 687–78).
Выключатели должны эксплуатироваться в условиях предусмотренных климатическим исполнением и категорией размещения по ГОСТ 15150–69, и удовлетворять в части воздействия климатических факторов внешней среды требованиям ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1–89. Для маломасляных, воздушных, генераторных, элегазовых и электромагнитных выключателей климатического исполнения У, категории размещения 3 нижнее значение рабочей температуры окружающего воздуха принимается равным минус 25 °С.
Выключатели предназначены для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м, за исключением выключателей на номинальное напряжение 750 кВ, предназначенных для работы на высоте до 500 м.
Выключатель должен выполнять следующие механические операции и циклы операций при условиях, указанных ниже, с характеристиками работы механизма выключателя, обеспечивающими нормированные параметры коммутационной способности выключателя:
в) включение-отключение (ВО), в том числе без преднамеренной выдержки времени В и О;
г) отключение-включение (ОВ) при любой бесконтактной паузе;
д) отключение-включение-отключение (ОВО).
Конструкция выключателя, прежде всего, определяется способом гашения дуги. По этому признаку современные включатели можно разделить на следующие группы:
1. Масляные выключатели – гашение дуги происходит в масле: баковые (с большим объемом масла, которое служит также изоляцией) и маломасляные или горшковые (с малым объемом масла, являющимся только дугогасящей средой).
2. Воздушные выключатели – гашение дуги осуществляется сжатым воздухом, запасенным в резервуаре выключателя.
3. Автогазовые выключатели – гашение дуги осуществляется газами, которые выделяются из стенок камер под действием высокой температуры дуги.
4. Выключатели со сжатым элегазом – гашение дуги происходит под давлением (в среде шестифтористой серы – SF6).
5. Электромагнитные выключатели – гашение дуги осуществляется при помощи магнитного дутья в различных камерах.
6. Вакуумные выключатели – гашение дуги происходит в вакууме.
Выключатели нагрузки.
Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ, рассчитанный на отключение номинального рабочего тока и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления, рис. 3.18.
Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока КЗ, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ.
Рис. 3.18. Выключатель нагрузки с гасительным устройством газогенерирующего типа
Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока КЗ, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы.
Отечественные заводы выпускают выключатели нагрузки (рис 3.18) для номинальных напряжений 6 и 10 кВ. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры. К ножам разъединителя прикреплены вспомогательные ножи. Изменен также привод разъединителя, чтобы обеспечить необходимую скорость движения ножей при включении и отключении, не зависящую от оператора.
Вакуумные выключатели
Вакуумные выключатели состоят из вакуумных дугогасительных камер (ВДК), приводов с приводными механизмами и схем управления.
Вакуумные дугогасительные камеры являются важнейшей частью выключателей, определяющей их технические характеристики.
Принцип действия вакуумных дугогасительных камер основан на гашении электрической дуги в вакууме, при давлении остаточных газов 10 -3 -10 -6 Па. В вакуумных дугогасительных устройствах (ДУ) реализуется два очень важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла) и высокая дугогасительная способность.
В глубоком вакууме дугогасительной камеры выключателя длина свободного пробега молекул и электронов составляет десятки и сотни метров, т. е. во много раз больше, чем расстояние между контактами выключателя. Ударная ионизация в вакуумном промежутке практически отсутствует, поэтому вакуумный промежуток не может служить источником заряженных частиц. Заряженные частицы могут появиться при определенных условиях с поверхностей контактов и других частей вакуумной камеры.
Процесс отключения происходит следующим образом. При размыкании контактов 2 и 3 количество контактных точек между ними уменьшается, а плотность тока, протекающего через контактные точки, растет (рис. 3.19).
В результате этого на завершающей стадии размыкания происходит расплавление и испарение материала контактов. В парах металла возникает электрический разряд, переходящий в дуговую стадию. Благодаря низкому давлению в камере происходит интенсивная диффузия (деионизация) дугового столба и дуга гаснет. Частицы испарившегося материала контактов оседают на поверхностях вакуумной камеры. При этом быстро, со скоростью 5-50 кВ/мкс, восстанавливается электрическая прочность между контактами. Скорость восстановления электрической прочности в вакуумных выключателях выше, чем у других типов выключателей.
Герметичность камеры при перемещении подвижного контакта обеспечивается сильфоном 4, который плотно связан с токовводом 5 подвижного контакта и фланцем 6 камеры.
Материал контактов оказывает большое влияние на характеристики выключателя. В настоящее время применяют сплавы меди и хрома или меди с небольшими количествами висмута, железа и бора. Эти сплавы отличаются более высокой электро- и теплопроводностью по сравнению с ранее применявшимися тугоплавкими материалами, например вольфрамом.
При использовании тугоплавких материалов для контактов в газообразное состояние переходит меньшее количество вещества, поэтому дуговой столб распадается быстрее. Однако в этом случае при отключении малых токов погашение дуги возможно при токе до момента перехода тока через нуль. Происходит “срез” тока, что вызывает перенапряжение на оборудовании и может привести к нежелательным последствиям.
Поэтому в настоящее время применяют сплавы меди в качестве материала контактов, чтобы предотвратить перенапряжения в отключаемой цепи. Для защиты изоляционных поверхностей камеры от загрязнения продуктами эрозии контактов устанавливают специальные экраны. Так как контакты находятся в глубоком вакууме, они не окисляются, благодаря чему достигается высокая износостойкость контактов. Они работают без обслуживания в течение всего срока службы камеры.
Характеристики вакуумных выключателей определяются работой контактной системы. При коммутациях происходит эрозия контактных поверхностей. Она тем больше, чем больше отключаемый ток, длительность горения дуги, ниже температура плавления материала контактов и хуже теплоотвод.
Чтобы быстрее погасить дугу, необходима высокая скорость движения подвижного контакта при отключении и включении. Такая необходимость при включении вызвана тем, что при сближении контактов перед замыканием происходит пробой межконтактного промежутка с переходом в дугу так же, как и при отключении. При медленном сближении контактов тепловыделение увеличивается, может возникнуть оплавление контактов. По этой же причине нежелательна вибрация контактов после замыкания, так называемый дребезг контактов. Достаточно большое сжатие контактов в замкнутом состоянии устраняет дребезг и способствует уменьшению переходного электрического сопротивления.
Преимущества вакуумных выключателей: высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов КЗ; снижение эксплуатационных затрат, простота эксплуатации; быстрое восстановление электрической прочности - (10-50) х 10 3 В/мкс; взрыво- и пожаробезопасность; повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам; произвольное рабочее положение вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) в конструкции выключателя; бесшумность, чистота (удобство обслуживания), отсутствие загрязнения окружающей среды; высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах АПВ; сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические нагрузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности привода; легкая замена ВДК.
К недостаткам можно отнести: возможные коммутационные перенапряжения при отключении малых индуктивных токов; трудности при создании и изготовлении, связанные с созданием контактных материалов, сложностью вакуумного производства, склонностью материалов контактов к сварке в условиях вакуума; большие вложения, необходимые для осуществления технологии производства, и поэтому большая стоимость по сравнению с масляными выключателями.
4. Масляные, воздушные выключатели и КАГ (1час).
Коваленко И.В. Электроэнергетика. Производство электроэнергии: учеб. пособие / И.В. Коваленко, А.А. Егонский. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 176 с.
Назначение коммутационных аппаратов для цепей напряжением выше 1000 В определяется их способностью гашения дуги при разрыве контактов. По этому признаку различают аппараты, не имеющие специального устройства для гашения дуги (разъединители, отделители и короткозамыкатели) и оснащенные таким устройством (выключатели).
Разъединители используют для коммутации цепей, нагруженных током или в цепях с малой нагрузкой. С помощью разъединителей осуществляется видимый разрыв цепей электрических устройств, что бывает необходимо для выполнения ремонтных работ, различных переключений и др.
Разъединители бывают одно- и трехполюсными. Полюс состоит из неподвижного и подвижного медных контактов, последние выполнены в виде поворотных ножей. Все токоведущие элементы смонтированы па изоляторах. Для увеличения силы сжатия ножами неподвижного контакта служат боковые пружины и магнитные замки. Замки представляют собой стальные пластины, между которыми при прохождении тока возникают значительные магнитные усилия, увеличивающие давление ножей на неподвижный контакт.
Включение и отключение разъединителя производятся приводом, воздействующим через тягу на поворотный рычаг вала разъединителя. Управление однополюсными разъединителями осуществляется оперативной штангой. Такая конструкция аппарата называется вертикально-рубящей, ее применяют обычно в устройствах напряжением 6 кВ.
Разъединители горизонтально-поворотные, ножи которых поворачиваются в горизонтальной плоскости, применяют в устройствах напряжением 35 кВ и выше. Некоторые типы разъединителей снабжены дополнительно заземляющими ножами, которые заземляют отключаемый участок электроустановки. Основные и заземляющие ножи управляются отдельными приводами.
Отделители и короткозамыкатели по конструкции подобны разъединителям. Их всегда используют только совместно для устройства защиты в сетях электроснабжения. Отделитель служит для аварийного отключения силового трансформатора. При появлении тока перегрузки короткозамыкатель автоматически замыкает накоротко три фазы линии, что вызывает срабатывание защиты на ближайшей высшей ступени системы электроснабжения и отключение питающей линии выключателем с высокой отключающей способностью. Вслед за этим отделитель разрывает цепь при отсутствии в ней тока нагрузки. Отключенный выключатель высшей ступени с заданной выдержкой времени включается вновь с помощью автоматического повторного включения (АПВ) и питание неповрежденных линий сети электроснабжения восстанавливается.
Выключатели различной конструкции используют для отключения как рабочего, так и аварийного тока (тока перегрузки короткого замыкания). Рассмотрим выключатели нагрузки и масляные. Электрическая дуга в цепях высокого напряжения приводит к значительно более тяжелым последствиям, чем в устройствах низкого напряжения; она более устойчива и условия ее гашения сложней.
Гашение дуги на контактах при напряжении выше 1000 В достигается тремя основными способами: действием давления, ограничением пространства дуги узкой щелью и газовым дутьем. Дугогасящее действие давления используется в выключателях, наполненных трансформаторным маслом, которое при сильном нагревании активно выделяет газ. При увеличении давления в области горения дуги сокращаются пути свободного пробега заряженных частиц, образующих дугу. В результате частицы газа сближаются и противоположно заряженные частицы, соединяясь, теряют свои заряды.
При разрыве контактов в масляной среде образуется область, немедленно заполняющаяся газом (газовый пузырь), который выделяется маслом под действием высокой температуры дуги. Давление на газовый пузырь со стороны окружающего масла ускоряет гашение дуги.
При горении в узких щелях образующие дугу частицы отдают свой заряд стенкам суженных камер, что способствует гашению Дуги. Газовое дутье осуществляется в особых камерах, выполненных из материала, который при нагреве выделяет газ. Такими материалами (помимо трансформаторного масла) могут быть фибра, органическое стекло и др. При наличии дутья структура дуги нарушается и снижается концентрация заряженных частиц в дуговод пространстве, что способствует интенсивному гашению дуги.
Выключатели нагрузки изготовляют для установок напряжением до 10 кВ на ток до 400 А. Рабочие контакты осуществляют коммутацию тока нагрузки. Конструкцией выключателя предусмотрено, что при его отключении разрыв рабочих контактов опережает разрыв дугогасительных, поэтому образования дуги на рабочих контактах не происходит, она возникает позже, в процессе отключения выключателя при разомкнутом рабочем контуре на дугогаситсльных контактах.
Замыкание и размыкание дугогасительных контактов происходят во внутренней области дугогасительной камеры. Камера выполнена из пластмассы и имеет вкладыш из оргстекла. При образовании дуги под действием высокой температуры материал вкладыша выделяет газ, который, прорываясь к выходу из камеры под давлением вдоль дуги, способствует ее гашению (газовое дутье в узкой щели).
Необходимая скорость отключения обеспечивается пружинным устройством. Для автоматического разрыва цепей, обслуживаемых выключателем при перегрузке, служат плавкие предохранители. Промышленность выпускает выключатели ВНП-16 и ВНП-17, последний снабжен автоматическим отключающим устройством, действующим при перегорании вставки любого из предохранителей.
Масляные выключатели оборудуют специальными дугогасительными камерами, внутри которых располагаются рабочие контакты выключателя. Дугогасительная камера представляет собой резервуар для масла с пакетом фибровых пластин различной формы, помеченный в маслонаполненный бак. В наборе пластины образуют ряд боковых щелей и общее центральное отверстие для прохождения подвижного контакта. В начальной стадии размыкания контактов дуга возникает в верхнем масляном резервуаре, где под действием высокой температуры дуги масло интенсивно гашению.
В таких камерах дуга гасится под действием трех факторов: давления, дутья и локализации дуги в узких щелях. Для установок гидромеханизации используют масляные выключатели ВМГ-10 и ВМП-10. Выключатели типа ВМП отличаются от выключателей ВМГ конструктивно, представляя собой аппараты повышенной надежности и механической стойкости. Принцип гашения дуги в выключателях ВМГ-10 и ВМП-10 одинаков. Рассмотрим масляный выключатель ВМГ-10, рассчитанный на номинальное напряжение 10 кВ и на ток 630 или 1000 А. В зависимости от номинального тока различают варианты исполнения выключателей ВМГ-10-600 и ВМГ-10-1000. Выключатель состоит из трех маслонаполненных цилиндрических баков, которые посредством опорных изоляторов крепятся на раме.
К коммутируемой цепи выключатель присоединяется верхним и нижним контактами. Замыкание и размыкание цепи осуществляются опусканием и подъемом подвижного контактного стержня, который, проходя сквозь изолятор, или соединяется, или разъединяется с розеточным контактом, укрепленным на днище бака. Розеточный контакт связан непосредственно с нижним присоединительным контактом.
Подвижный стержень соединен с верхний присоединительным контактом гибкой связью. Контактные стержни опускаются под действием привода на вал через рычаг. Одновременно с валом поворачиваются изоляционные рычаги, которые с одной стороны укреплены на валу, а с другой— связаны шарнирно со стержнями с помощью серег.
При опускании стержней, т. е. при замыкании контактов выключателя, растягиваются возвратные пружины, действующие на подъем контактных стержней. Фиксированное положение стержней в опущенном состоянии обеспечивается приводом. При нарушении такой фиксации пружины, сжимаясь, возвращают стержни в исходное состояние — поднимают их вверх.
Масло в выключателе быстро загрязняется, поэтому не выполняет функцию изолятора, а является газообразующей средой для гашения дуги. Изоляция стержня в разрыве контактов обеспечивается объемом воздуха в цилиндре. В выключенном положении стержень должен находиться выше уровня масла, контролируемого по указателю уровня масла.
Внутренняя область бака сообщается с буферным объемом, внутри которого имеется маслоотделитель. Газы, образующиеся при разложении масла, удаляются через жалюзи в маслоотделителе. Во время горения дуги часть масла выплескивается в верхнюю область бака и через отверстие стекает в расширительный резервуар. В рабочем состоянии баки выключателей ВМГ и ВМП находятся под напряжением, что необходимо учитывать при эксплуатации.
Владимир – 2017
СодержаниеВведение…………………………………………………..……..……….3
Параметры выключателей……………………………..….……. ….…..4
Масляные выключатели с открытой дугой……………………………..8
Масляные выключатели с дугогасительными камерами…………..…12
Маломасляные выключатели (горшковые)……….………….….…….16
Воздушные выклбючатели……………………………………….…….19
Элегазовые выключатели………………………………….…….……..27
Автогазовые выклчатели………………………………………….……30
Электомагнитные выключатели………………………………….……32
Вакуумные выключатели………………………………………………34Заключение………………………………………………. ……………36
Список литературы……………………………………….…………….37
Выключатель высокого напряжения является основным коммутационным аппаратом в электрических установках. Он служит для отключения и включения цепи в разных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией являетсяотключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.
К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:
надежное отключение расчетных токов и токов короткого замыкания;
быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;
пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения;
возможность пофазного управления для выключателей 110 кВ и выше;
легкость ревизии иосмотра контактов;
взрыво- и пожаробезопасность;
удобство транспортировки и эксплуатации.
Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток Iном и номинальное напряжение Uном.
Для выключателей задаются следующие параметры:
Номинальный ток отключения Iотк ном — наибольший ток КЗ (действующее значение), который выключатель способен отключить принапряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций. Номинальный ток отключения определяется действующим значением периодической составляющей в момент расхождения контактов ()
где tрз – время действия релейной защиты,
tсв – собственное время срабатывания выключателя.
Допустимое относительное содержание апериодической составляющейтока в токе отключения
, которое определяется по кривой .
Нормированное значение определяется для момента расхождения контактов . Если > 0,09 с, то принимают .
3. Цикл операций – выполняемая выключателем последовательность коммутационных операций с заданными интервалами между ними.
В эксплуатации выключатель может неоднократно включаться на существующее КЗ с последующим отключением, поэтомудля выключателей предусматривается определенный цикл операций.
Если выключатели предназначены для автоматического повторного включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы:
О - 180 с - ВО - 180 с – ВО,
О - - ВО - 180 с - ВО.
О – операция отключения, ВО – включения и немедленного отключения, 20(180) с – промежутки времени.
– гарантируемая для выключателей бестоковая пауза при АПВ (для выключателейс АПВ эта величина находится в пределах (0,3-1,2) с, без АПВ – 0,3с)
Стойкость при сквозных токах, характеризующаяся токами термической стойкости Iтер и электродинамической стойкости Iдин (действующее значение), iдин — наибольший ток (амплитудное значение);
Эти токи выключатель должен выдерживать во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.
Завод-изготовитель долженпроизводить выключатели способные выдерживать ток электродинамической стойкости равный .
Номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений, при Uном и заданном цикле. В каталогах приводится действующее значение этого тока и.
Читайте также: