Масляный выключатель 10 кв

Масляный выключатель предназначен для включения и отключения силовых электрических цепей в рабочем режиме (под нагрузкой), перегрузках, а также в случаях коротких замыканий на линии.

Масляные выключатели могут включаться и отключаться как вручную, так и в автоматическом режиме под управлением аппаратов защиты и управления.

Главным элементом масляного выключателя является контактная система, погруженная в трансформаторное масло, в которой происходит гашение электрической дуги, образующейся при разрыве цепи высокого напряжения.

Исследования показали, что в момент расхождения контактов между ними образуется электрическая дуга, которая держится несколько периодов. По мере увеличения расстояния между контактами дуга гаснет, а протекание тока в цепи прекращается. Физическая сущность данного явления заключается в следующем. При исчезновении тока магнитная энергия, запасенная в выключаемой цепи, превращается в электростатическую. Это можно выразить формулой баланса энергии:

Где L – индуктивность, а С – емкость коммутируемой цепи.

Отсюда можно выразить:

Отношение называют волновым сопротивлением, оно составляет для воздушных линий 400 – 500 Ом, а для кабельных линий 30 – 50 Ом.

Если отключение происходит в момент прохождения тока через максимум, то напряжение в цепи может повыситься во много раз по сравнению с номинальным. Особенно это опасно для изоляции электроустановки в случае отключения токов короткого замыкания. Но если процесс отключения происходит в момент прохождения тока через ноль, то величина напряжения оказывается небольшой и не поддерживает процесс горения электрической дуги. Именно в этот момент масляный выключатель и должен обеспечить окончательный разрыв электрической дуги.

Процесс выключения тока в масле происходит при интенсивном образовании в области дуги паров масла, так как температура во время процесса отключения может достигать порядка 6000 0С.

При достижении определенного расстояния между размыкающимися контактами, в момент прохождения тока через нулевое значение, напряжение снижается и оказывается недостаточным для пробоя газового промежутка между контактами, электрическая дуга разрывается и процесс отключения заканчивается. Также быстрому гашению электрической дуги способствует высокое давление газов, выделяющихся вследствие частичного разложения масла в области образования дуги.

Если величина тока не зависит от конструкции масляного выключателя, то напряжение на дуге и время ее разрыва зависит не только от параметров электрической цепи, но и от конструкции выключателя.

Таким образом, гашение электрической дуги в масляных выключателях основано на быстром расхождении контактов и интенсивном охлаждении электрической дуги.

Кроме того, в некоторых конструкциях выключателей применяют расщепление электрической дуги на ряд параллельных дуг меньшего сечения и разделение электрической дуги на ряд коротких дуг.

Быстрое расхождение контактов масляного выключателя достигается путем применения специальных пружин.

Усиленное охлаждение электрической дуги достигается за счет высокой теплопроводности газов, образующихся при разложении масла, а также газового дутья, направленного вдоль или поперек дуги в зависимости от типа и конструкции масляного выключателя.

Высоковольтные выключатели подразделяют на масляные и воздушные. Масляные выключатели бывают баковые с большим объемом масла и горшковые с малым объемом масла. В баковых выключателях контакты всех трех фаз погружены в один закрытый бак, заполненный минеральным маслом.

В горшковых выключателях на каждой фазе имеется отдельный стальной цилиндр, заполненный маслом, в котором происходит разрыв контактов и гашение электрической дуги.

На рисунке ниже показано устройство многообъемного масляного выключателя типа ВМБ-10 на 10 кВ и 600 А, состоящего из следующий деталей:

Круглый бак со сферическим днищем 1. Бак внутри изолируется электрокартоном. Перегородки между фазами также выполняются из картона. Неподвижные медные контакты 2 выполнены в виде массивных колодок, к которым присоединены концы токоведущих стержней проходных изоляторов 3. Сферические подвижные контакты 4 привернуты к медной шине, прикрепленной к стальной траверсе 5. Надежный контакт при включении создается при помощи стальных пружин 6. Бак заполняется трансформаторным маслом.

Довольно распространенным в сетях 6 – 10 кВ малообъемным масляным выключателем горшкового типа является ВМГ-133, показанного на рисунке ниже:

Этот выключатель выполняется на номинальный ток до 1000 А и характерен, как и все другие малообъемные выключатели, весьма незначительным объемом масла (примерно 10 кг против 180 кг, заполняющих, например, бак масляного выключателя ВМ-22, который снят с производства, но кое-где его все же можно встретить). Это делает их непожаро- и невзрывоопасными и позволяет их устанавливать в открытых камерах распределительных устройств высокого напряжения.

Масляный выключатель ВМГ-133 имеет следующее устройство: на сварной раме 1 укреплено шесть опорных изоляторов 2 (по два изолятора на фазу). На изоляторах подвешены три стальных бачка 3, в которых размещается контактная система.

Контактная система состоит из розеточного неподвижного контакта, находящегося на дне цилиндра, токоведущего подвижного контакта стержня, контактной колодки в месте выхода токоведущего стержня и гибкой токоведущей связи для соединения с выводами. Розеточный контакт состоит из шести сегментов, сжимаемых к центру пружинами, что обеспечивает надежный контакт с токоведущими стержнями.

На двух чугунных подшипниках в верхней части расположен вал 4 с приваренными к нему рычагами 5 для привода. При включении выключателя вал поворачивается на угол 540. К коротким плечам крайних рычагов вала прикреплены отключающие пружины 6, работающие на сжатие при отключении. С механизмом выключателя привод соединен валом 7.

Внутри стальных цилиндров выключателя помещаются бакелитовые изоляционные цилиндры. Дуга гасится в выключателе ВМГ-133 в специальной дугогасительной камере, находящейся в цилиндре в месте разрыва контактов. Камера изготавливается из гетинакса или фибры.

Дугогасительные камеры набираются из изоляционных перегородок, образующих три поперечные дутьевых щели, соединенные отдельными выходами с верхней частью цилиндра. При отключении под нагрузкой, под действием электрической дуги часть масла испаряется, при этом давление в нижней части цилиндра быстро растет, пары масла устремляются в дутьевые щели и создает поперечное дутье, способствующее быстрой деионизации и гашению дуги.

В рассматриваемом выключателе масло уже не служит для изоляции токоведущих частей между фазами и от земли, а предназначено лишь для гашения электрической дуги и изоляции промежутка между разомкнутыми контактами данной фазы.

К той же группе, что и описанный ВМГ-133, относится и выключатель ВМП-10 (рисунок ниже), имеющий меньшие габариты и вес:

Небольшой обзор устройства и принципа действия ВМПП-10:

Вес масла в нем составляет 4,5 кг. Выключатели ВМП-10 устанавливаются в комплектных ячейках типа КСО, а ВМП-10К – в малогабаритных комплексных распределительных устройствах с выкатными тележками типа КРУ.

Выключатель ВМП-10К имеет меньшую ширину, чем ВМП-10, что достигается сближением полюсов и установкой между ними изоляционных перегородок.

При использовании малообъемных выключателей значительно снижается стоимость распределительного устройства, повышается возможность индустриализации монтажа за счет применения комплектных ячеек с установленными в них горшковыми выключателями и прочим высоковольтным оборудованием.

Основные технические данные некоторых выключателей приведены в таблице ниже:

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВМГ-10

Выключатель ВМГ-10
Выключатель ВМГ 10 разработан на базе выключателя ВМГ-133, взаимозаменяем с ним и имеет некоторые преимущества: увеличенные механическую стойкость, электрическую прочность изоляции полюсов и электродинамическую стойкость, надежность и долговечность контактов, уменьшенные габариты и массу.

Масляный выключатель ВМГ 10 относится к типу маломасляных и представляет собой трехполюсной коммутационный аппарат, предназначенный для работы в закрытых установках переменного тока высокого напряжения частотой 50 гц. Управление выключателями может осуществляться электромагнитными приводами постоянного тока типа ПЭ-11 или пружинными приводами типа ПП-67. Выключатели ВМГП-10 предназначены для работы с пружинным приводом типа ППО-10.

Выключатель ВМГ 10 на напряжение 10кВ рассчитан на мощность отключения 400МВА, что соответствует току отключения 20кА, и изготовляется на номинальные токи 630А (ВМГ-10-630-20) и 1000А (ВМГ-10-1000-20).

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МАСЛЯННЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВМГ-10
Выключатель масляный ВМГ 10 предназначен для коммутаций в шкафах и ячейках комплектных распределительных устройств. ВМГ-10 (630-1600) может быть использован в камерах КСО-272, КСО-285. Принцип работы выключателей ВМГ10 основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги.

Основные технические данные выключателя масляного ВМГ-10:

Техническая характеристика

Значение

Номинальное напряжение, кВ

10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

12

Номинальный ток, А

630 и 1000

Номинальный ток отключения. кА

20

Предельный сквозной ток, кА:

а) амплитудное значение

52

б) начальное аффективное значение периодической составляющей

20

Предельный ток термической устойчивости для промежутка времени 4 с кА

20

Номинальный ток включения, кА;

а) эффективное значение периодической составляющей

20

б) амплитудное значение

52

Собственное время отключения выключателя с приводом ПЭ-11 | ПП-67, с, не более

0,10/0,12

Время отключения до погасания дуги с приводом ПЭ-11 | ПП-67, с, не более

0,12/0,14

Масса выключателя без масла, кГ:

на 630А

140

на 1000А

145

СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМГ-10

пример: выключатель ВМГ-10-20/630, ВМГ-10/20-1000

• В – выключатель.

• М – масляный.

• Г – горшковый.

• 10 – номинальное напряжение, кВ.

• 20 — номинальный ток отключения, кА.

• 630; 1000 – номинальный ток, А.

УСТРОЙСТВО МАСЛЯННОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМГ-10

Выключатели масляные серии ВМГ-10 имеют металлический бак, который для выключателей на номинальный ток 1000 А выполнен из латуни, а для выключателей на номинальный ток 630 А — из стали и имеет продольный немагнитный шов. Выключатель имеет съемное дно с неподвижным розеточным контактом. Выключатели на 630 и 1000 А имеют одинаковые токоведущие стержни и розеточные контакты и отличаются размерами колодки и количеством гибких связей (одна на полюс 630 А и две на 1000 А) Применены рычаги из стеклопластика вместо фарфоровых тяг. Выключатель имеет стальную раму, на которой на опорных изоляторах (ОМБ-11 — усиленных по сравнению с изоляторами у выключателя ВМГ-133) смонтированы полюсы. Полюс для выключателей на номинальный ток 630А представляет собой стальной цилиндр, имеющий продольный немагнитный шов и латунный для выключателей на 1000А. Каждый полюс имеет по две скобы для крепления к опорным изоляторам, дополнительный резервуар, маслоотделитель, маслоналивную пробку и маслоуказатель. Внутри цилиндра расположены изоляционные цилиндры и, между которыми устанавливается дугогасительная камера. В верхней части цилиндра укрепляется проходной изолятор с целью изолирования стержня (подвижного контакта) от цилиндра, электрически связанного с неподвижным розеточным контактом. Устройство проходного изолятора аналогично проходному изолятору в выключателе ВМГ-133.

Нижняя часть цилиндра закрывается съемным силуминовым дном с усиленным розеточным контактом. Розеточный контакт состоит из пяти ламелеи, соединенных через гибкие связи с дном. Давление ламелей на токоведущий стержень создается пружинами, расположенными внутри латунного кольца. Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги съемный наконечник подвижного контакта и верхние концы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой. В дне имеется маслоспускная пробка. Подвижный контактный стержень состоит из самого стержня и колодки, к торцу которой крепятся гибкие связи. В верхней части стержня имеется наконечник, служащий для соединения контактного стержня с изолирующим рычагом. Выключатели на 630 и 1000А имеют одинаковые токоведущие стержни и розеточные контакты. Токопровод у них отличается размерами колодки и числом гибких связей (на полюс 630А — 1 шт., на полюс 1000А — 2шт.). Приводной механизм выключателя (смотри рисунок ниже) состоит из вала с приваренными к нему двухплечим коротким рычагом, тремя рычагами и тремя большими изоляционными рычагами. К малым плечам рычагов боковых полюсов прикреплены две отключающие пружины, среднего полюса — буферная пружина.

Двухплечий рычаг с роликами на концах приварен на валу выключателя между боковым и средним полюсами и предназначен для ограничения включенного и отключенного положений выключателя. При включении выключателя один из роликов подходит к болту-упору, при отключении другой ролик упирается в стержень масляного буфера. Для передачи движения от вала выключателя к контактному стержню большие плечи рычагов, выполненные из изоляционного материала, соединены с токоведущими стержнями при помощи серьги. Для подсоединения выключателя к приводу на валу установлен специальный рычаг или в средней части вала приварен рычаг. В зависимости от этого возможно боковое или среднее присоединение привода.
Выключатель ВМГ-133

Масляные выключатели ВМГ 133 предназначены для коммутации под нагрузкой электрических цепей трехфазного тока с номинальным напряжением 10 кВ и применяются для внутренней установки в ЗРУ на ячейки КСО и КТП типа К-42. Выключатели масляные ВМГ 133 относятся к типу малообъемных и выпускаются в следующих исполнениях: ВМГ 133 напряжением до 10кВ, 600А, 350 мВА; ВМГ 133 напряжением до 10кВ, 1000А, 350 мВА.

КОНСТРУКЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМГ-133

Выключатель ВМГ 133 установлен на стальной сварной раме. Для крепления выключателя к стене или конструкции в углах рамы имеются четыре отверстия 0 18 мм (болты 0 16 мм). К нижней связи рамы болтами диаметром 12 мм прикреплены три сдвоенных опорных изолятора, на которых подвешены цилиндры выключателя, заполненные трансформаторным маслом до верхней черты маслоуказателя. На дне цилиндра расположены розеточные контакты, от которых имеется вывод — болтовой контакт для присоединения шин. На головке проходного изолятора цилиндра закреплен контактный угольникдля присоединения шин и гибкий связи с колодкой, надеваемой на подвижный контактный стержень. В верхнюю часть рамы пропущен вал ф 32 мм с приваренными к нему тремя двуплечими рычагами. Вал выведен по обе стороны рамы для установки рычага. К длинным плечам рычагов через фарфоровые тяги подвешены контактные медные стержни, имеющие на нижних концах съемные наконечники. Стержни свободно входят через проходные изоляторы в цилиндры выключателя. ВКЛЮЧЕНИЕ И ОТКЛЮЧЕНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМГ-133 Включение выключателя осуществляют поворотом вала. При этом длинные плечи рычагов перемещаются вниз и контактные стержни входят в розеточные контакты, установленные на дне цилиндра. Розеточный контакт состоит из шести сегментов, которые прижимаются пружинами к центру. Когда цилиндрический подвижный контактный стержень входит в отверстие розеточного контакта, он отжимает сегмент и сжимает пружины. Ток проходит через контактный угольник — гибкую связь — контактный стержень — розеточный контакт — болтовой контакт под дном цилиндра.

Отключение выключателя производится под действием двух пружин, работающих на растяжение. Пружины прикреплены к коротким плечам двух крайних рычагов. При расцеплении защелки привода пружины поворачивают рычаги вместе с валом выключателя на угол около 52°, длинные плечи рычагов движутся вверх и контактные стержни выходят из розеточных контактов. Возникшая дуга гасится в дугогасительной камере цилиндра.

Для смягчения ударов при включении выключателя и создания необходимой скорости в момент выхода контактного стержня из розеточного контакта при отключении выключателя в верху рамы установлен пружинный буфер, в головку которого во включенном положении упирается конец короткого плеча среднего рычага, сжимая пружину буфера. Пружинный буфер прикреплен к верхней связи рамы выключателя. Для смягчения ударов при отключении выключателя установлен масляный буфер, заполненный трансформаторным маслом, верхний уровень которого должен быть на 10 мм выше поршня.

Масляный выключатель ВМГ-133:

1 и 2 — пружинный и масляный буферы, 3 — пружина,

4 — рама, 5 — цилиндры выключателя 6 — опорные изоляторы,

7 и 8 — контактные угольник и подвижный стержень,

9 — колодка гибкой связи, 10 — шина, 11 — гибкая связь,

12 — фарфоровая тяга, 13 — двуплечий рычаг,

14 — рычаг для крепления тяги привода, 15 — вал выключателя

ПРИМЕНЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ВМГ-133

В городских электрических сетях выключатели ВМГ 133 используют трех видов: ВМГ-133-I, ВМГ-133-II на 600А и ВМГ-133-III на 1000А. Выключатели ВМГ-133-I рассчитаны на предельно отключаемую мощность 200 МВА, ВМГ-133-III и ВМГ-133-II — на 350МВА. Выключатель ВМГ-133-1 (смотри рисунок ниже) с упрощенной конструкцией маслоотделителя без дополнительного резервуара для масла в отличие от ВМГ-133-1П имеет более простое дугогасительное устройство. В выключателе ВМГ-133-II для увеличения объема масла к цилиндру 3 приварен дополнительный резервуар, который сообщается с ним через обратный клапан. При повышении давления в цилиндре в момент отключения этот клапан закрывает отверстие, соединяющее цилиндр с дополнительным резервуаром, что предохраняет резервуар от действия высокого давления. Дополнительный резервуар имеет внутреннюю полость (в последних выпусках выключателей отсутствует), сообщающуюся с дугогасительной камерой.

Надкамерная полость цилиндра, не заполненная маслом, сообщается с окружающей средой через отверстие в стальном цилиндре и маслоотделитель, приваренный к верхней части цилиндра. Масло, попавшее в маслоотделитель, стекает в цилиндр через соответствующее отверстие. В верхней части цилиндра имеется отверстие для заливки масла, в дне цилиндра — отверстие для спуска масла. Внутри стального цилиндра выключателя помещены бакелитовые цилиндры и. Цилиндр изолирует внутренние стенки металлического цилиндра от токоведущего стержня и прижимает сверху дугогасительную камеру. Цилиндр является опорным для дугогасительной камеры и изолирует внутренние стенки цилиндра от розеточного контакта. Стальной цилиндр закрыт чугунным фланцем — крышкой с проходным изолятором.
Дугогасительная камера, выполненная из изоляционных материалов (гетинакса), установлена внутри цилиндра в месте разрыва контактов. Камера набрана из отдельных изоляционных перегородок, которые образуют три дутьевых поперечных канала, имеющих раздельные выходы в верхней части камеры. Перегородки скреплены между собой двумя изоляционными шпильками. Входные щели дутьевых каналов расположены одна над другой в центральном отверстии камеры. Когда выключатель включен, вход в каналы камеры закрыт токоведущим стержнем. При отключении выключателя токоведущий стержень продвигается вверх и каналы камеры постепенно открываются. В верхней части камеры, над каналами, центральное отверстие в трех местах имеет расширения, называемые карманами.

Знакомство с масляным выключателем

Масляный выключатель — это коммутационное устройство, предназначенное для включения и отключения силовых высоковольтных цепей и электрооборудования как под нагрузкой, так и без неё. Этот процесс разрыва электрической цепи выполняется выключателем за счет размыкания силовых контактов, погружённых в трансформаторное масло, и за счёт этого происходит гашение электрической дуги между ними. То есть масло служит дугогасительной средой и справляется со своей задачей весьма эффективно. Устанавливаются они почти всегда в ячейках КРУ (комплектное распределительное устройство) или КСО (камера сборная односторонняя), а также в ОРУ (открытых распределительных устройствах). После размыкания контактов выключателя масло служит для гашения дуги и как изолирующий материал между высоковольтными контактами. Только выключатели маломасляные устроены таким образом, что масло в них служит исключительно для дугогашения, и лишь частично для изоляции.

Во время процесса отключения в масле, при возникновении дуги в области контакта достигается очень высокая температура, порядка 6 тыс. градусов. Однако, за счёт свойств масла и химической реакции с парами, возникающими во время этого процесса, выделение теплоты при горении дуги не наносит вреда этому электрическому коммутационному устройству.

Устройство и принцип действия масляных выключателей

Все масляные выключатели конструктивно состоят из:

  1. Силовой контактной группы. В неё входит подвижный (свеча) и неподвижный контакт (розетка), между которым и возникает дуга, гасящаяся в масле;
  2. Изоляторы, которые обеспечивают надёжную изоляцию токопроводящих частей от корпуса, и друг от друга;
  3. Одного или трёх баков с трансформаторным маслом;
  4. Группы блок-контактов, выполняющих контролирующую и управляющую роль;
  5. Приводы к масляным выключателям, собраны на довольно мощной включающей катушке, называющейся соленоидом или катушкой соленоида. Отключающая катушка выполняет роль ударного механизма, сбивающего с защёлки включенное устройство выключателя. Также привод может быть ручной;
  6. Специальные отключающие пружины, которые размыкают силовую часть при отключении. За счёт них зависит скорость расхождения контактов.

При подаче питания на катушку соленоида включения его массивный сердечник втягивается, тем самым приводя в движение рычажный механизм, который, в свою очередь, направляет подвижные контакты, то есть свечи, в направлении розеток. Также механизм включения может быть выполнен и на ручном приводе, тогда работу соленоида должен будет выполнять человек, с помощью специального рычага, разумеется, в диэлектрических перчатках.

После тока как свечи вошли в розетку на 20–25 мм, механизм масляного выключателя встаёт на защёлку. Во время работы, в ячейках где установлены высоковольтные выключатели, должны быть изготовлены блокирующие устройства, которые не позволят механически, включенный высоковольтный аппарат, выкатить из ячейки КРУ.

Масляные выключатели, установленные в ячейках должны быть оснащены системами защиты. Таким образом, он работает в автоматическом режиме. Его работа и назначение схожи с обычным низковольтным автоматическим выключателем. При подаче отключающего сигнала или нажатия на механическую кнопку происходит сбивание устройства с защёлки и за счёт пружин, электрическая цепь разрывается, и он переходит в отключенное состояние. Отключающие сигналы,которые управляют выключателем, приходят от релейной защиты и автоматики.

Основные типы масляных выключателей

Конструкция масляных выключателей выполняется двух основных типов:

  1. Баковые. Обладают большим объёмом масла. Оснащены одним большим баком сразу для трёх контактов трёхфазного напряжения;
  2. Горшковые (маломасляные). С меньшим объёмом масла, но и с дополнительной системой дугогашения, и тремя раздельными баками. В них на каждой фазе присутствует отдельный металлический цилиндр, заполненный маслом, в каком и происходит разрыв контактов и подавление электрической дуги.

Выключатели масляные баковые

Чаще всего они рассчитаны на сравнительно небольшие токи отключения. Производятся они однобаковыми конструкциями (три полюса находятся в одном баке) при рабочем напряжении до 20 кВ. а при на напряжение выше 35кВ — трехбаковыми (каждая из фаз расположена отдельном баке) с персональными или групповыми приводами включения. Выключатели баковые снабжаются электромагнитными или воздушными пневмоприводами. Есть возможность работы с повторным автоматическим включением (АПВ).

Масляные баковые выключатели, выпускаемые на напряжение больше 35кВ, имеют в распоряжении встроенные вовнутрь трансформаторы тока, для цепей измерения и защиты. Они насажены и закреплены на внутренний участок проходного изолятора и закрыты крышкой. Таким образом, токопроводящий стержень служит как первичная обмотка. Баковые выключатели на рабочее напряжение 110 кВ и выше иногда оборудованы ёмкостными трансформаторами напряжения.

Маломасляные выключатели

По сравнению с баковыми здесь масло служит исключительно как дугогасящая среда, а изолирование токоведущих деталей и дугогасительного аппарата касательно замыкания на землю осуществляется через твердый изоляционный материал (керамику, текстолит, и различные эпоксидные смолы). Это масляный выключатель ВМП или ВМГ типа.

Они обладают кардинально меньшими габаритами, массой, а также значительно меньшей взрывоопасностью и пожароопасностью. Присутствие в этих высоковольтных устройствах встроенных емкостных трансформаторов напряжения и трансформаторов тока, существенно усложняет конструктивное устройство выключателей и повышает их габаритные размеры.

Масляные выключатели по своей конструкции могут выпускаться заводом изготовителем двух видов движения контактной группы:

  1. дугогасительные камеры снизу (движение подвижного контакта выполняется сверху вниз);
  2. дугогасительные камеры сверху (перемещение подвижного контакта происходит наоборот снизу вверх). Этот вид более перспективен в отношении улучшения отключающей возможности.

выключатель может быть оборудован встроенным внутрь механизмом защиты и управления. Это такие реле, как:

  1. максимального тока моментального действия
  2. выдержки времени
  3. реле минимального напряжения (для защиты электрооборудования от работы на не номинальном напряжении)
  4. электромагниты отключения,
  5. вспомогательные блок-контакты.

Увеличение номинального рабочего тока тут выполняется за счёт механизма искусственного обдува как подводящих шин, так и контактной системы. В последнее время начало применяться водяное охлаждение, этих нагревающихся от прохождения тока элементов.

Выключатель маломасляный для наружной установки состоит из трех основных ключевых частей:

  • дугогасительное устройство, которое помещено в фарфоровую оболочку;
  • фарфоровые опорные колонки;
  • основания, то есть рамы.

Изоляционный цилиндр, охватывает дугогасительное устройство чем и выполняет защитную функцию. Главная его защитная цель — это фарфоровая оболочка, чтобы во время большого давления, которые возникают в момент отключения масляника, она попросту не разорвалась.

Эксплуатация масляных выключателей

Как и любой электрический аппарат, масляный выключатель требует правильной, корректной настройки, регулировки, и эксплуатации.

Нужно провести регулировку вхождения свечей (подвижных контактов) в розетки. Это производится путём раскрепления подвижного контакта и фиксирования его на нужном уровне. И также перед введением в работу должна быть оформлена форма протокола испытания масляного выключателя. Испытания масляных выключателей заключается в проверке его повышенным напряжением как в отключенном, так и во включенном состоянии, а также в проверке всех его цепей защит и сигнализаций. Это должен выполнять специально обученный персонал, чаще всего электротехническая лаборатория, соблюдая все меры безопасности.

В продолжении всей эксплуатации после каждого отключения и включения этих высоковольтных механизмов, нужно убедиться:

  1. В наличии и качестве трансформаторного масла. Также масло должно быть в соответствующих пределах, которые видно по специальному стеклянному стержню с метками;
  2. Контролировать крепление всех элементов привода, его шплинтов и механизмов болтового соединения;
  3. Следить за тем, чтобы не разрушались проходные и опорные изоляторы;
  4. Производить чистку блок контактов, если есть такая необходимость

В любом случае нужно понимать что высоковольтные масляные выключатели — это сложные электрические коммутационные аппараты, который работают с токами короткого замыкания. Поэтому надёжность его работы и продолжительность его ресурса напрямую зависит от технического состояния, а также частоты коммутаций которые он выполняет.

Видео разбор масляного выключателя ВМП-10

Ремонт масляных выключателей 6-10 кВ

⇐ Предыдущая1234

В процессе эксплуатации должны проводиться текущий, капитальный и, по мере необходимости, внеочередной ремонты выключателей.
Смену масла производят в следующих случаях: при ремонтах выключателей; при снижении пробивной прочности масла ниже 15 кВ; после определенного комплекса коммутаций, выполненных выключателем.

Этот комплекс зависит от типа выключателя и составляет: для ВМП-10 — 4 отключения токов КЗ или 250 включений и отключений тока 600 А; для ВМПП-10 и ВМПЭ-10—17 отключений тока КЗ до 12 кА, или 10 раз — 20 кА, или 6 раз — 31,5 кА.

Ремонт выключателя должен выполняться при отсутствии напряжения на всех выводах и во всех относящихся к нему вторичных цепях. При необходимости выполнения работ на включенном выключателе отключающий механизм привода должен быть заперт. Прежде всего выключатель очищают от пыли и грязи. После этого проводят осмотр для выявления объема ремонтных работ. Следует обратить внимание на состояние изоляционных частей, отсутствие течи масла, надежность крепления выключателя и заземления его рамы. Окончательный объем ремонта уточняется при разработке.

Все трущиеся части механизма выключателя после удаления старой смазки смазывают тонким слоем ЦИАТИМ-203 или ЦИАТИМ-221 (кроме частей, находящихся внутри полюсов) и при необходимости восстанавливают поврежденную окраску.

Выводы выключателей выполнены из алюминиевого сплава и имеют антикоррозийное защитное покрытие. Поэтому зачистка контактных поверхностей напильником или наждачной бумагой (шкуркой) запрещается. При необходимости очистки следует пользоваться растворителями (бензином, спиртом).
После ремонта и регулировки выключатели подвергают испытаниям. В табл. допустимые сопротивления контактов выключателей ВМП-10, ВМПП-10, ВМПЭ-10, ВМГ-10, ВМГП-10 приведены допустимые сопротивления контактов постоянному току для различных типов выключателей, а в табл. механические и регулировочные характеристики выключателей ВМП-10, ВМПП-10, ВМПЭ-10, ВМГ-10, ВМГП-10 — их механические и регулировочные характеристики.

Ремонт масляных выключателей
Осмотры и обслуживание масляных выключателей. При наружном осмотре проверяют действительное положение каждого выключателя по показанию его сигнального устройства и соответствие этого положения изображенному на оперативной схеме. Проверяют состояние поверхности фарфоровых покрышек вводов, изоляторов и тяг, целость мембран предохранительных клапанов и отсутствие выброса масла из газоотводов, отсутствие следов просачивания масла через сварные швы, разъемы и краны. На слух определяют отсутствие треска и шума внутри выключателя. По цвету термопленок или показаний тепловизоров устанавливают температуру контактных соединений. Обращают внимание на уровень масла в баках и соответствие его температурным отметкам на шкалах маслоуказателей. При значительном понижении уровня или ухода масла из бака принимают меры, препятствующие отключению выключателя тока нагрузки и тем более тока короткого замыкания. Для этого отключают автоматические выключатели (снимают предохранитель) на обоих полюсах цепи электромагнита отключения. Затем создают схему, при которой электрическая цепь с неуправляемым выключателем отключается другим выключателем, например шиносоединительным или обходным. В зимнее время при температуре окружающего воздуха ниже -25 °С условия гашения дуги в масляных выключателях резко ухудшаются из-за повышения вязкости масла и уменьшения в связи с этим скорости движения подвижных частей. Для улучшения условий работы масляных выключателей при длительном (более суток) понижении температуры должен включаться электроподогрев, отключение которого производится при температуре выше -20 °С. На скорость и надежность работы выключателей большое влияние оказывает четкая работа их приводов при возможных в эксплуатации отклонениях напряжения от номинального в сети оперативного тока. При пониженном напряжении усилие, развиваемое электромагнитом отключения, может оказаться недостаточным и выключатель окажется в отключенном состоянии. При пониженном напряжении в силовых цепях привод может не полностью включить выключатель, что особенно опасно при его работе в цикле АПВ. При повышенном напряжении электромагниты могут развивать чрезмерно большие усилия, которые могут привести к поломкам деталей привода и сбоям в работе запирающего механизма. Для предупреждения отказов в работе приводов их действие периодически проверяют при напряжении 0,8 и 1,15 Uном. Если выключатель оборудован АПВ, опробование на отключение целесообразно производить от защиты с включением от АПВ. При отказе в отключении выключатель должен немедленно выводиться в ремонт. Капитальный ремонт. Капитальный ремонт масляных выключателей производится в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей и эксплуатационными инструкциями по ремонту выключателей. Весь объем ремонтных работ выполняют, как правило, на месте установки выключателя. Лишь отдельные виды работ (ремонт вводов, встроенных трансформаторов тока и др.) могут выполняться в мастерских предприятия. Выключатель У-220 состоит из трех отдельных полюсов (рис. 1). Несущей конструкцией полюса служит бак 4, на крышке которого установлены маслонаполненные вводы 7, коробка приводного механизма 10 с пружинным и масляным буфером для поглощения энергии движущихся частей при включении и отключении выключателя, газопровод и предохранительный клапан для защиты бака от чрезмерного повышения давления при отключении выключателем мощных токов КЗ, встроенных трансформаторов тока 9. В самой нижней точке днища бака имеется маслосливная труба с краном, под днищем — устройства для электроподогрева масла 3, включаемые при низких температурах окружающего воздуха. Внутренняя поверхность бака покрыта тремя изоляционными слоями древесно-волокнистого пластика, защищенного от обгорания фибровыми листами. В нижней части бака расположен овальный люк. Каждый полюс выключателя имеет свой привод. Дугогасительные устройства 6 представляют собой камеры многократного разрыва с шунтирующими резисторами. Контакты камер имеют металлокерамические покрытия. Рис. 1. Полюс выключателя У-220: 1 — маслонаполненный ввод; 2 — льдоулавливающее устройство; 3 — устройство для электроподогрева масла; 4 — бак; 5 — траверса с подвижными контактами; 6 — дугогасительное устройство (камера) с шунтирующим резистором; 7 — направляющее устройство; 8— изоляция бака; 9 — трансформатор тока; 10 — коробка приводного механизма Капитальный ремонт начинают с подготовки выключателя к разборке. Для этого выключатель осматривают снаружи, проводят несколько операций включения и отключения. Затем испытывают вводы: измеряют сопротивление изоляции, а также тангенс угла диэлектрических потерь, испытывают масло из вводов и измеряют сопротивление изоляции вторичных обмоток трансформаторов тока. После проведения испытаний и измерений из выключателя сливают масло и приступают к его очистке. Разборку выключателя выполняют в следующей последовательности. Ремонтный персонал вскрывает крышки люков, влезает внутрь бака и демонтирует шунтирующие резисторы и дугогасительные камеры. Затем в зависимости от результатов проведенных испытаний с выключателя снимают все или часть вводов и трансформаторов тока, которые отправляют в мастерскую для ремонта. Снятые дугогасительные камеры разбирают полностью, а все детали их тщательно осматривают. При осмотре и ремонте отдельных деталей и узлов руководствуются техническими требованиями на их дефектацию и ремонт. Бакелитовые цилиндры дугогасительных камер могут иметь царапины, задиры и обугленные поверхности. Эти дефекты устраняют. Отремонтированные цилиндры не должны иметь трещин и расслоений, а также срывов ниток резьбы более чем на один виток. Указанные дефекты невозможно устранить в ходе ремонта, поэтому при их наличии цилиндры заменяют новыми. Нижний контакт дугогасительной камеры может иметь вмятины, раковины, наплывы металла и выгорания. Эти дефекты устраняют опиливанием, зачисткой и обработкой на токарном станке. По требованиям дефектации углубления на контакте должны составлять не более 0,5 мм. Если углубление на контакте окажется больше допустимого, контакт заменяют новым. Когда все детали дугогасительных камер будут отремонтированы и пройдут дефектацию, приступают к сборке камер. Сборку контролируют при помощи шаблонов с точностью до 0,5 мм. После сборки измеряют сопротивление постоянному току токоведущего контура каждой камеры, которое должно быть не более 1300 мкОм. Одновременно с ремонтом дугогасительных камер вскрывают коробки приводных механизмов полюсов выключателя, проверяют состояние всех рычагов, буферных устройств, правильность работы указателей положения полюсов, разбирают и чистят маслоуказатели, ремонтируют приводы. Все механизмы приводов тщательно осматривают, проверяют отсутствие люфтов в шарнирных соединениях, удаляют грязь, ржавчину, старую смазку и наносят новую смазку. Для смазки трущихся частей приводных механизмов употребляют незамерзающую смазку марки ЦИАТИМ-221, Суперконт, Экстраконт и др. Рис. 2. Схема запирающего механизма выключателя и проверка его шаблоном: 1 — ведущий вал 2 — рычаг «мертвого» положения; 3 — ось; 4 — тяга; 5 — прямило; 6 — шаблон Общая сборка выключателя проводится в обратной последовательности. После установки дугогасительных камер на место приступают к регулировке выключателя и его привода. Прежде всего проверяют и регулируют установку камер с таким расчетом, чтобы центры нижних контактов камер находились против центров контактов траверсы. Проверяют полный ход штанг камер, который должен быть (101 ±2) мм. Затем включают выключатель и с помощью специального шаблона, поставляемого заводом, проверяют положение звеньев запирающего механизма. Оси плоских рычагов запирающего механизма (рис. 2) не должны находиться на одной прямой, так как это «мертвое» положение, при котором перемещение рычагов становится невозможным. Оси рычагов должны занимать то положение, которое было установлено на заводе, т. е. при наложении шаблона <5ось 3 должна находиться на расстоянии не более 2 мм от выступа шаблона. Только при этом условии возможны надежное запирание привода во включенном положении и четкое действие при отключении выключателя. После этого устанавливают необходимый ход траверсы (800 мм) и с помощью ламп, включенных по схеме, приведенной на рис. 3, проверяют «одновременность замыкания контактов полюса. Для этого с помощью домкрата доводят траверсу до соприкосновения ее контактов с контактами камер. При этом, как правило, загорается одна из ламп. Положения траверсы отмечают карандашом на штанге и в направляющем устройстве. Затем измеряют расстояние между отметками, которое должно быть не более 2 мм. По аналогичной схеме проверяют «одновременность» замыкания контакта каждой камеры. Разница в ходе контактов допускается до 1 мм. При регулировке выключателя в приводе проверяют зазоры между отдельными звеньями его механизма, работу вспомогательных контактов и действие механизма свободного расцепления привода при включенном положении выключателя и в момент замыкания его контактов, состояние изоляции вторичных цепей вместе с электромагнитами включения и отключения. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. По окончании регулировки проводят испытание выключателя вместе с приводом. При этом измеряют время включения и отключения выключателя при различных уровнях напряжения на зажимах электромагнитов. Схема измерений при помощи электросекундомера ЭС показана на рис. 3. На время измерений шунтирующие резисторы должны быть отсоединены от дугогасительных камер. В момент подачи ключом КУ команды на включение выключателя автоматически включается и электросекундомер, который при касании контактов выключателя шунтируется ими и останавливается. Далее определяют скорости включения и отключения выключателя при различных уровнях напряжения на зажимах привода. Показания снимают дважды: когда баки выключателя не залиты маслом и после заливки масла. В качестве отметчика времени используют виброграф (рис. 4). К его обмотке подводят переменное напряжение 12 В промышленной частоты, благодаря чему колебания якоря с карандашом повторяются через 0,01 с. Колебания якоря записывают на бумажной ленте, прикрепляемой к тяге выключателя или к какой-нибудь другой движущейся части, имеющей достаточно большой ход и не обладающей заметным люфтом относительно траверсы. Рис. 3. Схема для проверки «одновременности» замыкания контактов и измерения времени отключения и включения выключателя: О — отключено; КУ — ключ управления; В — включено; KB — камеры выключателя; П1 и П2 — переключатели; Л1 — лампы; ЭС — электросекундомер Рис. 4. Виброграф: 1 — якорь; 2 — сердечник, 3 — корпус; 4 — стойка, 5 — обмотка; 6 — стальная пружина; 7 — пишущее устройство; 8 — деревянная планка, 9 — бумажная лента; 10 — виброграмма Виброграф включают одновременно с подачей импульса на включение или отключение выключателя. Полученную графическую запись движения, называемую виброграммой, расшифровывают. Для этого виброграмму разбивают на участки и на каждом из них подсчитывают среднюю скорость движения по формуле Ucр = S/t, где S — длина участка, м; t — время движения на участке, с. Время движения на участке определяют по числу периодов колебаний якоря вибрографа. Полученные таким образом значения средних скоростей относятся к определенным участкам движения контактов. На этих участках выбирают точки, расположенные посередине, и по ним строят график зависимости скорости движения контактов выключателя от их пути (виброграмму). Рис. 5. Начальные участки виброграмм включения полюса выключателя У-220-1000-25 На рис. 5 представлены начальные участки виброграммы включения полюса выключателя типа У-220-1000-25. Во время ремонта до заливки масла в выключателе измеряют сопротивление его внутрибаковой изоляции. Измерение производят мегомметром напряжением 2500 В с помощью электродов, прикладываемых к поверхности изоляционной конструкции. Значение сопротивления изоляции для выключателей на напряжение 220 кВ должно быть не менее 3000 МОм. Если значение сопротивления изоляции меньше указанного, изоляцию подвергают сушке. Для сдачи выключателя в эксплуатацию после капитального ремонта заполняют ведомость (акт) его технического состояния. В ведомости сравниваются результаты проведенных измерений и испытаний с паспортными данными

Осмотр и текущий ремонт высоковольтных выключателей переменного тока.

Осмотры масляных выключателей проводят без снятия напряжения 1 раз в день на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом и в сроки, установленные местными инструкциями, но не реже 1 раза в 10 дней — на тех подстанциях, где его нет.

При осмотрах масляных выключателей проверяют:

— внешнее состояние выключателя и привода;

— отсутствие загрязнений, видимых сколов и трещин изоляторов; следов выброса масла из дополнительных резервуаров или выхлопных устройств (клапанов);

— состояние наружных контактных соединений;

— уровень и отсутствие течи масла в полюсах выключателя;

— исправность заземлений;

— работу подогрева выключателя и привода (в период низких температур);

— показания счетчика числа аварийных отключений;

— соответствие показаний указателей действительному положению масляного выключателя.

Характер ремонта зависит от типа применяемых выключателей..

Текущий ремонт масляных выключателей производится со снятием напряжения бригадой в составе трех человек (на масляных выключателях напряжением 110 и 220 кВ) и двух — на остальных выключателях.

При текущем ремонте малообъемных масляных выключателей выполняют сначала осмотр выключателя и привода. При осмотре проверяют загрязнение наружных частей выключателя, особенно изоляционных деталей, отсутствие на них трещин; наличие выбросов масла и следов его подтекания через уплотнения полюсов; уровень масла в полюсах; отсутствие признаков чрезмерного перегрева (например, по цветам побежалости).

Протирают изоляторы и наружные части выключателя ветошью, смоченной в керосине, возобновляют смазку на трущихся частях, проверяют работу маслоуказательных устройств. Проверяют надежность крепления выключателя и привода; исправность крепежных деталей, правильность сочленения привода и выключателя; выполняют пробное включение и отключение выключателя. Уточнив объем работ, приступают к текущему ремонту.

Текущий ремонт выключателя ВМПЭ-10 с частичной разборкой проводят в следующем технологическом порядке:

-снимают междуполюсные перегородки, сливают масло из полюсов снимают нижние крышки с розеточными контактами, вынимают дугогасительные ка­меры и распорные цилиндры. Вынутые из полюсов детали тщательно промывают сухим маслом, протира­ют и осматривают;

-переводят выключатель вручную в положение, соответствующее включенному, и осматривают концы подвижных стержней;

-если контакты и камеры имеют несущественный из­нос (небольшие наплывы металла на рабочих поверхностях контактов, поверхностное обугливание перегородок камеры без увеличения сечения дутьевых каналов), то достаточно зачистить их поверхности напильником или мелкой наждач­ной шкуркой, а затем промыть маслом. В этом случае следу­ющий очередной ремонт производят раньше срока в зависи­мости от степени износа контактов и камер. Если контакты и камеры сильно повреждены дугой (имеются раковины и сквоз­ные прожоги тугоплавкой облицовки контактов и поврежде­ния медной части ламелей и стержней, увеличенные размеры дутьевых каналов и центрального отверстия камеры более чем на 3 мм по ширине или диаметру и т. п.), они должны быть заменены из комплекта запасных частей;

-при ремонте розеточного контакта сле­дят за тем, чтобы в собранном контакте ламели 4 были ус­тановлены без перекосов, при вытянутом стержне находи­лись в наклонном положении к центру с касанием между собой в верхней части и опирались на опорное кольцо. При необходимости замены контакта подвижного стержня производят дальнейшую разборку полюса в сле­дующем порядке:

-отсоединяют верхние шины;

-снимают корпус с механизмом, предварительно отсоединив его от тяги, изоляционного цилиндра и верх­ней скобы изолятора;

-снимают планку и вынимают токоотводы;

-переводят механизмы во включенное положение и отсоединяют вал механизма, от­соединив при этом стопорную планку. При замене новый контакт подвижного стержня должен быть ввинчен до отказа (зазор между стержнем и контактом недопустим), протачивают кон­такт и надежно раскернивают в четырех местах. В случае значительного повреждения медной части стержня над контактом заменяют его новым из комплекта запасных частей;

-собирают детали полюсов в последовательности, обратной разборке. Токоведущие части промывают и протирают. Контактные выводы полюсов смазывают тонким слоем смазки ГОИ-54 или ПВК. При сборке обеспечивают плотное прилегание головки, верхне­го фланца с корпусом; нижней крышки с фланцем. В собранных полюсах проверяют работу механизма. При повороте его за наружный рычаг подвижный стержень должен сво­бодно, без заеданий, перемещаться по всему ходу до розеточного контакта;

-тщательно очищают все изоляционные части, фарфоровые изоляторы и маслоуказатели;

-проверяют исправность масляного буфера, в случае необходимости его разбирают, промывают и заполняют индустриальным маслом, буферную пружину очищают и смазывают.

При ремонте привода выключателя особое внимание обращают на рабочую поверх­ность «собачек», состояние бло-контактов и пружин.

После текущего ремонта проводят испытания по ограни­ченной программе.

Кроме измерения сопротивления постоянному току контак­тов масляного выключателя, сопротивления обмоток включаю­щей и отключающей катушек, сопротивления изоляции вторич­ных цепей, обмоток включающей и отключающей катушек и ис­пытания масла из бака выключателя, обязательно опробуют вык­лючатель трехкратным включением и отключением с определе­нием зазора между роликом на валу выключателя и упорным бол­том 4 буферного устройства (рис. 4.14). Величина зазора должна быть 1—1,5 мм при включенном положении привода.

Текущий ремонт многообъемных масля­ных выключателей выполняют без вскрытия баков в следующем порядке.

Технической салфеткой, смоченной в бензине, протирают вводы, проверяют отсутствие сколов и трещин фарфора и армировок. Проверяют крепление ошиновок, наклеивая на контакт­ные поверхности термопленки; отсутствие течи в маслоуказателях и уровень масла во вводах, доливая его при необходимости.

Открывают боковые крышки механизма выключателя, проверяют сопротивление изоляции трансформаторов тока мегаомметром на 1000 В, измеряют переходное сопротивление контактов.

Внеочередной ремонт выключателя производят после вы­работки механического ресурса или нормированного допусти­мого количества операций по износостойкости. Коммутационный (механичес­кий) ресурс для часто переключаемых выключателей преобразовательных агрегатов опре­деляется числом коммутаций рабочего тока и составляет для металлокерамических кон­тактов 1000 операций, для медных контактов — 250 операций.

⇐ Предыдущая1234

Дата добавления: 2015-08-31; Просмотров: 5448; Нарушение авторских прав?;

ПОИСК ПО САЙТУ:

Рекомендуемые страницы:

Масляные выключатели

Принцип действия дугогаситсльпых устройств. В дугогасительных устройствах традиционных масляных выключателей гашение дуги осуществляется путем эффективного ее охлаждения в потоке газопаровой смеси, вырабатываемой дугой в результате разложения и испарения масла. В зависимости от назначения масла можно выделить две основные группы масляных выключателей:

· баковые (многообъемные) масляные выключатели, в которых масло используется для гашения и изоляции токоведущих частей от заземленного бака;

· маломасляные (малообъемные) масляные выключатели, в которых масло используется только для гашения дуги и изоляции между разомкнутыми контактами одного полюса.

В состав газопаровой смеси, возникающей в результате разложения масла под действием дуги, входит до 70 % водорода Н2, обладающего по сравнению с воздухом в 8 раз более высокой теплопроводностью, но меньшей предельной электрической прочностью. Поток газопаровой смеси в зоне горения дуги обладает высокой температурой 800—2500 К. Механизм охлаждения столба дуги при больших (обычно выше 100 А) и малых значениях тока дуги различен. При больших токах охлаждение дуги происходит главным образом за счет принудительной конвекции в потоке газопаровой смеси при большом давлении. С увеличением тока интенсивность конвективного охлаждения и давление в зоне гашения дуги увеличиваются. При небольших токах конвекция и давление газа в зоне гашения дуги снижаются, условия охлаждения дуги ухудшаются и время гашения дуги затягивается. Повышение давления в зоне гашения дуги в результате принудительной подачи масла может существенно улучшить условия гашения дуги при отключении небольших токов.

Можно считать, что основными условиями для наиболее эффективного гашения дуги являются:

· интенсивное дутье газопаровой смеси в зоне дуги, особенно в момент тока, близкого к нулю;

· максимально возможное высокое давление газопаровой смеси в области дуги в конце полупериода тока.

Дугогасительные системы с автоматическим дутьем получили наиболее широкое применение благодаря своей эффективности и простоте конструкции. В зависимости от конструкции дугогасительных камер различают продольное дутье (рис. 9.9, а), когда поток газопаровой смеси направлен вдоль столба дуги, поперечное (рис. 9.9, б), когда поток направлен перпендикулярно или под некоторым углом к столбу дуги, и встречное (рис. 9.9, в), когда поток направлен противоположно по отношению к направлению движения подвижного контакта с дугой. Часто в дугогасительных устройствах используется их комбинация.

Гашение дуги может быть разбито на три основных этапа (рис. 9.10):

· первый этап (рис. 9.10, а). После размыкания контактов дуга горит в замкнутом, как правило небольшом, пространстве, создавая за счет разложения масла значительные давления. Это так называемый «режим замкнутого пузыря». В течение этого этапа в результате выделяющейся в дуге энергии в замкнутом объеме создается (аккумулируется) высокое давление (до 10 МПа), которое используется на следующем этапе гашения дуги;

· второй этап (рис. 9.10, б) наступает с момента начала истечения газопаровой смеси из области замкнутого объема через рабочие каналы, открываемые при перемещении подвижного контакта за пределы предкамерного объема. Этап характеризуется изменением давления газопаровой смеси в камере и рабочих каналах, куда затягивается дуга, а также интенсивного истечения газопаровой смеси и завершается процессами распада столба дуги и восстановления электрической прочности межконтактного промежутка;

· третий этап (рис. 9.10, в). Происходят удаление из камеры оставшихся после гашения дуги горячих газов, продуктов разложения масла и заполнение внутренней полости камеры свежим маслом. На этом этапе происходит подготовка камеры для последующего ее включения и нового отключения. В масляных выключателях, предназначенных для работы в цикле АПВ, этот этап имеет очень важное значение.

Эффективность ДУ и ресурс масляных выключателей в значительной мере обусловливаются физико-химическими процессами, происходящими в зоне горения дуги. Образующиеся под влиянием дуги продукты разложения масла (Н2, С и др.), ионизированный газ, пары материала контактов понижают отключающую способность ДУ и ограничивают коммутационный ресурс. Свободные частички углерода, образуя коллоидную взвесь, снижают электрическую прочность изоляционного промежутка и утяжеляют процесс включения КЗ в режиме АПВ из-за преждевременного пробоя межконтактного промежутка. Продукты разложения масла и изоляционных материалов камеры ДУ влияют на состояние контактов, их структуру и переходное сопротивление. Время горения дуги возрастает по мере накопления продуктов разложения в масле. Все это, естественно, требует постоянного контроля за состоянием качества масла, его уровнем в ДУ. Коммутационный ресурс в большой степени зависит от тока Iо.ном выключателя и реальных токов отключения. Так, при Iо.ном = 20кА для маломасляного выключателя на напряжение 35 кВ количество отключений N ≤ 10, а при токе Iо.ном = 10 кА допустимое число отключений возрастает до N ≤ 30. Вышеизложенные особенности требуют постоянного контроля за техническим состоянием масляных выключателей.

Конструкции масляных выключателей. Масляные выключатели благодаря простоте конструкции явились первыми выключателями высокого напряжения. Но отмеченные выше технические сложности по их эксплуатации, а также повышенные взрыво- и пожароопасность, необходимость в сложном масляном хозяйстве привели к значительному вытеснению этих типов выключателей. В настоящее время можно встретить в эксплуатации баковые выключатели на напряжение 220 и 110 кВ. Маломасляные выключатели можно разделить на две группы. Первая, более многочисленная, — с установкой ДУ в нижней части фазы и перемещением подвижного контакта на включение сверху вниз (см. рис. 9.9, в). Вторая — с перемещением подвижного контакта на включение снизу вверх и установкой ДУ в верхней части полюса. Выключатели второй группы более эффективны, так как в них повышаются отключаемые токи и улучшаются динамические процессы при отключении.

На рис. 9.11 представлена одна фаза (полюс) колонкового маломасляного выключателя ВК-10. Он выпускается на напряжение 10 кВ, номинальные токи 630, 1000 и 1600 А, номинальные токи отключения 20; 31,5 кА. Выключатели ВК-10 с пружинным приводом предназначены для работы в шкафах КРУ внутренней и наружной установки, а также в режиме АПВ.

Три полюса выключателя устанавливаются на литое основание, в котором расположены рычаги механизма, связанные со встроенным пружинным приводом. Полюс выключателя (рис. 9.11, а) образован изоляционным цилиндром 1, внутри которого проходят токоведущие элементы, соединенные с верхним неподвижным розеточным контактом 2 и обоймой 3, присоединенной к направляющим стержням 4. Токоподвод к подвижному контакту 5 от направляющих стержней осуществляется роликовым устройством 6. Подвижный контакт 5 присоединен к рычагу механизма управления 11 посредством изоляционной тяги 7. На обойму 3 сверху устанавливается распорный цилиндр 8, а на него дугогасительное устройство 9. Маслоуказатели 10 поплавкового типа расположены наверху полюса.

На рис. 9.11, б представлена конструкция дугогасительной камеры комбинированного масляного дутья, состоящей из пакета изоляционных пластин разной конфигурации, стянутых шпильками. Верхняя перегородка имеет кольцо 12, изготовленное из дугостойкого материала (фторопласта). Камера имеет центральное отверстие для прохода подвижного стержня. В верхней части камеры изоляционные пластины образуют три поперечные, расположенные одна под другой, дутьевые щели 13 для больших токов, связанные вертикальным каналом 14 с под камерным и надкамерным пространствами.

В нижней части камеры имеются два глухих масляных кармана 15 для гашения малых токов. При гашении малых токов ввиду недостаточности давления газопаровой смеси, создаваемого в течение первого этапа, дуга не гаснет при движении стержня вдоль дутьевых щелей 13 и достигает глухих карманов 15. В этом случае вследствие незначительности объемов этих полостей масло, содержащееся в них, даже при незначительном токе отключения испаряется взрывообразно. Это приводит к попытке отрыва столба дуги за счет импульсного повышения давления от токоведущего стержня, так как выброс газопаровой смеси будет происходить вверх в зону, свободную от контактной свечи. Конусная втулка, установленная в средней части камеры, служит для предотвращения чрезмерного разгона подвижного стержня под воздействием высокого давления, возникающего в камере при отключении токов КЗ.

В настоящее время масляные выключатели за рубежом практически не выпускаются, но в отечественных сетях все еще встречаются.

Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 905; Нарушение авторских прав?;

ПОИСК ПО САЙТУ:

Рекомендуемые страницы:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *