Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Маломасляные подстанционные выключатели

Назначение и принципы устройства приводов к выключателям - Маломасляные подстанционные выключатели

Оглавление
Маломасляные подстанционные выключатели
Назначение выключателей и предъявляемые к ним требования
Изоляция выключателей
Токоведущая система выключателей
Электрическая дуга и принципы ее гашения
Принципы гашения дуги переменного тока
Назначение и область применения шунтирующих сопротивлений
Назначение и область применения отделителей
Механизмы выключателей
Назначение и принципы устройства приводов к выключателям
Конструктивные схемы маломасляных подстанционных выключателей
Технические данные выключателя МГ-35
МГ-35 для наружной установки
Описание конструкции привода типа ШПС-20
МГ-35 - исполнение для внутренней установки, монтаж
МГ-35 - разборка, сборка и эксплуатация
МГ-35/600-0,75 и МГ-35/800-0,75 технические данные выключателей
Описание конструкции приводов ШППМ-10 и ППМ-10
Особенности монтажа и эксплуатации МГ-35/600-0,75 и МГ-35/800-0,75 по сравнению с МГ-35
Основные технические данные МГ-110
Общее устройство и принцип действия МГ-110
Описание конструкции МГ-110
Привод МГ-110
Монтаж, разборка, сборка МГ-110
Эксплуатация МГ-110

Приводом к выключателю высокого напряжения называется отдельное или встроенное в выключатель устройство, предназначенное для включения выключателя, удержания его во включенном положении и для отключения (или для освобождения подвижных частей выключателя, отключающихся под действием его пружин).
Процесс включения выключателя требует затраты определенного количества механической работы, обеспечивающей: а) создание необходимой кинетической энергии подвижных частей; б) преодоление веса подвижных частей (если они при включении движутся снизу вверх);
в)  сжатие контактных и отключающих (при их наличии) пружин; г) преодоление вредных сопротивлений (трение, сопротивление жидкости и пр );
д) преодоление электродинамических усилий, возникающих при включении больших токов и тормозящих процесс движения обтекаемых током частей, начиная с момента пробоя промежутка между сближающимися контактами.
В зависимости от рода энергии, расходуемой в процессе включения, различают следующие группы приводов:

  1. ручные — использующие в процессе включения мускульную силу оператора;
  2. двигательные прямого действия— использующие в процессе включения электрическую энергию;

3) двигательные косвенного действия — использующие в процессе включения механическую энергию, предварительно запасенную до совершения операции включения одним из указанных ниже способов.
В свою очередь, перечисленные три группы приводов имеют следующие разновидности:

  1. ручные приводы:

а) ручные рычажные — с рабочим органом
в виде рычага или рукоятки;

  1. ручные штурвальные — с рабочим органом в виде штурвала;
  2. приводы двигательные прямого действия:
    а) электромагнитные — с преобразованием электрической энергии постоянного или переменного тока в механическую работу включения посредством электромагнитного устройства;
    б) электродвигательные — с преобразованием электрической энергии постоянного или переменного тока в механическую работу включения посредством электродвигателя;
  1. приводы двигательные косвенного действия:

а) грузовые — с использованием для включения потенциальной энергии предварительно поднятого (вручную или с помощью электрического устройства) груза;
б) пружинные — с использованием для включения потенциальной энергии предварительно заведенной

(вручную или с помощью электрического устройства) пружины (пружин);
в)  пневматические и пневмогидравлические — с использованием для включения потенциальной энергии предварительно сжатого газа;

Рис. 21. Схема включающего устройства электродвигательного привода с редуктором.
1 — электродвигатель; 2 — детали редуктора.
г)  маховые (инерционные) — с использованием для включения кинетической энергии предварительно раскрученного маховика.

Схема включающего устройства электромагнитного привода
Рис. 20. Схема включающего устройства электромагнитного привода.

1 —магнитопровод; 2—катушка; 3—якорь.
Деление приводов по роду энергии, расходуемой в процессе включения, определяет одновременно и разновидности включающих органов (устройств) приводов.

Схема включающего устройства пружинного привода выключателя
Рис. 24. Схема включающего устройства пружинного привода.

Рис. 22. Схема включающего устройства электродвигательного привода с центробежным механизмом.
1 — электродвигатель, 2— грузы центробежного механизма; 3 — звенья центробежного механизма.

Рис. 23. Схема включающего устройства грузового привода.
1 — груз; 2 — шкив (может быть совмещен со штурвалом для ручного подъема груза); 3 - механизм подъема груза с электродвигателем (не ставится в приводах с ручным подъемом груза); 4 — механизм для удержания груза в поднятом положении и освобождения при включении.
1 — пружина; 2 — зубчатое колесо (может быть заменено штурвалом при ручном заводе пружины); 3 — механизм завода пружины с электродвигателем; 4— механизм для удержания пружины в заведенном состоянии и освобождения при включении.


Рис. 25. Схема включающего устройства пневматического привода. 1 — цилиндр с поршнем; 2 — пневматические клапаны; 3—резервуар сжатого воздуха.

К ним относятся:

  1. у ручных приводов — рычаг, рукоятка или штурвал;
  2. у электромагнитных приводов — электромагнит (рис. 20) в виде магнитопровода, катушки и якоря;

3) у электродвигательных приводов — электродвигатель с редуктором (рис. 21) или с центробежным механизмом (рис. 22);

  1. у грузовых приводов - груз с механизмом подъема и механизмом для удержания груза в поднятом положении и освобождения его для включения (рис. 23),
  2. у пружинных приводов — пружина (или комплект пружин) с механизмами для ее (их) завода, удерживания в заведенном состоянии и освобождения для включения (рис. 24);
  3. у пневматических приводов — цилиндр с поршнем, системой пневматических клапанов и ресивером сжатого воздуха (рис. 25);
  4. у пневмогидравлических приводов — цилиндр с поршнем, системой гидравлических клапанов и ресивером, содержащим сжатый газ (азот) и жидкость (масло) под давлением (рис. 26);
  5. у маховых (инерционных) приводов — маховик с электродвигателем для его раскручивания и устройство для сцепления раскрученного маховика с передаточным механизмом к выключателю (рис. 27).

Следующей после включающего устройства основной частью привода является его механизм, имеющий следующие назначения.

  1. Обеспечить возможность надежного запирания подвижных частей выключателя во включенном положении и удержания их в этом положении при всех усилиях, могущих возникнуть при работе выключателя и, в частности, при прохождении через его токоведущие части токов короткого замыкания.

Схема пневмогидравлического привода выключателя
Рис. 26. Схема пневмогидравлического привода.
1 — цилиндр с поршнем; 2 — гидравлические клапаны включения и отключения; 3 — резервуар сжатого газа (под поршнем) и сжатой жидкости (над поршнем); 4 — гидравлический насос; 5—сосуд для стенания жидкости (при атмосферном давлении). Частый пунктир — полости, заполненные сжатой жидкостью; редкий пунктир — полости, заполненные жидкостью при атмосферном давлении.
Рис. 27. Схема включающего устройства махового привода.
1— электродвигатель; 2 — маховик; 3 —детали редуктора; 4 — центробежное устройство, подающее команду на сцепление редуктора с включающим рычагом по достижении маховиком заданного числа оборотов; 5 — контакты, подающие команду на включение (сцепление).

  1. Обеспечить возможность освобождения подвижных частей выключателя для отключения под действием отключающего электромагнита (или встроенного в привод реле) при возможно малом потребном для этого усилии. Необходимость обеспечения малого усилия объясняется тем, что отключающий электромагнит питается от маломощного источника электрической энергии через цепи чувствительных реле с легкими контактами, рассчитанными на протекание сравнительно небольших токов, а встроенные реле питаются от вторичных обмоток трансформаторов тока или трансформаторов напряжения, обладающих сравнительно малой мощностью.
  2. Во многих случаях назначением механизма является также разобщение под действием отключающего электромагнита или реле подвижных частей выключателя с частями включающего устройства в процессе включения, если возникла надобность произвести отключение до полного окончания процесса включения (т. е. при включении на имеющееся в цепи короткое замыкание).

Первое назначение механизма осуществляется путем запирания во включенном положении подвижных частей привода, связанных с подвижными частями выключателя, с помощью либо различного вида защелок, либо путем перевода удерживающих звеньев шарнирного четырехзвенника через мертвое положение с посадкой на упор. Эскизы наиболее часто встречающихся разновидностей запирающих устройств показаны на рис. 28.
В тех случаях, когда выключатель не имеет отключающих пружин и не только включается, но и отключается (пневматическим или пневмогидравлическим) приводом, возникает необходимость запирания подвижных частей выключателя в обоих крайних положениях — включенном и отключенном. Такое запирание осуществляется, например, с помощью пружины способом, показанным на рис. 29.
Второе назначение механизма в части уменьшения усилий, требуемых от отключающего электромагнита или реле, осуществляется различными мерами, к числу которых относятся:

  1. Применение большого плеча («хвоста») защелки, на которое воздействует боек электромагнита или реле, что при неизменном моменте М2 приводит к уменьшению усилия (рис. 30).


Рис. 28. Разновидности запирающих устройств (неподвижные оси заштрихованы).

Μ1 —момент на валу привода, связанном с подвижными частями выключателя; М 2 — момент, необходимый для освобождения запирающего
устройства.

2. Уменьшение момента М2 на валу запирающего устройства с помощью вспомогательного редуцирующего механизма (механизма, уменьшающего усилие) с соответствующей дополнительной неподвижной осью или с несколькими дополнительными неподвижными осями (рис. 31).

Рис. 29. Схема устройства для запирания подвижных частей выключателя во включенном и отключенном положениях.

Рис. 30. Применение большого плеча защелки для уменьшения усилия отключающего электромагнита. 1 — боек отключающего электромагнита; 2—хвост защелки; М2 — момент, необходимый для поворота защелки.

  1.  Применение промежуточного (между бойком отключающего электромагнита или реле и запирающим устройством) усиливающего механизма с пружиной, который взводится в процессе включения (или в процессе подготовки механизма к включению) и удерживается во взведенном положении сравнительно легким дополнительным запирающим устройством (рис. 32).

Такие и подобные меры для обеспечения второго назначения механизма привода применяются также и в различных сочетаниях друг с другом.

Третье назначение механизма в случаях, когда это необходимо, обеспечивается обычно следующим путем. Механизм (рис. 33) устраивается так, что основное запирающее устройство удерживает звено 1 не прямо, а через посредство вспомогательного механизма с вспомогательным запирающим устройством. Этот вспомогательный механизм обладает способностью «складываться» и тем самым освобождать звено 1 при освобождении вспомогательного запирающего устройства.


Рис. 31. Разновидности редуцирующих механизмов.

Рис. 32. Применение усиливающего механизма для уменьшения усилия отключающего электромагнита или реле.
1 — боек электромагнита или реле; 2 — дополнительное запирающее устройство; 3 — основное запирающее устройство; 4 — усиливающий механизм с пружиной.

Последнее удерживает вспомогательный механизм от «складывания» в процессе включения и во включенном положении до тех пор, пока на него не воздействует отключающий электромагнит или реле.

Рис. 33. Механизм свободного расцепления в различных положениях: а — включено; б — в процессе включения; в — отключение в процессе включения.
1 — звено, связанное с выключателем; 2 — основное запирающее устройство; 3—вспомогательное запирающее устройство; 4—вспомогательный (складывающийся) механизм; 5 — отключающий электромагнит; 6 — шток якоря включающего электромагнита.

При этом уменьшение усилия для освобождения вспомогательного запирающего устройства достигается мерами, аналогичными указанным выше в связи со вторым назначением механизма привода.

Такой вспомогательный механизм привода называют механизмом свободного расцепления. В приведенном на рис. 33 примере механизма свободного расцепления электромагнитного привода этот механизм обеспечивает освобождение выключателя для отключения из любого промежуточного положения в процессе включения. Однако, по существу, срабатывание отключающего электромагнита или реле может произойти не ранее момента возникновения тока в цепи выключателя, т. е. не ранее возникновения пробоя при сближении контактов выключателя. Поэтому обеспечение отключения из любого промежуточного положения не является обязательным требованием для механизма свободного расцепления и многие такие механизмы выполняются с возможностью отключения лишь в процессе конечной части хода на включение (с момента не позднее пробоя между контактами выключателя).



 
« Линейные и трансформаторные элегазовые вводы   Малообъемные масляные выключатели 3-10 кВ »
электрические сети