Привод к выключателю высокого напряжения имеет своим основным назначением включать и отключать выключатель и удерживать его контакты во включенном положении.
Выбор привода к выключателю должен быть произведен на тот случай, когда операция включения производится на неустраненное короткое замыкание в линии за выключателем, т. е. когда через выключатель протекает ток короткого замыкания и возникающие при этом электродинамические усилия препятствуют включению выключателя.
Если включающая сила привода не преодолеет силы противодействия, может произойти неполное включение выключателя, т. е. только соприкосновение контактов, в результате чего неизбежно произойдет приваривание контактов, а это приведет к аварии. Поэтому правильно выбранный привод к выключателю должен преодолеть все силы, противодействующие включению, и включить выключатель даже на короткое замыкание в линии.
Для обеспечения нормальной работы выключателя должен быть выбран привод, мощность которого должна быть достаточной для преодоления статических и динамических сил, возникающих в выключателе. Мощность привода в основном натравлена на преодоление следующих сил:
а) собственного веса подвижных частей выключателя и привода G;
б) сил трения в механизме выключателя, передаточном механизме и механизме привода F1;
в) сил трения в контактах (розеточных, щеточных, плавающих и т. п.) F2;
г) сил трения, возникающих при движении траверсы с контактами в масле FM;
д) сил отключающих пружин, запасающих энергию для последующего отключения выключателя Fпр;
е) электродинамических сил Ед;
ж) сил инерции движущихся частей механизма выключателя и передачи Fи.
Работа привода совершается на двух участках пути. Первый участок пути S1 — от отключенного положения выключателя до момента касания контактов выключателя и второй участок пути S2 — от момента касания подвижных контактов с неподвижными до момента полного включения выключателя.
Следовательно, полная работа включения выключателя А будет складываться из работ, совершенных на первом участке А1 и на втором участке А2.
Работу на первом участке пути можно определить по следующему уравнению:
(10-1)
Работу А2 можно определить по формуле
(10-2)
Если обозначить скорость подвижных контактов вместе С траверсой при подходе к неподвижным контактам через
(10-3)
v, то кинетическую энергию движущейся системы можно выразить так:
Если живая сила, запасенная в движущихся частях выключателя и передачи, может быть достаточно большой, то работа привода, необходимая для включения выключателя, определяется только по формуле (10-1).
Если же кинетическая энергия (живая сила), определенная по формуле (10-3), невелика, то работа привода, необходимая для включения выключателя, определяется как сумма работ на первом и втором участке Α=Α1+Α2, т. е. по формуле
(10-4)
Привод должен производить операции включения и отключения за очень короткий промежуток времени. Следовательно, скорость движения контактных частей при включении выключателя должна удовлетворять современным требованиям.
При включении выключателя электродвигательным приводом прямого или косвенного действия требуется такая мощность электродвигателя, которая преодолеет работу включения и сил трения в механизме привода.
Эту мощность можно определить по следующему уравнению:
(10-5)
где А — работа включения выключателя и преодоления сил трения в механизме привода, кГ-м;
t — время работы привода при включении выключателя, сек;
к — переводной коэффициент килограммометров в ватты, он равен 9,8.
Применение приводов к выключателям и их основные характеристики приведены в табл. 10-1.
Эта таблица охватывает не все приводы, которые выпускают аппаратостроительные и ремонтно-механические заводы. В таблице не приведены новые приводы, которые в настоящее время проходят лабораторные испытания либо проверку совместной их работы с выключателями.
Таблица 10-1
а) Приводы, выпускаемые заводами в настоящее время
