Стартовая >> Оборудование >> Выключатели >> Высоковольтные выключатели

Высоковольтные выключатели

Высоковольтные выключатели

Высоковольтные выключатели предназначены для оперативных замыканий и размыканий цепей высокого напряжения при номинальных режимах работы и автоматического размыкания этих цепей при аварийных режимах (перегрузки, короткие замыкания и т.п.). Автоматическое и достаточно быстрое отключение цепи при коротком замыкании является основной и наиболее ответственной операцией выключателя, предотвращающей повреждение и разрушение дорогостоящего электрооборудования от действия больших токов короткого замыкания, а также возможные нарушения нормальной работы энергосистемы.
Выключатели выполняются на номинальные токи от 50 А до 20 кА, номинальные напряжения от 3 до 750 кВ при мощности отключения от 50 до 40 000 MB • А.
Основным фактором, определяющим конструкцию выключателя, является способ гашения дуги. Исходя из этого выключатели могут быть разделены на следующие основные группы:
масляные выключатели — гашение дуги происходит в масле. В эту группу входят маломасляные выключатели с малым объемом масла, служащим только дугогасящей средой, и баковые выключатели, имеющие большой объем масла, которое служит еще и изоляцией токоведущих частей;
воздушные выключатели — гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха, получаемого от специального источника;
воздушные автопневматические выключатели — сжатый воздух, необходимый для гашения дуги, создается за счет энергии отключающей пружины;
автогазовые выключатели — гашение дуги осуществляется газами, которые выделяются из стенок камер под действием высокой температуры электрической дуги;
выключатели со сжатым элегазом — гашение дуги происходит в среде шестифтористой серы;
электромагнитные выключатели — гашение дуги осуществляется с помощью магнитного дутья в камерах различных конструкций;
вакуумные выключатели — гашение дуги происходит в вакууме.
Выключателям каждой из перечисленных групп свойственны свои достоинства и недостатки, определяющие области их применения.
Выключатели первых двух групп могут быть выполнены на всю шкалу напряжений, токов и мощностей отключения. Они изготовляются как для внутренней, так и для наружной установки. Выключатели остальных пяти групп имеют сравнительно малые мощности отключения (до 50... 300 MB * А), токи (до 300... 600 А) и напряжения (до 6... 15 кВ). Исключение составляют вакуумные выключатели и выключатели со сжатым элегазом, отдельные конструкции которых могут быть выполнены на напряжения 35... 220 кВ, но также с малыми мощностями отключения. Выключатели последних пяти групп используются чаще всего в качестве выключателей нагрузки, т. е. аппаратов, осуществляющих включение и отключение цепи с рабочими токами нагрузки и не предназначенных для отключения токов короткого замыкания.
Выключатели каждой группы подразделяются:
по времени действия — на быстродействующие, ускоренного действия и небыстродействующие;
по числу фаз — на однофазные и трехфазные;
по числу мест разрыва цепи на фазу — на выключатели с одним разрывом, двумя разрывами и многократным разрывом;
по конструктивной связи с приводом — на выключатели с отдельным приводом и со встроенным приводом. В обоих случаях привод может быть либо с ручным, либо с двигательным включением;
по роду установки — на выключатели для внутренней и наружной установок, а также для взрывоопасной среды;
по наличию автоматического повторного включения (АПВ) — на выключатели однократного, многократного, пофазного и быстродействующего повторного включения (БАПВ);
по выполняемым функциям в схемах распределительных устройств — на генераторные и распределительные (последние подразделяются на фидерные и подстанционные).
Генераторные выключатели характеризуются большими значениями номинальных токов (до нескольких десятков тысяч ампер) и мощностей отключения (десятки тысяч мегавольт-ампер), сравнительно небольшими значениями напряжений (6...20 кВ) и времени отключения (0,1 ...0,2 с).
Распределительные (фидерные) выключатели отличаются от генераторных малыми значениями номинальных токов (300...600 А) и мощностей отключения (100... 300 MB • А), немного меньшим временем отключения и наличием АПВ.
Подстанционные выключатели характеризуются высокими номинальными напряжениями (110... 150 кВ), большой мощностью отключения, быстродействием (время отключения — 0,008...0,010 с) и наличием АПВ однократного, многократного и пофазного действия.
Кроме номинальных напряжения и тока для характеристик высоковольтных выключателей используются следующие параметры:
ток включения Iвкл — наибольшее амплитудное значение тока, который выключатель способен включить без последующего сваривания контактов током отключения;
номинальный IОТКл.ном и предельный Iпред токи отключения, т. е. токи, которые выключатель способен отключить, не повреждаясь, соответственно при номинальном и пониженном напряжениях;
номинальная мощность отключения Роткл
ток динамической устойчивости Iдин — максимальное значение тока, который способен пропустить выключатель, не повреждаясь, и без отбрасывания контактов;
ток термической стойкости Iтерм, действующий определенное время (односекундный, пятисекундный) — ток, который выключатель способен пропустить, не повреждаясь;
время включения, собственное время отключения и полное время отключения.
Рассмотрим для примера масляные баковые выключатели. Они выполняются на всю шкалу номинальных токов (50... 20 000 А) и напряжений (3... 750 кВ) при мощности отключения 50... 25 000 MB • А. На напряжения 3... 20 кВ такие выключатели изготовляют однобаковыми (три фазы в одном баке) с ручным, дистанционным или автоматическим управлением и с АПВ, на напряжения 35 кВ и выше — трехбаковыми (каждая фаза в отдельном баке) преимущественно для наружной установки, с дистанционным или автоматическим управлением и с АПВ или БАПВ многократного действия.
Масляный баковый выключатель состоит из контактной и дугогасящей систем, расположенных в баке с маслом, и привода, находящегося снаружи бака.
Баки могут иметь круглое, эллиптическое или прямоугольное сечение. В первых двух случаях бак обладает более высокой прочностью, но и большим объемом, в последнем — меньшей прочностью, но и меньшим объемом. В настоящее время находит применение так называемая чечевицеобразная форма бака, обеспечивающая его повышенную прочность при небольшом объеме.
Бак заливают до определенного уровня трансформаторным маслом. Между поверхностью масла и крышкой бака должен оставаться некоторый свободный объем (обычно 20... 30 % объема бака) — воздушная буферная подушка, сообщающаяся с окружающим пространством через газоотводную трубку. Такая подушка снижает давление, действующее на стенки бака при отключении выключателя, исключает выброс масла из бака и предохраняет выключатель от взрыва при чрезмерном давлении.
Высота уровня масла над местом разрыва контактов должна быть такой, чтобы исключить во время отключения выброс в воздушную подушку горячих газов, выделяющихся при разложении масла. Прорыв этих газов может при определенных их соотношениях с воздухом привести к образованию взрывчатой смеси (гремучего газа) и взрыву выключателя. Высота уровня масла над местом разрыва контактов определяется номинальным напряжением и отключаемой мощностью. Например, в выключателях на напряжения 6... 10 кВ с отключаемой мощностью 200... 400 MB • А она составляет 300... 600 мм, а в выключателе на напряжение 220 кВ с отключаемой мощностью 3 500 MB • А - 2 300... 2 500 мм.
Наиболее широко используются торцовые и розеточные контакты.
При напряжениях 3... 6 кВ и малых отключаемых мощностях применяют простой разрыв в масле; при напряжениях до 10 кВ и мощности отключения до 100 MB • А — простейшие дугогасящие камеры; при напряжении 35 кВ и выше — дугогасящие устройства с продольным, поперечным или продольно-поперечным дутьем с многократным разрывом.

 
« Выключатель нагрузки вакуумный ВНБ-10/630-16 УХЛ2   Высоковольтный вакуумный выключатель ВНВ-10/320 »
электрические сети