ПЕРСПЕКТИВНЫЕ КРУ НАПРЯЖЕНИЕМ 6—10 кВ НА БАЗЕ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ
Все более широкое применение в различных отраслях промышленности находят вакуумные коммутационные аппараты. В отличие от воздушных коммутационных аппаратов электрическая дуга в них горит в парах металла контактов, плотность пара резко падает при значениях температуры близких к нулю, что обеспечивает быстрое нарастание сопротивления дугового промежутка и гашение дуги.
Основной элемент вакуумного выключателя — это вакуумная дугогасительная камера с контактами, помещенными в высокий вакуум. Наиболее ответственным является создание надежной оболочки-корпуса, предназначенной обеспечить заданный вакуум в течение всего срока работы и способной выдерживать условия эксплуатации, поэтому их изготовляют из соединений металла со стеклом или керамикой. Управление контактной системой осуществляется передачей механической энергии через металлокерамические сильфоны, которые имеют высокую надежность и большой срок службы (до 106 циклов). Дугостойкость контактов вакуумной камеры обеспечивается изготовлением их из материалов типа металлокерамических композиций с тугоплавкой основой.
Вакуумные выключатели по сравнению с воздушными имеют следующие преимущества: высокую электрическую прочность вакуума и большую скорость восстановления; большой срок службы; полную взрыво- и пожаробезопасность, в том числе при работе в агрессивных средах; быстродействие выключателя; надежность и простоту в обслуживании, бесшумность в работе, легкость замены дугогасящих камер; возможность применения при широком диапазоне температуры окружающей среды; независимость рабочего положения; малые габариты и массу [63].
В табл. 7 приведены технические данные вакуумных выключателей типов ВНВП, ВВВ, ВВТЭ и контактора, предназначенных для применения на открытых горныx работах (на экскаваторах) и на угольных шахтах (на подъемных машинах). Наиболее совершенный из них вакуумный контактор KBT-6/10- 400-4У2 состоит (рис. 4) из трех полюсов высокого напряжения, корпуса, электромагнитного привода, цепи управления. В каждый полюс входит вакуумная дугогасительная камера 1, прикрепленная к опорной части защитного каркаса 2. Нижний вывод 3 и подвижный контакт вакуумной камеры соединены связью. Для дополнительного поджатия подвижного контакта установлена пружина 7. Защитные каркасы 2 к корпусу контактора крепятся болтами. В средней части корпуса имеются окна для осмотра привода, в нижней —отверстия для крепления контактора.
7. Вакуумные выключатели и контакторы
Привод контактора состоит из электромагнитной системы (катушек, сердечников, неподвижной и подвижной плит), его подвижная плита крепится к изоляционной траверсе. Питается привод контактора (рис. 5) от однофазного мостового выпрямителя V1—V4. При подаче напряжения в цепь управления электромагнитом ток через выпрямитель и размыкающий контакт SI поступает на катушки V1, V2 электромагнита. При этом происходит притягивание подвижной плиты к сердечникам, поворот изоляционной траверсы и сжатие пружин подвижных контактов. В результате замыкаются контакты вакуумных камер и одновременно сжимаются отключающие пружины 6 (рис. 4). При размыкании контакта S1 (рис. 5) в цепь катушек электромагнита включаются резисторы R1, R2, уменьшающие удерживающий ток электромагнитов.
Рис. 4. Вакуумный контактор КВТ-6/10-400-4У2:
1 — вакуумная камера; 2 — каркас; 3 — контактный вывод; 4 — соединитель; 5 — диод; 6, 7 — пружины; 8 — блок-контакт.
При отключении цепи управления подвижная часть электромагнита отпадает от сердечников и под действием отключающих пружин поднимается вверх, в результате чего происходит поворот изоляционной траверсы, которая освобождает пружины и перемещает вниз подвижные контакты.
Рис. 5. Принципиальная электрическая схема вакуумного контактора.
На базе вакуумных выключателей разработано комплектное вакуумное устройство УКВ-6 на два отходящих присоединения, рассчитанное на напряжение 6 кВ и ток до 400 А и заменяющее два КРУ В-6.
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РЕВЕРСОР С ВАКУУМНЫМИ КОНТАКТОРАМИ
Для встройки в коммутационные аппараты управления цепями переменного тока высокого напряжения (мощными асинхронными и синхронными двигателями, установками с активной и реактивной нагрузками и т. п.) используются воздушные контакторы КВ-2МУ2.
Состоит такой контактор из трех полюсов, установленных на четырех изоляционных рейках. Рейки стянуты стальными щеками, между которыми расположены полюса, электромагнитный привод и контакты вспомогательной цепи. Каждый полюс имеет неподвижный и подвижный контакты и камеры дугогашения.
Электромагнитный привод включает подвижную систему (ярмо, поворачивающееся вокруг оси) к неподвижную, состоящую из втягивающей катушки и сердечника. Для работы на постоянном токе устанавливается блок резисторов.
Техническая характеристика контактора КВ-2МУ2
Напряжение, кВ:
номинальное............................... 6
наибольшее рабочее .......7,2
Номинальный ток, А;
частотой 50 Гц. ................................ 40—400
» 60 Гц....................................................................................... 32-250
отключения................................................ 0,5—3,9
включения................................. 1,5— 3,9
Ток электродинамической стойкости амплитудное значение), кА ... 3,5—8
Ток термической стойкости (четырехсекундный, эффективное
значение), кА . . . . .............................. 1,5— 3,9
Частота включений в час ......... ...200
Режим работы......................... Прерывисто-продолжительный или повторно-кратковременный
Коммутационная износостойкость, циклон ВО . ......... 9 -10
Габаритные размеры, мм....................................................................... 784x528x660
Масса, кг.....................155
Завод-изготовитель . ............Константиновский высоковольтной аппаратуры
Контакторы КВ-2МУ2 встраиваются в высоковольтные реверсоры РВ-2МУ* 2, предназначенные для управления электроприводом шахтных подъемных установок напряжением 6 кВ трехфазного переменного тока. На базе контакторов КВТ-6/10-40(МУ2 разработаны высоковольтные реверсоры ΡΒΒ-6/10. Технические характеристики их приведены в табл. 8.
6. Высоковольтные реверсоры с вакуумными контакторами
Реверсор РВВ-6/10 состоит (рис. 6) из трех вакуумных контакторов, из которых К1 и К2 предназначены для реверсирования трехфазного двигателя, а К3 служит высоковольтным разъединителем контактора К4, подключающего источник постоянного тока к двум фазам статора двигателя при осуществлении динамического торможения последнего.
Реле К5 используется для обеспечения отключения разъединителя К3 после того, как погаснет дуга в контакторе К4 при его отключении. Электрическая блокировка не допускает одновременного включения цепей катушек контакторов K1 и К2.
Рис. 6. Принципиальная электрическая схема управления реверсором РВВ-6/10, работающим на переменном токе.
При работе реверсоров в режиме динамического торможения первым включается разъединитель К3, затем—К4 и К5, отключение происходит в обратной последовательности. Поставляются реверсоры со схемами, работающими как на переменном (рис. 6), так и на постоянном токе.
По сравнению с реверсорами с воздушными контакторами реверсор с вакуумными контакторами обеспечивает вдвое меньшую металло- и трудоемкость изготовления, повышение уровня напряжения до 10 кВ, повышенную устойчивость в аварийных режимах и при механических воздействиях внешней среды и др.
