Воздушные выключатели серии ВНВ. Серия предназначена для напряжений от 110 до 1150 кВ Номинальный ток — до 4000 А, номинальный ток отключения — до 63 кА, время отключения — не более 0,04 с, время включения — не более 0,1 с, номинальное давление 4 МПа Разработана в ВЭИ и выпускается ПО «Уралэлектротяжмаш» [36] Общий вид выключателя дан на рис 3 46 Пневмомеханическая схема выключателя на напряжение 500 кВ представлена на рис 3 47
Основа серии — модуль имеет два контакта (разрыва) на полюс и рассчитан на напряжение 250 кВ.
В основании модуля расположен бак со сжатым воздухом 1. Сжатый воздух по трубопроводу подается в верхний бак, образованный металлическим цилиндром 9 и стеклоэпоксидным цилиндром 11 ДУ находится в верхнем баке со сжатым воздухом.
Отличительной особенностью выключателя является управление контактной системой и клапанами с помощью передачи усилия легкими изоляционными тягами. Это дает возможность сократить время отключения до 0,04 с (оно в 2 раза меньше, чем у выключателя ВВБ). На рис 3.47 выключатель показан во включенном положении. Главный контакт создается пальцами 19 и внешней поверхностью подвижного контакта 18. Пальцы дугогасительного контакта 20 скользят по внутренней поверхности контакта 18. Пальцы 20 расположены в прорезях дутьевого сопла неподвижного контакта В указанном положении кон такт 18 садится на седло 25 и тем самым внутренняя полость контакта 18 соединяется с атмосферой (через открытый выхлопной клапан 24), внешняя поверхность контакта 18 и пальцы 19 остаются в среде сжатого воздуха. Сопло 17 подвижное. Начальное расстояние между контактом 20 и соплом 17— оптимальное для данного сечения сопла. После гашения дуги подвижное сопло 17 перемещается под действием давления внутри ДУ. В конечном положении сопло садится на седло 26 и герметизирует камеру.
Высокая электрическая прочность между контактного промежутка достигается экранами 16, которые выравнивают электрическое поле между контактами.
Отключение.
При срабатывании электромагнита отключения 3 открывается клапан 6 и сжатый воздух подается на поршень 7, который воздействует на тягу 8. Через звенья 5, 4, 2 усилие передается на изоляционные тяги 13. Они перемещаются вниз. Через звенья 37 и 15 перемещение передается горизонтальной тяге 36, которая связана с контактом 18. Соединение звеньев 15 и 37 с тягой 13 осуществляется трубкой 14. Этот контакт сначала размыкается с пальцами 19, а затем с пальцами 20.
Рис. 3.46. Общий вид выключателя серии ВНВ на напряжение 750 кВ
Рис. 3.47. Пневмомеханическая схема полюса выключателя ВНВ-500 (А— к коммутирующему устройству резистора)
Между последними и внутренней поверхностью контакта 18 загорается дуга, которая быстро перемещается воздушным потоком, вытекающим в атмосферу через сопло неподвижного контакта и подвижное сопло 17. Гашение дуги происходит за счет двустороннего дутья. Шток 31 связан с тягой 13. При движении тяги 13 вниз шток 31 действует на рычаг 30 и открывает клапан 34, при этом сжатый воздух, находящийся над поршнем, через змеевик 29 выходит в атмосферу. Поршень 35 освобождает рычаги 27 и 28 и дает возможность закрыться клапану 24. Управление клапаном 24 осуществляется с помощью металлических тяг 22 и 23 и коромысла 21. Одновременно подвижное сопло 17 вместе с ограничивающим электродом 41 перемещается вправо, пока сопло не сядет на седло 26. Таким образом внутренний объем ДУ герметизируется и отделяется от атмосферы.
При токах отключения до 40 кА выключатель не имеет шунтирующих резисторов. При токах 63 кА или тяжелых условиях восстановления напряжения используются низкоомный резистор и вспомогательный контактный блок, отключающий ток резистора. Резистор вместе с контактами находится в специальном контейнере, расположенном рядом с ДУ. Управление блоком вспомогательных контактов осуществляется от клапана 34.
Включение.
При срабатывании электромагнита 12 клапан 10 открывается и соединяет полость над поршнем 7 с атмосферой. Одновременно подается сжатый воздух на поршень 38, который отсекает бак от поршня 7.
Под действием заведенной пружины 33 шток 32 отпускается и клапан 34 закрывается. Сжатый воздух подается к поршню 35, он опускается и воздействует на рычаги 28 и 27. При этом клапан 24 открывается, а подвижное сопло 17 устанавливается в положение, указанное на рисунке. Поскольку сопло смещается влево, оно покидает седло 26 и внутренняя полость контакта 18 и сопла 17 соединяется с атмосферой. При закрытии клапана 34 сжатый воздух подается в контейнер вспомогательного контакта и он включает резистор. При движении тяги 13 вверх подвижный контакт 18 устанавливается в положение «включено», одновременно поршень 7 переходит в положение, указанное на рисунке. После выхода воздуха из полости над поршнем 7 закрываются клапаны 10, 6 и поршень 38 устанавливается в исходное положение соответствующими пружинами.
В выключателе на напряжение 1150 кВ при включении вначале замыкаются вспомогательные контакты и в цепь вводится резистор, сопротивление которого на полюс примерно равно волновому сопротивлению линии. Затем через время примерно 10 мс включается контакт 18, который шунтирует резистор.
Рис. 3.48. Подвесной вариант выключателя ВНВ-750
С целью уменьшения массы и габаритных размеров можно перейти на подвесной вариант выключателей. На рис. 3.48 представлен один из вариантов. Рама 1 крепится к порталу. На раме установлен бак со сжатым воздухом 2. Модули 7, 7а и 7б на напряжение 250 кВ каждый укреплены на гирляндах подвесных изоляторов 4. Сжатый воздух подается в ДУ через воздуховоды 3 и 9. Для улучшения распределения напряжения на подвесной изоляции установлено экранное кольцо 5. Равномерное распределение напряжения по разрывам обеспечивается конденсаторами 6. Выключатель имеет контейнеры с резисторами и вспомогательными контактами 8. По предварительным расчетам подвесной вариант выключателя 750 В позволяет уменьшить массу примерно на 25 %.
