В настоящее время для управления масляными выключателями применяются приводы: электромагнитные постоянного тока, пневматические и пружинные, выполняемые выносными или встраиваемыми в выключатель.
Электромагнитные приводы (рис. 4.25) используют броневые электромагниты постоянного тока с якорем 1 и катушкой 2. При подаче напряжения на катушку привода толкатель 4 воздействует на ролик 3, связанный системой рычагов с валом привода 5, который с помощью муфты 6 и системы промежуточных звеньев соединяется с валом выключателя. Включенное положение привода фиксируется Г-образным рычагом 7, на котором устанавливается ось ролика. От вала выключателя во включенном положении привода передается усилие отключающих и буферных пружин, которое воспринимается системой рычагов 8, выведенных за положение мертвой точки. Для отключения выключателя на соленоид отключения 9 подается напряжение от схемы управления выключателем и якорь 10 выводит механизм из устойчивого положения.
Рис. 4.25. Привод электромагнитный ПЭ-11
Ось ролика соскакивает с рычага 7, не препятствуя отключению выключателя, и вал привода свободно поворачивается. Положение выключателя отмечается флажком 11, видным в окне кожуха привода. С валом привода соединены блок-контакты 12 и 13, обеспечивающие нужную последовательность работы схемы управления и сигнализации выключателя. Для ручного оперирования выключателем при наладке выключателя и привода применяется рычаг 14.
Рис. 4.26. Привод воздушный ПВ
Положительными качествами таких приводов является простота конструкции, высокая надежность в эксплуатации, соответствие тяговых характеристик привода характеристике противодействующих сил.
Недостатками их являются необходимость использования для их питания мощных аккумуляторных батарей, большой расход меди на катушки приводов и на подходящие к нему провода, а также значительное время срабатывания, обусловленное электромагнитными процессами в приводе. Расчет электромагнита такого привода приведен в [1.1].
Пневматический привод (рис. 4.26) имеет компоновку и механизм, аналогичные компоновке и механизму электромагнитного, только вместо электромагнита в нижней части привода устанавливается цилиндр 1 с поршнем 2.
Рис. 4.27. Привод пружинный ПП-67
Для быстрой подготовки привода к следующему включению выключателя в силовой части привода 3 и в клапанном устройстве 4 предусмотрены отверстия для выхода использованного воздуха в атмосферу, в результате чего поршень со штоком 5 под действием пружины 6 быстро возвращается в исходное положение. Для отключения выключателя установлен обычный отключающий электромагнит 7. Такой привод устанавливается совместимо с резервуаром сжатого воздуха. Номинальное давление в зависимости от мощности привода колеблется в пределах 1—2 МПа.
Пневматический привод имеет малые времена включения (меньше 0,3 с), тяговая характеристика круто нарастает и легко регулируется изменением сечения отверстия для подачи сжатого воздуха, характеристики привода не меняются при частых включениях.
Однако привод требует особых мер для обеспечения нормальной работы при низких температурах (очистка и сушка воздуха).
В пружинном приводе (рис. 4.27) энергия, необходимая для включения, запасается в мощных пружинах, которые заводятся через редуктор от двигателя малой мощности или вручную.
Так как тяговая характеристика пружины уменьшается к концу хода, в пружинных приводах применяются маховые массы, которые разгоняются в начале хода, а в конце хода на включение передают свою кинетическую энергию на вал выключателя.
Современные пружинные приводы могут работать в режиме АПВ и имеют времена включения 0,2—0,35 с.
Общим элементом всех приводов является блокирующий механизм или механизм свободного расцепления, запирающий выключатель во включенном положении. Последовательность работы одного из таких механизмов показана на рис. 4.28. Позиция 4.28, а соответствует включенному положению выключателя, когда ось ролика удерживается Γ-образным рычагом 1, а усилие, передаваемое от выключателя на рычаг вала привода 2, воспринимается системой рычагов 3, 4, заведенных за положение мертвой точки. На рис. 4.28, б показано начало процесса включения выключателя толкателем 6, а на рис. 4.28, в — включение выключателя на существующее в цепи КЗ, когда подвижные контакты выключателя не будут фиксироваться на защелке, так как отключающий электромагнит 5 вывел рычаги 3, 4 за положение мертвой точки, и сразу после включения начнут движение на отключение.
Порядок проектирования выключателя
Задаются: номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный ток отключения, механические характеристики.Расчет проводится в следующем порядке:
- Выбирается аналог проектируемому выключателю.
- Рассчитываются сечение токоведущих частей, а также нажатие контактов в длительном режиме при протекании через выключатель номинального тока.
- Рассчитываются сечения токоведущих частей и контактные нажатия в режиме КЗ. Контактные нажатия определяются с учетом действия электродинамических сил в точках касания, обусловленных токоведущим контуром, из условия неприваривания контактов.
- Сравниваются результаты расчетов пп. 2 и 3 и выбираются наибольшие из рассчитанных значений.
- Рассчитывается изоляция выключателя.
- Рассчитывается электродинамическая стойкость выключателя.
- Проводится расчет давления в дугогасительном устройстве (ДУ) выключателя.
- По заданной скорости отключения проводится расчет механизма выключателя, отключающих и буферных пружин.
- По статической работе включения выбирается, а при необходимости рассчитывается привод из условия получения заданной скорости включения.
- Рассчитывается эрозия контактов и межревизионный срок службы.
