ГЛАВА 1.
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НАГРУЗКИ
ВН используют в РУ сравнительно небольшой мощности (на цеховых, городских, сельскохозяйственных подстанциях), где возможно ограничиться защитой от токов короткого замыкания при помощи плавких предохранителей, где выключатели нужны только для включения и отключения цепей при нагрузке.
Дугогасительные устройства (ДУ)ВН рассчитаны только на гашение маломощной дуги, возникающей при отключении тока нагрузки, поэтому их нельзя использовать для отключения цепей при коротких замыканиях. ВН с учетом высоковольтных предохранителей дешевле силовых элегазовых и вакуумных выключателей, и обычно требуют меньше места в РУ. В качестве дугогасительных устройств в ВН могут быть применены дугогасительные камеры с твердым газогенерирующим материалом ( ранее использовались дугогасительные решетки с металлическими или керамическими пластинами). Далее рассмотрены некоторые типы конструкций ВН известных производителей.
Выключатель нагрузки типа ВНМ-10
Рассмотрим оборудование производства ЗАО «Завод электротехнического оборудования» (ЗАО «ЗЭТО»). На рис.1.1 представлен выключатель нагрузки переменного тока автогазового типа ВНМ-10.
Рис.1.1. Выключатель нагрузки типа ВНМ-10
Выключатели нагрузки переменного тока автогазовые типа ВНМ-10 предназначены для коммутации под нагрузкой цепей трехфазного тока частоты 50 Гц, напряжением 10 кВ, а также заземления отключенных участков при помощи ножей заземления, составляющих единое целое с выключателем.
Выключатель исполнения с предохранителями может быть оснащен расцепляющим устройством, обеспечивающим отключение выключателя при перегорании одного из предохранителей.
Выключатели нагрузки автогазовые вместе с приводом ПП-16М могут использоваться для работы в камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО), комплектных трансформаторных подстанциях (КТП) для систем с изолированной или компенсированной нейтралью.
Основное рекомендуемое рабочее положение в пространстве – установка на вертикальной плоскости при отклонениях до 5º в любую сторону. Допустима установка в любой плоскости пространства.
Выключатель нагрузки ВНМ-10 состоит из монолитной рамы, изготовленной из конструкционного электроизоляционного материала, на раме установлены токопроводы, состоящие из неподвижных контактов и подвижных контактных ножей, вращающихся на осях, расположенных в нижней части рамы. Вращение контактных ножей для совершения операции включения или отключения осуществляется рычажным валом посредством изоляционных тяг, которые шарнирно соединены с ножами контактными и рычажным валом.
На неподвижных контактах, установленных в верхней части рамы, находятся дугогасительные камеры с неподвижными дугогасительными контактами. Подвижные дугогасительные контакты расположены на одной оси с подвижными контактными ножами. Смягчение ударов контактных ножей при отключении осуществляется буферным устройством,
установленным на тяге, соединяющей привод с рычажным валом, а подвижных дугогасительных контактов – резиновым буфером.
Выключатели имеют типоисполнение по наличию ножей заземления (сверху или снизу) и контактов для установки предохранителей. Второй контакт под предохранитель закреплен на отдельно устанавливаемой монолитной полураме, изготовленной из электроизоляционного материала. Полурама имеет исполнения по наличию ножей заземления и устройства для подачи команды на отключение выключателя при перегорании одного из предохранителей.
В дугогасительных камерах происходит размыкание дугогасительных контактов после размыкания главных контактов. Корпус дугогасительной камеры выполнен из газогенерирующей пластмассы.
Заземляющие ножи представляют собой сборный узел, состоящий из сварного вала с присоединенными к нему ламелями. Ножи заземляют верхние или нижние выводные контакты выключателя и устанавливаются: сверху или снизу выключателя, на полураме за предохранителями или с двух сторон от предохранителей.
Привод выключателя содержит блокировку, не позволяющую взвести пружины и включить выключатель при включенных ножах заземления, а также не позволяющую включить ножи заземления при включенном выключателе или взведенных пружинах.
Номинальные параметры выключателя ВНМ-10 представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Наименование параметра | Норма для выключателя | |
400А | 630А | |
Номинальное напряжение, кВ | 10 | 10 |
Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 12 | 12 |
Номинальный ток, А | 400 | 630 |
Номинальный ток отключения при cosφ > 0,7 А | 630 | 630 |
Повышенный ток отключения при cosφ > 0,7 А | 800 | 800 |
Наибольший ток отключения при cosφ > 0,7 А | 1 000 | 1 000 |
Продолжение таблицы 1.1
Наименование параметра | Норма для выключателя | |
400А | 630А | |
Нормированные параметры сквозного тока короткого замыкания: - наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА | 51 | 81 |
- номинальное начальное значение периодической составляющей, кА | 20 | 31,5 |
- среднеквадратическое значение тока короткого замыкания за время его протекания (ток термической стойкости), кА | 20 | 31,5 |
- время протекания тока (время короткого замыкания), с | 3 | 3 |
- время протекания тока в цепи заземления, с | 1 | 1 |
Нормированные параметры тока включения: | 51 | 62,5 |
- начальное действующие значение периодической составляющей, кА | 20 | 25 |
Номинальное напряжение электромагнита отключения (включения), В | 110, 220 | 110, 220 |
- переменного тока | 110, 127, 220 | 110, 127, 220 |
Диапазон рабочих напряжений на зажимах электромагнита (в процентах от номинального напряжения) | 70-110 | 70-110 |
- переменного тока | 65-120 | 65-120 |
Коммутационная способность отключения при cosφ > 0,7 А, | 120 | 120 |
- 800 А | 10 | 10 |
- 1000 А | 3 | 3 |
Собственное время, с: - включения, не более | 0,15 | 0,15 |
- отключения, не более | 0,1 | 0,1 |
Механическая износостойкость, циклы (B-t-O) | 2 000 | 2 000 |
Срок службы, лет, не менее | 25 | 25 |