Устройство ЭС, ПС и ЛЭП - Газогенерирующие выключатели

В газогенерирующих выключателях для гашения электрической дуги используется дутье газов, которые выделяются из твердых диэлектриков при воздействии на них дуги.
В качестве газогенерирующего диэлектрика широко применяют органическое стекло, которым выкладывают внутренние стенки дугогасительной камеры. Возникающая при расхождении контактов дуга, соприкасаясь с органическим стеклом, генерирует из него газы, давление которых используется для создания поперечного или продольного дутья.
Нашей промышленностью выпускались два вида газогенерирующих выключателей для внутренней установки на номинальные напряжения 6 и 10 кВ: автогазовый выключатель ВГ-10, не нашедший широкого применения, и выключатели нагрузки ВН-16, ВНП-16, и ВНП-17.

Рис. 110. Выключатель нагрузки, ВНП-16:
а — общий вид; б — комплект неподвижных контактов; 1 —предохранители; 2 — полурама; 3 — резиновые шайбы; 4 — комплект отключающих пружин; 5—рама; 6—дугогасительная камера; 7 — подвижный дугогасящий контакт; 8 — подвижный рабочий контакт; 9 — скоба; 10 — неподвижные контакты; 11 — стойка; 12 — неподвижный дугогасящий контакт
Выключатель нагрузки ВНП-16 с предохранителями служит для включения и отключения тока нагрузки в пределах номинального (400 а при 10 кВ). Для отключения токов перегрузки и токов короткого замыкания к выключателю нагрузки пристраивают предохранители.
Использование выключателей нагрузки с предохранителями позволяет не применять в распределительном устройстве сложный комплекс коммутационной и защитной аппаратуры, а также силовые выключатели и частично разъединители, трансформаторы тока, релейную защиту и т. п.
Выключатель нагрузки ВНП-16 (рис. 110) представляет собой трехполюсный аппарат, собранный на общей раме 5 и предназначенный для установки на вертикальной плоскости. Предохранители 1 пристраивают на месте монтажа над выключателем нагрузки или под ним, для чего к основной раме прикрепляют болтами приставную полураму 2 с тремя изоляторами.
Комплект подвижных контактов состоит из рабочего контакта 8 (ножа) и дугогасящего контакта 7, представляющего собой нож дугообразной формы, закрепленный внутри стальной скобы 9, приклепанной к рабочему контакту 8.

Рис. 111. Дугогасительная камера выключателя нагрузки (со снятой передней стенкой):
1—подвижный дугогасящий контакт; 2—пластмассовая стенка камеры (задняя); 3— составной вкладыш из органического стекла; 4 — неподвижный дугогасящий контакт; 5—стойка; 6 — изолятор
Комплект неподвижных контактов 10 состоит из рабочего контакта в виде стойки 11, которая образует с подвижным рабочим контактом линейное соприкосновение, и закрепленного на основании стойки дугогасящего контакта 12 с двумя полусферическими наконечниками, образующими с подвижным дугогасящим контактом точечное соприкосновение. Комплект неподвижных контактов 10 размещен внутри дугогасительной камеры 6, закрепленной на основании контактной стойки И.
Необходимую скорость движения подвижных контактов при отключении выключателя обеспечивают два комплекта отключающих пружин 4, расположенных на раме выключателя. Каждый комплект состоит из двух пружин сжатия, вставленных одна в другую. Внутренние, более короткие и сильные пружины служат для преодоления трения в контактах и первоначального разгона подвижных частей и действуют только на небольшой части хода отключения; наружные, более длинные и слабые пружины действуют на всем ходу отключения и надежно доводят контакты до отключенного положения.
На нижнем конце стержней, связанных с рычагами вала выключателя и проходящих сквозь отключающие пружины и их опорную планку, надето по три резиновые шайбы 3.
В конце отключения движущийся кверху стержень прижимает резиновые шайбы к нижней части упорной планки. Этим ограничивается дальнейшее движение подвижных контактов и смягчается удар при отключении выключателя.
Дугогасительная камера (рис. 111) образуется двумя фасонными пластмассовыми стенками 2, стянутыми между собой болтами. В камере помещен вкладыш 3, состоящий из двух частей корытообразного сечения, в который входит подвижный дугогасящий контакт 1. Обе части вкладыша изготовлены из органического стекла.
Процесс отключения выключателя начинается с момента освобождения механизма свободного расцепления привода. Отключающие пружины выключателя приводят в действие как детали механизма привода, так и подвижные части выключателя. Сначала размыкаются рабочие контакты, и ток начинает проходить по дугогасящим контактам, при размыкании которых возникает электрическая дуга. Дуга вызывает выделение большого количества газов из стенок вкладыша, поток которых интенсивно деионизирует дуговой промежуток, что обеспечивает быстрое гашение дуги. Газы выдуваются из камеры в атмосферу.
Выключатель нагрузки ВН-16 в отличие от выключателя ВНП-16 не имеет предохранителей.
Выключатель ВНП-17 имеет механическое устройство, которое при срабатывании предохранителя любой фазы выключателя воздействует на его привод, в результате чего выключатель отключается.