Коммутационные аппараты на напряжение выше 1 кв

 

Предохранители выше 1 кВ

Предохранители выше 1000 В аналогичны рассмотренным выше, но работают при более тяжелых условиях гашения дуги. В современных конструкциях в основном применяется гашение дуги в узких каналах при высоком давлении (предохранители с мелкозернистым наполнителем) и гашение дуги при помощи автогазового или жидкостного дутья.

Предохранители серий ПК и ПКТ с мелкозернистым наполнителем (в виде кварцевого песка) состоят из фарфоровой герметичной трубки, армированной латунными контактными колпачками, в которой расположены медные посеребренные (ПК) или константановые (ПКТ) проволочные плавкие вставки. Для улучшения условий гашения дуги вставки должны иметь достаточно большую длину и малое сечение. Это достигается применением нескольких параллельных вставок в виде спиралей-пружин (ПК) или намотанных на ребристый керамический сердечник (ПК, ПКТ). Для уменьшения температуры плавления вставки при перегрузках (защита от перегрева) и для увеличения токоограничивающего действия при коротких замыканиях на вставки напаивают оловянные шарики, создающие металлургический эффект. При расплавлении вставки дуга горит в узком канале, образованном металлом испарившейся плавкой вставки. Тесное соприкосновение дуги с окружающим ее кварцем в условиях высокого давления, образовавшегося за счет паров металла, ускоряет ее гашение. Предохранители ПК и ПКТ имеют указатели, которые выбрасываются пружиной из трубки при перегорании вставки.

При перегорании предохранителя в момент испарения — «взрыва» пары металла обладают свойствами диэлектрика, вследствие чего ток мгновенно обрывается, и возникают перенапряжения (до 4,5 - 5 U_ф ), способные пробить газовый промежуток. Для снижения перенапряжений применяют вставки, состоящие из двух последовательно соединенных вставок разных сечений. Вначале перегорает вставка с меньшим сечением, потом - вставка с большим сечением. Это приводит к некоторому замедлению отключения и снижению перенапряжения.

Предохранители серии ПК предназначены для защиты цепей напряжением до 35 кВ, их изготовляют на номинальные токи до 400 А и мощность отключения

S_откл=200 тыс. кВА (S_откл= (U_номI_{ном.откл}).

Предохранители серии ПКТ предназначены для защиты измерительных трансформаторов напряжения до 35 кВ, они имеют мощность отключения 1 млн. кВ·А и более.

Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги выполняют с короткой плавкой вставкой, которая состоит из медной токоведущей части и стальной удерживающей части. После перегорания сначала медной, а затем стальной частей дуговой промежуток удлиняется с помощью пружин или давления образующихся газов. Дуга втягивается в дугогасящую или газогенерирующую среду и под действием газового или жидкостного дутья гаснет.

В стреляющих предохранителях типа ПСН, используемых в установках 10, 35 и 110 кВ, дуга, возникающая при сгорании плавкой вставки, затягивается пружиной ножа в канал газогенерирующей трубки и гасится мощным продольным дутьем газов, выбрасываемых из трубки со световым и звуковым эффектом.

Разъединители

Разъединитель – коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрической цепи без тока или при незначительном токе (холостого хода силовых трансформаторов, зарядного тока воздушных и кабельных линий). Назначение разъединителя - изолировать участок цепи на время ремонта электрооборудования и при необходимости заземлить. Поэтому в конструкции разъединителя обычно, кроме рабочих ножей, предусматривают заземляющие ножи с одной или двух сторон. В некоторых схемах электрических соединений используют разъединители для изменения схемы установки путем переключения отдельных цепей, находящихся под напряжением, если эти переключения не сопровождаются обрывом тока и возникновением дуги на контактах разъединителя.

Конструкции разъединителей различных типов отличаются характером движения ножа, устройством основного элемента — контактов, которые должны надежно работать при номинальном режиме и обладать стойкостью при коротких замыканиях. В разъединителях применяют высокие контактные нажатия. Для обеспечения электродинамической стойкости используют электромагнитные и электродинамические компенсаторы.

Разъединители снабжают ручным, электродвигательным или пневматическим приводом, который, как правило, во избежание ошибочных действий (размыкания под током) блокируют с приводом выключателя.

Разъединители делят:

1) по числу полюсов: одно- и трехполюсные;

2) по роду установки: для внутренних и наружных установок;

3) по конструкции:

- рубящего

- поворотного

- катящегося

- пантографического

- подвесного типа

4) по способу установки: с вертикальным и горизонтальным расположением ножей

а) разъединители для внутренней установки

Для внутренних установок разъединители могут быть однопо­люсными (РВО) или трехполюсными (РВ, РВК, РВРЗ и др.). Трехполюсные разъединители могут выполняться на общей раме или на отдельных рамах для каждого полюса (рис. 4-36). Отдельные полюсы объединяются общим валом, связанным с приводом разъ­единителя. На токи до 1000 А нож разъединителя изготовляется из двух медных полос, на большие токи применяются ножи из трех-четырех полос. Так же как в шинных конструкциях, наилучшее использование материала при больших токах достигается, если неподвижные контакты будут коробчатого сечения (рис.3, (3)), а ножи разъединителя — корытооб­разной формы (рис.3, (4)).

 

 

Рис.3: Разъединитель для внутренней установки рубящего типа РВК – 20/6000

1- рама; 2 – опорный изолятор; 3 – неподвижный контакт; 4 – подвижный контакт (нож);

5 – фарфоровая тяга; 6 – вал.

Для установки в комплектных экранированных токопроводах применяются разъединители катящегося типа с поступательным движением ножа и заземляющий разъединитель типа ЗР, рубящего типа, управляемый червячным приводом.

б) Разъединители для наружной установки

Разъединители, устанавливаемые в ОРУ, должны обладать соответствующей изоляцией и надежно выполнять свои функции в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Разъединители горизонтально-поворотного типа выпускаются на напряжение от 10 до 750 кВ. Широкое приме­нение этих разъединителей объясняется значительно меньшими га­баритами и более простым механизмом управления. В этих разъ­единителях главный нож состоит из двух частей, так же как у разъе­динителя РНВ, но они перемещаются в горизонтальной плоскости при повороте колонок изоляторов, на которых закреплены (рис. 4.27). Один полюс является ведущим, к нему присоединен привод. Дви­жение к двум другим полюсам (ведомым) передается тягами. Разъе­динители могут иметь один или два заземляющих ножа. Контактная часть разъединителя состоит из ламелей, укрепленных на конце одного ножа, и контактной поверхности на конце другого ножа. На рис. 4.27.

 

показан разъединитель марки РНДЗ (Р – разъединитель, Н - для наружной установки, Д – двухколонковый, З – с заземляющими ножами).

 

 

 

 

Рис. 4.27. Разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2-110 (включенное положение):

1 — рама; 2 — опорный изолятор; 3— наконечник для присоединения шин; 4 — гибкая связь; 5 — главный нож с ламелями; 6 — главный нож без ламелей; 7 — заземляющие ножи; 8 — тяга к приводу; 9 — привод.

 

В установках 500-750 кВ находят применение пантографические и подвесные разъединители. Подвесной разъединитель (рис.4.30.) имеет подвижную кон­тактную систему, состоящую из груза 5, снабженного пружиня­щими лапами 4 и контактными наконечниками 3, к которым при­варены токопроводы.

Вся эта система подвешена на гирляндах изоляторов 2 к порта­лу. Неподвижный контакт в виде кольца 6 может устанавливаться на шинной изоляционной опоре, а также на измерительных транс­форматорах тока и напряжения. Тросовая система управления со­стоит из электродвигательного привода, троса, противовеса, бло­ков.

В отключенном положении подвижный контакт поднят. При включении разъединителя вращением барабана привода подни­мается вверх противовес, а подвижные контакты под действием собственного веса опускаются вниз и наконечники 3 приходят в соприкосновение с кольцом 6 — цепь замкнута.

 

 

 

 

Рис. 4.30. Разъединитель подвес­ного типа (РПН): 1 — трос от привода; 2 — гирлянда изоляторов; 3 — контактные наконеч­ники; 4— пружинящие лапы; 5— груз; 6 — неподвижный контакт в виде коль­ца; 7— заземляющий нож; 8— транс­форматор тока