Роз’єднувачі, їх призначення. Схеми вимикання

Роз’єднувачі – апарати призначені для вмикання і вимикання кола високої напруги при струмах значно менших номінальних або при номінальних струмах, але коли напруга на контактах апарату недостатня для утворення дуги.

Роз’єднувачі служать для аварійних вимикань, для забезпечення у високовольтних установках видимого розриву при вимиканні якоїсь ділянки кола або при перемиканні з кола одної вітки на іншу і набору потрібної схеми.

QF – високовольтний вимикач;

QS – роз’єднувачі;

QS _1-2 – нормально замкнуті.

Для безаварійної роботи відповідно до правил техніки безпеки, устаткування має бути відключено:

1. спочатку вимикають коло вимикачем QF;

2. розмикають контакти роз’єднувачів QS ₁ і QS ₂;

3. після вимикання QF, він повинен бути заземлений роз’єднувачами QS ₃і QS ₄. Якщо ножі заземлювачів не заземлені, то можуть виникнути високі потенціали за рахунок ємнісного зв’язку із лініями високої напруги на виводах вимикача QF.

Роз’єднувачі використовуються для вимикання невеликих струмів – струмів холостого ходу трансформаторів, зарядних струмів, повітряних і кабельних ліній.

В ряді випадків роз’єднувачі використовуються для перемикання з одної лінії на другу.

При цьому QS ₂ замкнутий, QS ₁ розімкнутий в початковий момент. Тоді відбувається перевід навантаження з вітки А на вітку Б. Після цього вимикають QS ₂. Дуга на QS ₂ не утворюється, оскільки напруга на них дорівнює спаду напруги на QS ₁. А напруга на QS ₂ є дуже малою.

Вимоги до роз’єднувачів

Вимоги до роз’єднувачів зв’язані з їх умовами роботи та призначенням. Вимикаюча здатність роз’єднувачів визначається їх контактною системою і механізмом приводу.

Вимоги полягають у наступному:

1. контактна система повинна надійно пропускати номінальний струм скільки завгодно тривалий час;

2. контактна система, працюючи в важких умовах впливу вологи, пилу, льоду, води, повинна мати необхідну динамічну і термічну стійкість;

3. роз’єднувач і механізм його приводу повинні надійно утримуватись у ввімкнутому положенні при протіканні струму короткого замикання. Те саме відноситься до вимкненого положення. Рухомий контакт у вимкненому положенні повинен бути надійно зафіксований, інакше можуть статися аварії з жертвами;

4. у зв’язку з тим, що роз’єднувач – апарат безпеки, проміжок між розімкнутими контактами має мати підвищену електричну міцність;

5. привод роз’єднувача доцільно блокувати із вимикачем. Операції із роз’єднувачем можуть проводитись лише після того, як вимикач вимкнено.

По характеру виконання блокування може бути:

1. механічним;

2. механічно замковим;

3. електромагнітно-замковим.

Вибір роз’єднувачів

1. номінальна напруга роз’єднувача повинна відповідати номінальній напрузі сітки;

2. найбільший струм тривалого навантаження споживача не повинен перевищувати струму роз’єднувача;

3. ударний струм короткого замикання в місці установки роз’єднувача не повинен перевищувати допустиму амплітуду ударного струму короткого замикання роз’єднувача;

Конструкції роз’єднувачів

Конструкції роз’єднувачів – різноманітні, в залежності від того, при яких напругах і струмах сітки він повинен працювати. Але обов’язковими частинами в роз’єднувачі є:

1. полюс роз’єднувача, який складається з нерухомих і рухомих контактів (ножів) (кількість ножів може доходити до 8 штук), що кріпляться на ізоляторах.

2. опорна плита (рама).

3. привід.

Бувають контакти з вертикальним розміщенням і з горизонтальним. Контакти повинні надійно працювати при всіх типах режимів і крім нагріву, динамічної і термічної стійкості, для роз’єднувачів дуже важливим є механічна і електрична стійкість ізоляції – один із головних параметрів розрахунку роз’єднувачів.

В роз’єднувачах застосовують високі контактні натискання. Коли роз’єднувачі важкі, то для керування застосовують великі електродвигуни і пневматичні приводи. Найбільш розповсюджений, при струмах А ручний червячний привід. При малих струмах до 35 кВ можна керувати вручну ізоляційною штангою. При напругах до 20 кВ (для внутрішніх установок, на які не впливає атмосфера), розповсюджені роз’єднувачі рублячого типу (рис. 19.5).

Один із засобів забезпечення надійного прижиму контакту – це використання електро-динамічних сил, що виникають при проходженні вимикаючих струмів через рухомі і нерухомі контакти. При КЗ електро-динамічна сила прижимає шини (1) до контакту (2).

Застосовують, крім того, комбіновані контакти.

Для зовнішнього використання служать роз’єднувачі, що мають систему контактів таку саму, як і відокремлювачі (рис 19.4).

1 – ніж контактний

В останні роки на високовольтних підстанціях застосовують відокремлювачі і короткозамикачі замість вхідних вимикачів. Така заміна спрощує устаткування, одночасно не погрішуючи надійності роботи підстанції.