Лекция 8.
Тема 3.3 (2 часа) Электрические приборы. Коммутационные аппараты выше 1000 в. План.
3.3.1. Коммутационные аппараты выше 1000 В.
3.3.2 Выключатели нагрузки.
3.3.3. Вакуумные выключатели.
3.3.1 Коммутационные аппараты на напряжение выше 1000 в
Высоковольтные выключатели (включая их приводы) предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением от 6 до 750 кВ включительно (ГОСТ 687–78).
Выключатели должны эксплуатироваться в условиях предусмотренных климатическим исполнением и категорией размещения по ГОСТ 15150–69, и удовлетворять в части воздействия климатических факторов внешней среды требованиям ГОСТ 1515069 и ГОСТ 15543.1–89. Для маломасляных, воздушных, генераторных, элегазовых и электромагнитных выключателей климатического исполнения У, категории размещения 3 нижнее значение рабочей температуры окружающего воздуха принимается равным минус 25 °С.
Выключатели предназначены для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м, за исключением выключателей на номинальное напряжение 750 кВ, предназначенных для работы на высоте до 500 м.
Выключатель должен выполнять следующие механические операции и циклы операций при условиях, указанных ниже, с характеристиками работы механизма выключателя, обеспечивающими нормированные параметры коммутационной способности выключателя:
а) включение (В);
б) отключение (О);
в) включение-отключение (ВО), в том числе без преднамеренной выдержки времени В и О;
г) отключение-включение (ОВ) при любой бесконтактной паузе;
д) отключение-включение-отключение (ОВО).
Конструкция выключателя, прежде всего, определяется способом гашения дуги. По этому признаку современные включатели можно разделить на следующие группы:
1. Масляные выключатели – гашение дуги происходит в масле: баковые (с большим объемом масла, которое служит также изоляцией) и маломасляные или горшковые (с малым объемом масла, являющимся только дугогасящей средой).
2. Воздушные выключатели – гашение дуги осуществляется сжатым воздухом, запасенным в резервуаре выключателя.
3. Автогазовые выключатели – гашение дуги осуществляется газами, которые выделяются из стенок камер под действием высокой температуры дуги.
4. Выключатели со сжатым элегазом – гашение дуги происходит под давлением (в среде шестифтористой серы – SF6).
5. Электромагнитные выключатели – гашение дуги осуществляется при помощи магнитного дутья в различных камерах.
6. Вакуумные выключатели – гашение дуги происходит в вакууме.
3.3.2 Выключатели нагрузки.
Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ, рассчитанный на отключение номинального рабочего тока и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления, рис. 3.18.
Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока КЗ, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при КЗ.
Рис. 3.18. Выключатель нагрузки с гасительным устройством газогенерирующего типа
Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока КЗ, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы.
Отечественные заводы выпускают выключатели нагрузки (рис 3.18) для номинальных напряжений 6 и 10 кВ. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры. К ножам разъединителя прикреплены вспомогательные ножи. Изменен также привод разъединителя, чтобы обеспечить необходимую скорость движения ножей при включении и отключении, не зависящую от оператора.
В положении «включено» вспомогательные ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя и скользящие контакты гасительных камер замкнуты. Большая часть тока проходит через контакты разъединителя. В процессе отключения сначала размыкаются контакты разъединителя; при этом ток смещается через вспомогательные ножи в гасительные камеры. Несколько позднее размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов – продуктах разложения вкладышей из органического стекла. В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер, при этом обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы.