6. Выключатель

Высоковольтные выключатели предназначены для оперативных замыканий и размыканий цепей высокого напряжения при номинальных режимах работы и автоматического размыкания этих цепей при аварийных режимах (перегрузки, короткие замыкания и т.п.). Автоматическое и достаточно быстрое отключение цепи при коротком замыкании является основной и наиболее ответственной операцией выключателя, предотвращающей повреждение и разрушение дорогостоящего электрооборудования от действия больших токов короткого замыкания, а также возможные нарушения нормальной работы энергосистемы.

Выключатели выполняются на номинальные токи от 50 А до 20 кА, номинальные напряжения от 3 до 750 кВ при мощности отключения от 50 до 40 000 MB • А.

Основным фактором, определяющим конструкцию выключателя, является способ гашения дуги. Исходя из этого, выключатели могут быть разделены на следующие основные группы:

• масляные выключатели — гашение дуги происходит в масле. В эту группу входят маломасляные выключатели с малым объемом масла, служащим только дугогасящей средой, и баковые выключатели, имеющие большой объем масла, которое служит еще и изоляцией токоведущих частей;

• воздушные выключатели — гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха, получаемого от специального источника;

• воздушные автопневматические выключатели — сжатый воздух, необходимый для гашения дуги, создается за счет энергии отключающей пружины;

• автогазовые выключатели — гашение дуги осуществляется газами, которые выделяются из стенок камер под действием высокой температуры электрической дуги;

• выключатели со сжатым элегазом — гашение дуги происходит в среде шестифтористой серы;

• электромагнитные выключатели — гашение дуги осуществляется с помощью магнитного дутья в камерах различных конструкций;

• вакуумные выключатели — гашение дуги происходит в вакууме.

Выключателям каждой из перечисленных групп свойственны свои достоинства и недостатки, определяющие области их применения.

Выключатели первых двух групп могут быть выполнены на всю шкалу напряжений, токов и мощностей отключения. Они изготовляются как для внутренней, так и для наружной установки. Выключатели остальных пяти групп имеют сравнительно малые мощности отключения (до 50... 300 MB * А), токи (до 300... 600 А) и напряжения (до 6... 15 кВ). Исключение составляют вакуумные выключатели и выключатели со сжатым элегазом, отдельные конструкции которых могут быть выполнены на напряжения 35... 220 кВ, но также с малыми мощностями отключения. Выключатели последних пяти групп используются чаще всего в качестве выключателей нагрузки, т. е. аппаратов, осуществляющих включение и отключение цепи с рабочими токами нагрузки и не предназначенных для отключения токов короткого замыкания.

Выключатели каждой группы подразделяются:

• по времени действия — на быстродействующие, ускоренного действия и небыстродействующие;

• по числу фаз — на однофазные и трехфазные;

• по числу мест разрыва цепи на фазу — на выключатели с одним разрывом, двумя разрывами и многократным разрывом;

• по конструктивной связи с приводом — на выключатели с отдельным приводом и со встроенным приводом. В обоих случаях привод может быть либо с ручным, либо с двигательным включением;

• по роду установки — на выключатели для внутренней и наружной установок, а также для взрывоопасной среды;

• по наличию автоматического повторного включения (АПВ) — на выключатели однократного, многократного, пофазного и быстродействующего повторного включения (БАПВ);

• по выполняемым функциям в схемах распределительных устройств — на генераторные и распределительные (последние подразделяются на фидерные и подстанционные).

Генераторные выключатели характеризуются большими значениями номинальных токов (до нескольких десятков тысяч ампер) и мощностей отключения (десятки тысяч мегавольт-ампер), сравнительно небольшими значениями напряжений (6...20 кВ) и времени отключения (0,1 ...0,2 с).

Распределительные (фидерные) выключатели отличаются от генераторных малыми значениями номинальных токов (300...600 А) и мощностей отключения (100... 300 MB • А), немного меньшим временем отключения и наличием АПВ. Подстанционные выключатели характеризуются высокими номинальными напряжениями (110... 150 кВ), большой мощностью отключения, быстродействием (время отключения — 0,008...0,010 с) и наличием АПВ однократного, многократного и пофазного действия.

Контрольные вопросы:

1. Перечислить коммутационные аппараты до и выше 1000 В.

2. Знать определение и принцип действия контактора.

3. Знать определение и принцип действия рубильника.

4. Знать определение и принцип действия магнитного пускателя.

5. Знать определение и принцип действия автоматического выключателя.

6. Знать определение и принцип действия отделителя.

7. Знать определение и принцип действия короткозамыкателя.

8. Знать определение и принцип действия разъединителя.

9. Знать определение и принцип действия высоковольтного выключателя.

10. Знать определение и принцип действия выключателя нагрузки.

11. Знать определение и принцип действия предохранителя.