2.2. Электрооборудование, применяемое в ячейках sm6

Выключатели нагрузки, разъединители и заземляющие разъединители.

Выключатели нагрузки и разъединители имеют одинаковую конструкцию. В качестве дугогасящей и изоляционной среды используется элегаз. Три поворотных контакта помещены в корпус, заполненный элегазом с избыточным давлением 40 кПа, герметичность корпуса всегда проверяется на заводе-изготовителе. Внешний вид и основные элементы выключателя нагрузки (разъединителя) показаны на рис.2.3,2.4; Коммутационный аппарат может находиться в одном из трех

положений: включен, отключен, заземлен (рис.2.5). Заземляющий разъединитель, помещенный в элегаз, обладает необходимой стойкостью включению на короткое замыкание. В случае недопустимого повышения давления внутри корпуса предохранительная мембрана направляв газ в заднюю часть ячейки, обеспечивая

безопасность обслуживающего персонала.

Рис. 2.3. Выключатель нагрузки Рис. 2.4. Устройство выключателя нагрузки

(разъединитель) (разъединителя): 1 — крышка; 2 — корпус:

3 — вал привода; 4 — неподвижный контакт 5— подвижный контакт; 6— уплотнение

Рис.2.5. Положения контактов выключателя нагрузки (разъединителя):

а — включен; б — отключен; в — заземлен

42

В момент расхождения неподвижного и подвижного контактов аппарата возникает дуга, для гашения которой используется элегаз, обладающий исключительными дугогасительными свойствами. Для усиления охлаждения дуги создается ее движение в элегазе. Взаимодействие тока с полем, создаваемым постоянным магнитом, приводит к закручиванию дуги относительно неподвижного контакта, в результате происходит ее удлинение и охлаждение до момента, пока она не будет полностью погашена при первом прохождении тока через ноль. Расстояние между неподвижными и подвижными контактами становится к этому моменту достаточным, чтобы выдержать восстанавливающееся напряжение. Эта система является простой, имеет повышенную долговечность благодаря небольшому изнашиванию контактов.

Выключатель. В ячейках серии SM6 применяются два типа выключателей:

• серии SFset (рис.2.6, а) с автономным устройством, оборудованным электронной системой защиты и специальными датчиками, не требующими дополнительного источника питания;

• серии SF1 (рис.2.6, б) с встроенным электронным реле и стандартными датчиками, с питанием от дополнительного источника или без него.

Рис.2.6. Элегазовые выключатели, используемые в ячейках SM6:

а — серии Fluars SFset; б — серии Fluars SFI

Выключатели состоят из трех отдельных полюсов, установленных на раме, на которой смонтирован и привод. Рабочие элементы каждого полюса находятся в изолированном корпусе, заполненном элегазом с избыточным давлением 50 кПа. Каждый элегазовый корпус имеет предохранительную мембрану, срабатывающую при недопустимом повышении давления внутри полюса. Полюс выключателя представлен на рис.2.7.

В выключателях используется автокомпрессионный способ гашения дуги в элегазе, который не дает перенапряжений в момент отключения электрического тока.

Отключение выключателя происходит следующим образом (рис.2.8). Первая ста­дия — предварительное сжатие. В начале процесса расхождения контактов поршень слегка сжимает элегаз в камере повышенного давления. Следующая стадия — горение дуги. При расхождении дугогасительных контактов между ними возникает дуга, при этом поршень продолжает свое движение вниз. Небольшое количество газа через изолированное сопло направляется на дугу. Таким образом,

43

охлаждение дуги при отключении малых токов происходит путем принудительной конвенции. При отключении больших токов происходит тепловое расширение газа в области горения дуги и его перемещение с большой скоростью в сторону частей полюса с более низкой температурой. При прохождении тока через ноль расстояние между двумя дугогасительными контактами достаточно для отключения тока благодаря диэлектрическим свойствам элегаза. Заключительная стадия — стадия гашения дуги. Подвижные части прекращают свое движение, в то время как поступление холодного газа продолжается до полного расхождения контактов.

Рис.2.7. Полюс выключателя:

1 — корпус; 2 — изолирующее сопло; 3 — неподвижный дугогасительный контакт; 4 — главный подвижный контакт; 5— подвижный дугогасительный контакт; 6 — подвижный поршень; 7 — камера сжатия; 8— клапаны; 9— система уплотнения; 10 — вал

Рис. 2.8. Процесс включения выключателя

44

Контактор Rollarc 400 или 4000. Применяется в цепях с частыми коммутациями. Три фазы контактора находятся в корпусе, заполненном элегазом с избыточным давлением 250 кПа. Для обеспечения безопасности предусмотрена предохранительная мембрана, которая срабатывает при повышении давления в корпусе выше предельно допустимого значения.

Устройство контактора показано на рис. 2.9. Для гашения дуги в контакторах используется принцип вращения дуги между кольцевыми дугогасительными контактами с помощью электромагнитного поля. Поле создается соленоидом, через который протекает отключаемый ток в момент расхождения контактов.

До начала процесса отключения главные и дугогасительные контак­ты находятся в замкнутом положении (рис. 2.10). Главная цепь размыкается при

Рис.2.9. Устройство контактора: 1 — контакты; 2 — электромагнит; 3 — дугогасящая катушка; 4— неподвижный главный контакт; 5 — система уплотнения; 6— корпус; 7 - молекулярная сетка; 8 — гибкий соединитель; 9— подвижный главный контакт; 10— подвижный дугогасительный контакт; 11 — неподвижный дугогасительный контакт

Рис.2.10. Процесс отключения главных и дугогасительных контактов контактора

размыкании главных контактов. Дугогасительные контакты при этом замкнуты. Размыкание дугогасительных контактов происходит непосредственно за размыканием главных контактов. На дугу воздействует электромагнитное поле, создаваемое дугогасительной катушкой. Дуга быстро вращается под действием

45

электромагнитных сил и охлаждается вследствие принудительной конвенции. Благодаря фазовому сдвигу между током и напряженностью магнитного поля эта сила продолжает существовать и в момент прохождения тока через ноль. . При токе, равном нулю, в промежутке между дугогасительными кольцами восстанавливается исходная диэлектрическая напряженность благодаря уникальным диэлектрическим свойствам элегаза.

Приводы. В ячейках SM6 применяются двухфункциональные (для двух аппаратов) и однофункциональные (для одного аппарата) приводы. Выполняемые функции приводов приведены в табл.2.4. Устройства управления приводом находятся на передней панели. Привод может быть моторизирован (по дополнительному заказу).

Таблица 2.4. Функции приводов

Плавкие предохранители. В ячейках SM6 устанавливаются плавкие предохранители типа Soiefuse или Fusarc. Основные технические характеристики предохранителей приведены в табл.2.5, 2.6.

46

Таблица 2.5. Технические характеристики плавких предохранителей

47

Окончание табл.2.5

Таблица 2.6. Параметры предохранителей

Безопасность эксплуатации коммутационных аппаратов обеспечивается конструкцией ячеек, простотой коммутационных операций и системой функциональных блокировок. Гарантированное положение выключателей нагрузки и разъединителей отражается на мнемосхеме. Наличие напряжения на кабелях определяется по неоновым лампам стационарных указателей напряжения.

Трансформаторы тока. Технические характеристики трансформаторов тока приведены в табл.2.7.

48

Таблица 2.7. Технические характеристики трансформаторов тока

Примечание. - номинальный ток первичной обмотки; - номинальный ток вторичной обмотки; - ток термической стойкости; t – время протекания тока термической стойкости.

И – обмотка измерения; З – обмотка защиты

Трансформаторы напряжения. Технические характеристики трансформаторов напряжения приведены в табл. 2.8.

49

Таблица 2.8. Технические характеристики трансформаторов напряжения

Примеры компоновки распределительных устройств с ячейками SM6 даны на рис. 2.11, примеры выполнения принципиальных схем РП и РУВН трансформаторных подстанций приведены на рис. 2.12.

Рис.2.11. Примеры компоновок распределительных устройств с ячейками SM6

50

Рис. 2.12. Примеры принципиальных РП и РУВН трансформаторных подстанций:

а – распределительные сети; б – распределительной подстанции