Выключатели нагрузки

ВВEДEНИE 3
1 Выключатели нагрузки типов ВН и ВНП. Особенности конструкций и принцип действия 5
2 Масляной баковый (масляной многообъемный) выключатель 9
3 Воздушные выключатели, вакуумные выключатели, элегазовые выключатели и автогазовые выключатели 12
ЗAКЛЮЧЕНИЕ 17
СПИСOК ИСПOЛЬЗУЕМЫХ ИСТOЧНИКOВ 18

Весь текст будет доступен после покупки

Выключатели высокого напряжения – это коммутационные аппараты, применяющиеся в системах электроснабжения промышленных предприятий для отключения и включения цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа, а также автоматического отключения при повреждении. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.
К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:
1) Надежное отключение любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);
2) быстрота действия, т. е. наименьшее время отключения;
3) пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;
4) возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;
5) легкость ревизии и осмотра контактов;
6) взрыво- и пожаробезопасность;
7) удобство транспортировки и эксплуатации.
По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные баковые (масляные многообъемные), маломасляные (масляные малообъемные), воздушные, элегазовые, электромагнитные, автогазовые, вакуумные выключатели. К особой группе относятся выключатели нагрузки для внутренней, наружной установки и для комплектных распределительных устройств.
По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы:
1) с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;
2) с принудительным масляным дутьем, у которых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;
3) с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.
Наиболее эффективным и простым являются дугогасительные устройства с автодутьем. Следует отметить, что устройства с автодутьем работают тем эффективнее, чем больше ток в дуге. При отключении малых токов давление газов может оказаться незначительным, вследствие чего дутье будет неэнергичным, что приведет к затягиванию гашения дуги. По этой причине некоторые гасительные устройства с автодутьем дополнены принудительным масляным дутьем, которое обеспечивает гашение малых токов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Выключатели нагрузки типов ВН и ВНП. Особенности конструкций и принцип действия
Выключатель нагрузки типа ВН состоит из следующих конструктивных узлов – общая рама 4, подвешенная на опорных изоляторах 5, на которых смонтированы дугогасительные камеры 3 с неподвижными контактами - основными 2 и дугогасительными 12, подвижные контакты - основные 9 и дугогасительные 7, общий приводной вал 6, связанный с полюсами изоляционных тяг 8.

Рисунок 1 – Выключатель нагрузки типа ВН-16 на 6 и 10 кВ, имеющий номинальный ток отключения Iном= 400 А и 200 А (в отдельных случаях - до 800 А) и мощность отключения 4 и 3 МВА:
а) общий вид; б) дугогасительное устройство продольного дутья
В конструкцию дугогасительной камеры выключателя нагрузки типа ВН – 16 входит две пластмассовые щеки 13, внутри которых заложены сменные вкладыши 10, изготовленные из оргстекла и образующие узкую щель 11, в которой движется дугогасительный контакт. Коммутация «отключения» производится двумя отключающими пружинами 1, при этом между дугогасительными контактами образуется электрическая дуга 14, вызывающая интенсивное газовыделение из стенок вкладышей, и соответственно рост давления в камере. Путь выхода газов, а именно через щель между контактами и стенками камеры, проходит через область горения дуги, при этом газы создают продольное обдувание и тем самым гашение электрической дуги. Дугогасительные камеры выключателя нагрузки имеют высокую степень износа, т.е. рассчитаны на большое количество операций отключения (без замены вкладыша), например, ток силой 50 А разрешается отключать 300 раз, ток 100 А – 200 раз, ток 200 А – 75 раз, а ток 400 А – 4 раза.
При отключении сначала размыкаются основные рабочие контакты, а затем дугогасительные, при включении этот процесс происходит наоборот, при этом в отключенном состоянии подвижный контакт образует достаточно большой видимый разрыв. На выключатели нагрузки могут монтироваться стационарные заземляющие ножи, с механической блокировкой для предотвращения ошибочных действий по включению аппарата.
Для осуществления управления выключателем нагрузки типа ВН-16 предусмотрено применение привода типа ПРА-17 (привод ручной автоматический). Этот привод имеет механизм свободного расцепления и встроенный электромагнит для осуществления дистанционного отключения коммутационного аппарата. Достоинствами этого привода являются: простая и надежная конструкция, удобная эксплуатация, а недостаток – это невозможность включения выключателя нагрузки дистанционно и автоматически. Данный тип привода может использоваться и с другими типами выключателей нагрузки, таких как ВНП-16, ВНП-17, ВНП-11 и т.д.
Для решения задачи невозможного включения аппарата дистанционно применяются электромагнитные или пневматические привода, которые относятся к приводам прямого действия. Достоинствами также являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, недостатком же - зависимость от мощного источника оперативного постоянного тока, потому как для осуществления операции включения потребляется много энергии.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Беляев Н.М., Бугаев В.Г. Электрические аппараты: Учебник для вузов. – М.: Академия, 2012. – 448 с.
2 Виноградов В.И., Зимин А.Н. Аппараты и устройства электрических подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 2010. – 312 с.
3 Горбачев Ю.Н., Яковлев Н.И. Высоковольтные коммутационные аппараты: теория и расчет. – СПб.: Питер, 2011. – 296 с.
4 Клепиков В.П. Высоковольтные выключатели: конструкция, расчет, эксплуатация. – М.: МЭИ, 2015. – 360 с.
5 Колесников А.П., Чумаченко В.А. Электрические аппараты высокого напряжения. – М.: Форум, 2013. – 384 с.
6 Краснов А.В. Высоковольтная коммутационная техника. – Новосибирск: СибНИИЭ, 2017. – 278 с.
7 Мещеряков А.И., Трофимов В.В. Аппараты и устройства электроэнергетических систем. – М.: Лань, 2020. – 430 с.
8 Смирнов А.Г. Аппараты и устройства электроснабжения: Учебник. – М.: Юрайт, 2019. – 458 с.

Весь текст будет доступен после покупки