Zarya29.ru

Строительный журнал
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели нагрузки: назначение, устройство, принцип действия

Выключатели нагрузки: назначение, устройство, принцип действия

Выключатели нагрузки: назначение, устройство, принцип действияВыключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ, рассчитанный на отключение рабочего тока, и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления.

Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока короткого замыкания, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях. В распределительных сетях 6-10 кВ, выключателями нагрузки часто называют выключатели с отключающей способностью меньше 20 кА.

выключатель нагрузкиВыключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ) вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока короткого замыкания, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы, например на линейные выключатели, расположенные ближе к источнику энергии.

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а – общий вид выключателя; б – гасительная камера

Как видно из рисунка, здесь использованы элементы трехполюсного разъединителя для внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные камеры 5. К ножам разъединителя 1 прикреплены вспомогательные ножи 4. Изменен также привод разъединителя, что-бы обеспечить необходимую скорость движения ножей при включении и отключении, не зависящую от оператора. Для этого предусмотрены пружины 6, которые натягиваются при повороте вала 3 разъединителя, а при освобождении передают свою энергию подвижным частям аппарата.

В положении «включено» вспомогательные ножи входят в гасительные камеры. Контакты разъединителя 2 и скользящие контакты гасительных камер 7 замкнуты. Большая часть тока проходит через контакты разъединителя 8 в процессе отключения сначала размыкаются контакты разъединителя; при этом ток смещается через вспомогательные ножи 4 в гасительные камеры. Несколько позднее размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги, которые гасятся в потоке газов — продуктов разложения вкладышей 8 из органического стекла.

В положении «отключено» вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер; при этом обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы. Наибольший ток отключения выключателя нагрузки типа ВН (активный или индуктивный, но не емкостный) равен 800 А при номинальном напряжении 6 кВ и 400 А при напряжении 10 кВ, номинальные продолжительные токи в 2 раза меньше и соответствуют рабочим токам разъединителей.

Читайте так же:
Пакетные выключатели с блокировкой

Выключатель нагрузки

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, занимающий по уровню допускаемых коммутационных токов промежуточное положение между разъединителем (коммутации под нагрузкой запрещены (как исключение допускается включение на холостой ход трансформаторов и линий — см. подробнее Разъединитель)) и выключателем (масляным, вакуумным, воздушным, электромагнитным, элегазовым) который способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.

Содержание

Привод [ править | править код ]

Привод выключателей нагрузок может быть мускульным непосредственного включения и отключения от предварительно натянутой пружины. Иногда применяется электропривод включения (например в ВВНР «Волна») и соленоид дистанционного отключения.

Разновидности выключателей нагрузок [ править | править код ]

По гашению электрической дуги выключатели нагрузок делятся:

    — самый распространённый в России и СНГ тип выключателя нагрузок;
  • Вакуумные — наиболее перспективный тип выключателя нагрузок;
  • Элегазовые
  • Воздушные
  • Электромагнитные

Применение [ править | править код ]

Выключатели нагрузки устанавливаются в распредустройствах и подстанциях 6-10 кВ и допускают коммутацию до нескольких МВА, в зависимости от конструкции и номинального тока.

Преимущества [ править | править код ]

  • Простота в изготовлении и эксплуатации;
  • Значительно меньшая стоимость по сравнению с другими выключателями — в несколько раз (особенно у автогазовых);
  • Возможность отключения и включения номинальных токов нагрузок;
  • Наличие дешёвой защиты от сверхтоков в виде предохранителей, обычно заполненных кварцевым песком (типа ПК, ПКТ);
  • Наличие видимого разрыва между контактами, что исключает установку дополнительного разъединителя (видимый разрыв необходим для безопасности работ на отходящей линии).

Недостатки [ править | править код ]

  • Коммутация только номинальных мощностей;
  • Малый ресурс работы (у выключателей нагрузки автогазового типа);

Дополнительные элементы [ править | править код ]

В качестве дополнительных элементов в выключателе нагрузки могут быть установлены ножи заземления с ручным приводом (при этом обычно предусматривается механическая взаимная блокировка ножей заземления и силовых контактов выключателя нагрузки), соленоид дистанционного отключения, сигнальные контакты положения контактов выключателя, срабатывания предохранителей.

Эксплуатация и ремонт выключателя нагрузки

В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.
Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности электротехнических устройств, восстановлению их ресурсов или их составных частей. Под операцией ремонта понимают законченную часть ремонта, выполняемую на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности, например: очистка, разборка, сварка, изготовление обмоток и т. д.
Существует несколько методов ремонта: ремонт эксплуатирующей организацией, специализированный, ремонт предприятием — изготовителем изделия. Последние два метода имеют существенные преимущества, которые позволяют достигнуть высоких технико-экономических показателей путем применения нестандартизированного высокопроизводительного эффективного оборудования, производства запчастей, внедрения современной технологии, близкой к технологии электромашиностроительных заводов, с применением новых материалов. Эти методы позволяют создать обменный фонд из новых или отремонтированных электрических машин и другого оборудования распространенных серий и типов. Но эти методы исключают возможность оперативного ремонта ответственного и нетипового оборудования, оборудования, изготовленного зарубежными фирмами, и оборудования старых марок. Кроме того, не решается проблема технического обслуживания, составляющего более 80 % трудоемкости ремонта электрических сетей и крупногабаритного оборудования (трансформаторные подстанции, распределительные устройства, щиты управления и др.). Надежность, бесперебойность и безопасность работ электрооборудования и сетей может быть обеспечена правильной системой ремонта электрооборудования эксплуатирующей организацией. Такой системой является планово-предупредительный ремонт (ППРЭО), представляющий собой форму организации ремонта, состоящей из комплекса организационно-технических мероприятий, обеспечивающих выполнение технического обслуживания и профилактического ремонта.
Техническое обслуживание. Во время эксплуатации и после аварии или длительного пребывания в отключенном состоянии проводятся внеплановые осмотры в соответствии с ПТЭ, «Правилами технической безопасности» (ПТБ) и заводскими инструкциями.
При осмотре обращают особое внимание на уровень масла в полюсах выключателя, отсутствие выброса масла в зоне масляного буфера, течи масла из цилиндров полюсов, чрезмерный перегрев и состояние наружных контактных соединений, изоляции и заземления, запыленность, загрязненность, наличие трещин на изоляторах и конструкциях выключателя.

Читайте так же:
Номинальный ток автоматического выключателя для дома

Текущий ремонт. Выключатель независимо от типа очищают от пыли, фарфоровые изоляторы и изоляционные детали протирают ветошью, слегка смоченной в спирте, восстанавливают смазку трущихся поверхностей, проверяют наличие масла в масляных буферах и цилиндрах (полюсах) и в случае необходимости доливают или заменяют на свежее. В случае течи масла подтягивают болтовые соединения. Проверяют сопротивления изоляции полюсов и заземления.
Капитальный ремонт. Капитальный ремонт включает следующие основные работы: отсоединение выключателя от шин и привода, разборку выключателя, осмотр и ремонт приводного механизма, фарфоровых опорных, проходных изоляторов, дугогасительной камеры, неподвижного розеточного и подвижного контактов, изоляционных цилиндров, прокладок и других деталей.
При ремонте выключателя (рис. 1) проверяют состояние изоляторов, пластмассовых деталей дугогасительной камеры. Осматривают подвижные (дугогасительный) и неподвижные контакты на отсутствие механических повреждений. Разбирают дугогасительную камеру, очищают от копоти ветошью, смоченной в бензине. Трещины на поверхностях камеры недопустимы, в этом случае ее заменяют. Осматривают вкладыш из оргстекла. Если толщина стенок вкладыша меньше 1 мм, его заменяют. При незначительных обгораниях подвижного и неподвижного контактов их аккуратно опиливают напильником и зачищают мелкой шкуркой, после чего протирают ветошью.
Проверяют, свободно ли входит подвижный дугогасительный контакт (нож) в горловину дугогасительной камеры. При повороте вала на 70—75° ножи должны перемещаться на 58°; а дугогасительный подвижный контакт — входить в камеру на 160 мм. Если при включении выключателя ножи ударяются о неподвижный контакт, необходимо это устранить путем изменения длины тяги, соединяющей вал с приводом. Проверяют отключающие пружины, и если они ослабли или имеют дефект, их заменяют. Проверяют буферные шайбы; в случае необходимости их делают вновь из листовой резины толщиной 4—6 мм.
Поверхность соприкосновения контактов должна составлять не менее 75 % площади их рабочей поверхности. Во включенном положении подвижные и неподвижные контакты должны быть плотно прижаты друг к другу. Погнутость контактов должна быть устранена. Место присоединения заземляющего провода должно быть зачищено до металлического блеска и смазано тонким слоем технического вазелина.
Проверяют и добиваются безотказной работы привода, отсутствия в нем осевых люфтов, перекосов контактов при включении. Осматривают изоляторы; при небольших повреждениях поверхности глазури эти места покрывают влагостойким лаком (асфальтовым, глифталевым), который наносят в два слоя и сушат в течение 2—3 ч при температуре 110°С. Незначительные сколы поверхности (до 1 см ) могут быть приклеены карбональным клеем при условии очистки склеиваемой поверхности бензином. Проверяют прочность колпачков и фланцев.

Читайте так же:
Электрический выключатель массы для авто

Таблица 1 – Основные неисправности

Выкрошенную армировочную массу восстанавливают, предварительно очистив поверхность от грязи, пыли и масла следующей замазкой: 1 ч. (по массе) портландцемента, 1,5 ч. песка, 100 ч. смеси, размешанные в 40 ч. воды.
Возможные неисправности привода ПРА-17 выключателя нагрузки и способы их устранения приведены в таблице 1.
Все работы по разборке узлов, регулировке, подтяжке контактов производят при снятом напряжении!

Трехпозиционные коммутационные аппараты с элегазовой изоляцией серии SL 10, 20 кВ

Выключатели нагрузки с элегазовой изоляцией — предназначены для коммутации цепей трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, номинальным напряжением 10, 20 кВ и номинальным током до 630 А с изолированной или заземленной через резистор или дугогасительный реактор нейтралью.

Разъединители с элегазовой изоляцией — предназначены для коммутации без нагрузки цепей трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, номинальным напряжением 10, 20 кВ, номинальным током до 1000 А, а также для обеспечения безопасности работ при эксплуатации электроустановок.

ПараметрВыключатели
нагрузки
Разъединители
Номинальное напряжение, кВ10, 20
Наибольшее рабочее напряжение, кВ12, 24
Номинальный ток, А6301000
Номинальный ток отключения, А630
Номинальный ток отключения ненагруженного трансформатора, А16
Номинальный ток отключения ненагруженного кабеля, А25
Ток электродинамической стойкости, кА51
Ток термической стойкости (3 с), кА20
Нормированный ток включения на короткое замыкание, кА20
Ресурс по механической стойкости (количество циклов В–tп–О):
– линейных контактов2000
– заземляющих контактов1000
Коммутационный ресурс (количество циклов В–tп–О, выполняемых при коммутации номинального тока), не менее100
Номинальное избыточное давление элегаза в корпусе аппарата, кгс/см20.5
Утечка элегаза из корпуса аппарата, % в год, не более0.2
Срок службы до списания, лет, не менее30
Читайте так же:
Однолинейная схема изображение выключателя

Основными элементами конструкции аппарата являются: корпус из эпоксидного компаунда и привод.

Корпус коммутационного аппарата серии SL – это герметичная оболочка из эпоксидного компаунда, заполненная элегазом (SF6, гексафторид серы) под избыточным давлением 0,5 атм.

Общий вид выключателя нагрузки или разъединителя серии SL:

Общий вид выключателя нагрузки серии SL-BT с предохранителями и дополнительным заземлителем:

Привод аппарата серии SL выполнен в виде отдельного узла и представляет собой пружинный механизм, который обеспечивает вращение вала с требуемыми параметрами угла поворота подвижных контактов, скорости и направления вращения. В зависимости от модификации оперирование приводом производится вручную либо дистанционно.

Контактная система аппарата может занимать три фиксированных положения в следующем порядке: включено – отключено – заземлено.

На лицевой панели расположены гнезда оперирования коммутационным аппаратом, индикаторы состояния пружинных механизмов, указатели положения аппарата, электромагнитные замки, индикатор высокого напряжения.

Ручное включение/отключение аппарата выполняется посредством съемной рукоятки оперирования.

Механический указатель состояния аппарата жестко соединен с валом подвижных контактов.

Коммутационные аппараты серии SL оснащаются приводами трех модификаций:

  • с ручным оперированием (тип «H»);
  • с предварительным взводом пружины (тип «T»);
  • моторизованная версия (тип «М»).

В зависимости от схемы главных цепей ячейки выключатель нагрузки/разъединитель комплектуется дополнительным заземлителем.

Основой для дополнительного заземляющего элемента аппарата либо заземлителя служит панель с опорными изоляторами и заземляющей штангой, приводимой в действие либо собственным приводом (в случае заземлителя), либо приводом аппарата (в случае дополнительного заземляющего элемента). Нож дополнительного заземлителя имеет фиксатор, предотвращающий самопроизвольное размыкание заземлителя. Пружинная система привода обеспечивает стабильную скорость срабатывания заземляющего ножа вне зависимости от действий персонала.

В качестве опорных изоляторов для установки фазных контактов могут применяться изоляторы с емкостным делителем, что вместе с индикатором напряжения, устанавливаемым в приводе, позволяет контролировать наличие напряжения на заземляемых присоединениях.

Читайте так же:
Номиналы автоматических выключателей schneider electric

В отличие от морально устаревших выключателей нагрузки ВНА, ВНП, ВНР и разъединителей РВЗ, РЛН, выключатели нагрузки и разъединители серии SL располагаются перпендикулярно относительно сборных шин, не имеют регулируемых тяг привода, не требуют обслуживания после коммутаций.

  • существенно снизить стоимость коммутационного аппарата за счет реализации в одном аппарате двух функций – выключателя нагрузки (разъединителя) и заземлителя;
  • реализовать систему блокировок, исключающую возможность неправильной эксплуатации.

Герметичный корпус, заполненный элегазом, позволяет:

  • реализовать простую и высоконадежную систему дугогашения;
  • обеспечить защиту контактной системы от воздействия окружающей среды: пыли и влаги;
  • создать коммутационный аппарат, не требующий обслуживания в течение всего срока эксплуатации;
  • свести к минимуму вероятность появления открытой электрической дуги.

Поперечное относительно сборных шин расположение коммутационного аппарата позволяет:

  • реализовать простой и надежный привод, который устанавливается непосредственно на вал и не имеет дополнительных тяг;
  • существенно уменьшить габаритные размеры ячеек КСО;
  • упростить шинную систему распределительного устройства.

Для расчета цены выключателей нагрузки и разъединителей серии SL Вам необходимо воспользоваться конфигуратором.

Конфигуратор максимально упрощает процесс выбора и заказа трехпозиционных коммутационных аппаратов с элегазовой изоляцией серии SL. Заказчик, двигаясь последовательно по пунктам, определяет конфигурацию и состав аппарата.

Зарегистрированные пользователи могут сразу увидеть цену сформированной заявки. Для партнеров АО "ПО Элтехника" цена отображается с учетом предоставленной скидки. После определения (конфигурирования) аппаратов сформированную заявку можно сразу отправить специалистам АО "ПО Элтехника" либо сохранить и распечатать для последующего подписания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector