Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разъемы для масляных выключателей

Масляный выключатель. Типы масляных выключателей

Для автоматизации работы оборудования, которое питается от электричества, используют специальные масляные выключатели.

Масляный выключатель – приспособление, которое проводит включение или выключение отдельных цепей в электрической системе, в ее нормальном режиме работы или при аварийной ситуации, в ручном режиме или от команды автоматической системы. Подобное устройство используется при организации многих сетей электроснабжения.

Классификация оборудования

Для обеспечения стабильной работы электрооборудования могут использоваться следующие типы масляных выключателей:

  • Система с большой емкостью и маслом в ней — баковые.
  • Использующие диэлектрические элементы и небольшое количество масла — маломасляные.

Схема масляного выключателя имеет специальное устройство для гашения образованной дуги во время разрыва цепи. По принципу действия дугогасительных устройств подобное оборудование делится на следующие группы:

  • С использованием принудительного дутья рабочей среды. Подобное устройство имеет специальный гидравлический механизм для создания давления и подачи масла в месте разрыва цепи.
  • Магнитное гашение в масле проводится при использовании специальных электромагнитах элементов, которые создают поле, перемещающее дугу в узкие каналы для разрыва созданной цепи.
  • Масляный выключатель с автодутьем. Схема масляного выключателя данного типа предусматривает наличие специального элемента в системе, который осуществляет выделение энергии из образованной дуги для передвижения масла или газа в баке.

Баковый тип системы

Баковые выключатели имеют большую популярность из-за простоты конструкции. Состоит масляный выключатель из ввода, дугогасительной и системы контактов, которые размещают в баке с маслом. При использовании оборудования в системе с напряжением 3-20 кВт все три контакта (фазы) могут быть расположены в одном баке, при увеличении показателя напряжения до 35 кВ фаза должна быть расположена в отдельном баке. В двух случаях может использоваться система автоматического или дистанционного управления, однако для первого варианта исполнения возможно использование ручного режима, а для второго необходимо наличие автомата повторного включения.

У однобакового типа, когда все три фазы находятся в одной емкости с маслом, используемая рабочая среда проводит изоляцию контакта друг от друга и от корпуса бака, который должен быть заземлен. Масло, кроме этого, служит для гашений образованной дуги и изоляции фаз электроснабжения друг от друга в момент разрыва сети.

Принцип работы однобаковых выключателей

При срабатывании системы сначала происходит разрыв контакта дугогасительной камеры. При разрыве контакта сети с высоким напряжением возникает дуга, которая разлагает масло из-за воздействия высокой температуры. При воздействии дуги на масло происходит образование газового пузыря, в котором и будет находиться сама дуга. Созданный пузырь на 70% состоит из водорода, а этот газ в данном состоянии будет подаваться под давлением. Воздействие водорода и созданного искусственно давления приведет к деионализации образованной дуги во время разрыва контакта. Подобным способом масляный выключатель проводит разрыв цепи.

Принцип работы трехбакового выключателя

Трехбаковый выключатель имеет несколько иной принцип работы, что связано с его использованием в сети с высоким напряжением. Масляный выключатель, который используется в сети с напряжением выше 35 кВ, в камере гашения дуги имеет специальный механизм, создающий дутье. Используемая дугогасительная система может состоять из нескольких режимов работы. Они позволяют увеличить скорость гашения дуги во время разведения контакта.

Для того чтобы обезопасить этот процесс, передающие электричество элементы помещают в специальный резервуар с маслом, при этом для каждой фазы используется отдельный бак. Также используются различные приводы масляных выключателей, позволяющие подавать рабочую жидкость в выбранном направлении. В системе имеется специальный элемент для контроля размера дуги, который представлен шунтом. После пропадания образованной дуги подача тока прекращается окончательно.

Достоинства системы

Система гашения дуги данного типа имеет ряд особенностей, из-за которых она используется во многих цепях электроснабжения. К достоинствам системы относится следующее:

  • Высокая эффективность прерывания цепи, что позволяет использовать подобное оборудование в сетях высокого напряжения.
  • Простота конструкции делает ее надежной и ремонтопригодной. Ремонт масляных выключателей должен проводиться исключительно профессионалами, так как подобное оборудование отвечает за выполнение важной команды от автоматической системы управления или оператора. Также это качество обуславливает относительно небольшую стоимость этого типа оборудования.

Недостатки системы

Несмотря на большую популярность этой системы гашения электрической дуги, которая образуется при разрыве контактов, он имеет некоторые недостатки:

  • Использование большого объема масла для обеспечения надежного выполнения поставленных задач.
  • Большие габариты дугогасителя, связанные с необходимостью использования масла в большом количестве.
  • Пожароопасность. Связана с тем, что во время образования дуги температура масла повышается. Если количество рабочей жидкости меньше рекомендуемого уровня, возможно ее закипание и возгорание.

Маломасляный тип оборудования

Из-за небольшого количества масла во время выключенного состояния контакты находятся выше уровня используемого в камере масла, что повышает надежность разрыва электроснабжения. Из-за загрязнения рабочей среды она со временем может потерять свои основные диэлектрические свойства. Также при создании подобной системы конструкторы учли то, что со временем образуются продукты разложения. Для них специально создали маслоотделители.

Достоинства и недостатки системы

Масляный выключатель данного типа зачастую используется для обеспечения надежного разрыва сети в цепях электроснабжения небольшой протяженностью и мощностью. К его достоинствам можно отнести следующее:

  • Использование небольшого количества масла.
  • Относительно небольшие габариты и масса конструкции, увеличивающие область ее применения.

Подобные положительные качества позволили использовать систему разрыва сети при обустройстве электроснабжения предприятий, офисов или других промышленных зданий, где имеется сеть с высоким напряжением.

К недостаткам можно отнести следующее:

  • Для обеспечения надежности работы нужно постоянно контролировать уровень масла и доливать его при необходимости.
  • Высокая стоимость оборудования связана с использованием дорогих диэлектрических материалов при его изготовлении.
Читать еще:  Wifi выключатель sonoff pow

Тип масляных выключателей выбирается согласно особенностям цепи электроснабжения, в которой они будут использоваться.

Устройство масляных выключателей

Типы выключателей. Оперативное, включение и отключение под нагрузкой электрооборудования или отдельных аппаратов распределительных устройств, подстанций или электрических сетей, а также их автоматическое отключение при нарушении установленного режима работы (короткие замыкания, перегрузки) осуществляются выключателями. На напряжение 6 и 10 кВ применяют масляные, электромагнитные, автогазовые и воздушные выключатели, а в последние годы — вакуумные и элегазовые. Однако пока наиболее распространены в закрытых распределительных устройствах масляные выключатели, в которых средством гашения дуги является минеральное масло. Различают два вида масляных выключателей (по количеству масла для их заполнения): баковые (многообъемные) и горшковые (малообъемные). Баковый масляный выключатель имеет один общий для всех трех фаз бак, заполненный маслом, которое занимает 70—80 % его объема. Масло служит не только для гашения электрической дуги, возникающей между контактами при отключении, но и изоляцией токоведущих частей друг от друга и от заземленного бака. Баковые выключатели, действующие на принципе простого разрыва дуги в масле, ранее широко применявшиеся, в настоящее время не используются, поэтому здесь не рассматриваются. Они обладают малой отключающей способностью, взрыво- и пожароопасны. На промышленных предприятиях в распределительных устройствах напряжением 6—10 кВ применяют исключительно горшковые выключатели. Масло в них используют только для гашения дуги, поэтому его значительно меньше— 3—4 % объема горшка (полюса). Принцип действия выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, которая образуется в результате интенсивного разложения трансформаторного масла (им заполнен выключатель) под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает определенное направление в дугогасительном устройстве, размещенном в зоне горения дуги. Гашение электрической дуги при переменном токе облегчается тем, что ток в течение одного периода дважды проходит через нуль. Выключатель имеет следующие особенности: его контакты облицованы дугостойкой металлокерамикой, что значительно увеличивает срок их службы; дугогасительные устройства доступны для осмотра и ревизии; после осмотра не требуется повторной регулировки; выводы допускают непосредственное присоединение алюминиевых шин. Каждый полюс выключателя размещен в отдельном цилиндре (горшке), и после присоединения токопроводящих шин к крышкам цилиндров последние оказываются под напряжением. Поэтому на поверхности цилиндров наносят предостерегающие знаки в виде стрелы и все три полюса закрепляют на изоляторах на общей раме. Масляные выключатели характеризуются: номинальным напряжением (в киловольтах), номинальным током (в амперах), отключающей способностью — мощностью отключения (в мегавольт-амперах), номинальным током отключения (в килоамперах) и другими параметрами. Отключающая способность масляного выключателя определяется той предельной мощностью короткого замыкания, которую он под действием защиты способен отключить без каких-либо разрушений выключателя. Выключатели не должны подвергаться действию тока, превышающего предельный сквозной ток короткого замыкания. Выключатели различают по климатическому исполнению (например, У — умеренный климат, Т — тропический) и по категории размещения. Климатические исполнения У и Т отличаются друг от друга изоляцией и характером покрытий. Кроме того, выключатели различают также по характеру применяемых для управления ими приводов. На промышленных предприятиях в закрытых распределительных устройствах используют малообъемные масляные выключатели серий ВМП-10, ВМПП-10, ВМПЭ-10 и др. Для комплектования КРУ все больше выпускается выключателей со встроенными приводами, которые не подлежат наладке и регулировке, поскольку они полностью собраны и отрегулированы на заводе-изготовителе. Все выключатели серии ВМП максимально унифицированы и в качестве базовой модели служит ВМП-10. За последние годы стали использовать чаще выключатели с электромагнитным гашением дуги. Перспективны новые вакуумные выключатели, особенно для применения в установках, где требуется большое число циклов отключения, а также элегазовые. Выключатели ВМП-10 (масляные подвесные) предназначены для работы в закрытых установках переменного тока высокого напряжения (10 кВ) частотой 50 Гц и изготовляются двух видов: обычные — для работы в нормальных климатических условиях и тропические (Т). Кроме того, их выполняют с усиленной механической стойкостью (У). В зависимости от типа распределительных устройств выключатели выпускаются по габаритам двух исполнений: для комплектных стационарных распредустройств КСО (ВМП-10, ВМП-10У, ВМП-10Т) и для малогабаритных комплектных распредустройств КРУ с выкатными ячейками (ВМП-10К, ВМП-10КУ, ВМП-10КТ).

Рисунок 18.20 -Выключатель ВМП-10: 1 — полюс, 2— изолятор, 3— рама, 4 — изоляционная тяга, 5 — приводной вал, 6 — масляный буфер, 7 — болт заземления

Выключатель ВМП-10 (рис. 18.20) изготовляют трехполюсным, рассчитанным на номинальное напряжение 10 кВ и токи 600, 1000 и 1500 А. Он смонтирован на общей сварной раме 3, на которой укреплены полюсы 1 на шести изоляторах 2 (по два на полюс) с эластичным креплением арматуры для повышения механической прочности выключателя. Внутри рамы расположен приводной механизм, который через изоляционную тягу 4 передает движение от привода подвижным контактам выключателя и состоит из приводного вала 5 с рычагами, отключающих пружин и масляного буфера 6. Каждый полюс представляет собой прочный влагостойкий изоляционный распорный цилиндр, на концах которого армированы металлические фланцы. На верхнем и нижнем фланцах имеются контактные поверхности для присоединения к выключателю ответвительных шин. На верхнем фланце укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены рычажный механизм, подвижный контактный стержень, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель. Корпус закрывается крышкой, имеющей отверстия для выхода газов и маслоналивное с пробкой. Нижний фланец закрывается съемной крышкой, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт, а снаружи — пробка отверстия для спуска масла. Для наблюдения за уровнем масла на выключателе установлен маслоуказатель. Внутри цилиндра над розеточным контактом имеется гасительная камера, работающая на принципе масляного дутья.

Читать еще:  Выключатель автоматический sh201l ток номинальный 16а

Выключатель включается за счет энергии привода, а отключается пружинами. Для смягчения удара при включении служит пружинный буфер, увеличивающий усилия отключения и ускоряющий размыкание контактов, а при отключении — масляный буфер. Для повышения стойкости контактов против действия электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник подвижного контакта и верхние торцы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

Рисунок 18.21 — Полюс выключателя ВМП-10: 1 и 10 — верхняя и нижняя (ввод) крышки, 2,9 — пробки, 3 — маслоотделитель, 4,6 — направляющие колодка и стержни, 5—механизм, 7, 11 — подвижный и неподвижный контакты, 8 — маслоуказатель, 12, 15 — нижний и верхний фланцы, 13 — дугогасительная камера, 14 — цилиндр, 16 — контактный вывод, 17 — роликовый токосъем, 18 — корпус

Детали устройства полюса выключателя ВМП-10 показаны на рис. 2. Корпус 18 полюса выключателя закрыт крышкой 1, снабженной отверстием для выхода газов и пробкой 2. Между крышкой и корпусом установлен маслоотделитель 3 для разобщения газов и масла при выхлопе в процессе гашения дуги. Электрическая цепь подводится к подвижному контакту 7 от верхнего вывода 16 через направляющие стержни 6 и роликовый токосъем 17. Центрирование хода подвижного контакта по конструктивной оси полюса осуществляется капроновой колодкой 4 и роликами токосъема. С выводом 16 жестко соединены стеклоэпоксидный цилиндр 14, армированный фланцами 12 и 15, и корпус 18 с механизмом подвижного контакта. В нижней части цилиндра 14 расположена дугогасительная камера 13, собранная из пластин фибры, гетинакса и электрокартона на стяжных шпильках. Пластины имеют фигурные вырезы. После сборки камеры вырезы в пластинах образуют две-три радиальные щели поперечного дутья с раздельными вертикальными выходами вверх. Над щелями располагается несколько масляных карманов. Камера опирается на изоляционный цилиндр, установленный на нижнем вводе 10. Здесь же смонтирован розеточный контакт 11 и предусмотрена пробка 9 масловыпускного отверстия. Нижний фланец 12 имеет карман для воздушного буфера и маслоуказатель 8, снабженный обратным клапаном, который размещен в основании маслоуказателя. Обратный клапан предотвращает прорыв дугогасительной среды через маслоуказатель при возрастании давления внутри полюса. Воздух, всегда имеющийся в кармане, при гашении дуги сжимается, аккумулируя энергию в момент пика давления. Впоследствии эта энергия освобождается, обеспечивая в зоне дуги давление, необходимое для ее гашения. Для смягчения ударов подвижной части на границах ее хода установлены масляный и пружинный буфера. Для отключения выключателей служат специальные пружины. Буфера и пружины расположены на раме. Выключатель ВМПП-10 (маломасляный подвесной с пружинным приводом) имеет такие же принцип действия и назначение, что и выключатель ВМП-10. Он состоит из рамы 1 (рис. 18.22) с тремя подвешенными на опорных изоляторах 3 полюсами 2, встроенного пружинного привода и блока релейной защиты.

Рисунок 18.22 — Выключатель ВМПП-10 (ВМПП-10Т): 1 — рама со встроенным пружинным приводом и блоком релейной защиты, 2 — полюс, 3 — опорный изолятор, 4 — изоляционная тяга, 5 — междуполюсная перегородка, 6 — болт заземления, 7 — крышка

Встроенный привод состоит из рамы, валов привода и выключателя, заводного устройства рабочих пружин, двух запорных устройств, блоков контактов положения привода, аварийной сигнализации и положения выключателя, электромагнитов дистанционного отключения и включения, релейного вала и пульта ручного управления выключателем. Привод снабжен электрической и механической блокировкой. Оперативное включение или отключение, а также автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания или перегрузках осуществляется рабочими пружинами, которые срабатывают при воздействии электромагнитов или защитных реле. Рама 1 является основанием выключателя; в ней имеется четыре отверстия для крепления выключателя к выдвижному элементу камеры КРУ. На металлической крышке 7, закрывающей раму выключателя, размещены окна для его обслуживания и наблюдения за показателями. Дугогасительная камера полюсов выключателя может быть двух исполнений: поперечного масляного дутья (для выключателей с номинальным током отключением 20 к А) и встречно-поперечного масляного дутья (для выключателей с током отключения 31,5 кА). В каждом полюсе на нижнем фланце цилиндра имеется маслоуказатель (стеклянная трубка с двумя предельными дисками). Выключатель ВМПЭ-10 (трехполюсный маломасляный с встроенным электромагнитным приводом) выпускается на номинальные токи 630, 1000 и 1600 А двух исполнений: для работы в нормальных климатических условиях и в условиях тропического климата (индексы У и Т). Принципы действия и гашения дуги выключателя ВМПЭ-10 такие же, как и в выключатеде ВМП-10, а конструкция и размеры полюсов аналогичны конструкции и размерам полюсов выключателя ВМПП-10.

Что такое масляные выключатели

Выключатель, отключающий нагрузку от источника электроэнергии – главный элемент любой электрической сети и высоковольтные сети не составляют исключения. Необходимость отключения нагрузки может возникать в различных случаях, например для проведения ремонтных работ или в аварийных ситуациях. Коммутация высоковольтных электрических сетей обычно реализована на масляных выключателях (МВ), в Советском Союзе это был основной тип выключателей в высоковольтных сетях от 6 до 220 кВ.

Чтобы выяснить, что это такое и для чего они используются необходимо разобраться с понятием электрической дуги. В момент отключения нагрузки за счет накопленной в ее индуктивной составляющей энергии между уже разомкнутыми контактами возникает электрическая дуга, за счет чрезвычайно высокой температуры (до 6000°C) несущая огромное разрушающее действие. При размыкании высоковольтных цепей длина дуги может достигать метра.

Для устранения нежелательных последствий используют различные методы борьбы, например:

  • в воздушных выключателях (низковольтные сети до 1000 В) электрическую дугу гасят в дугогасительных камерах;
  • в вакуумных выключателях отсутствует возможность ионизации воздуха, следовательно, нет условий для возникновения дуги;
  • в элегазовых выключателях процесс гашения дуги зависит от свойств элегаза (шестифтористая сера).
Читать еще:  Выключатель мгг 10 5000

Однако данная статья посвящена масляным выключателям, поэтому дальше поговорим именно о них.

Принцип действия, конструкция и типы масляных выключателей

Более чем вековая история использования масляных выключателей (первые из них появились в конце XIX столетия) показала их проверенную временем эффективность. Процесс ускоренного гашения электрической дуги в МВ обеспечивают:

  • быстрое расхождение контактов за счет специальных механизмов пружинного типа;
  • интенсивное охлаждение электрической дуги, вызванное высокой теплопроводностью водорода, образуемого в ходе разложения масла.

Высокая температура дуги способствует разложению масла на газы. В составе газового пузыря, окружающего плазму до 70% занимает водород, охлаждающий дугу. Дополнительно плазму можно охлаждать поперечным масляным дутьем.

Конструктивно все МВ представлены следующими элементами:

  • группой подвижных и неподвижных силовых контактов;
  • изоляторами, обеспечивающими электрическую развязку между токопроводящими частями и корпусом выключателя;
  • емкостями с трансформаторным маслом (баками), одного общего или трех на каждую контактную группу (фазу) в отдельности;
  • механической частью на электромагнитных приводах, обеспечивающих механические алгоритмы работы масляного выключателя, включая механизмы пружинных приводов, отвечающие за скорость движения подвижных контактов;
  • контролирующими и управляющими элементами.

По своему исполнению все МВ делятся на два типа:

  • баковые, используемые преимущественно в сетях напряжением 35 – 220 кВ;
  • маломасляные выключатели, нашедшие широкое применение в сетях до 10 кВ.

В баковых выключателях силовые контактные группы размещены в общем баке или в трех баках (по одному на фазу), масло здесь выполняет функции изолятора и дугогашения. Основным недостатком баковых масляных выключателей считаются:

  • крупные габариты, связанные с большим количеством масла;
  • высокая степень взрыво- и пожароопасности.

В отличие от масляных баковых высоковольтных выключателей масло в маломасляных выключателях, выполняет исключительно функцию дугогашения, количество его невелико, что позволяет минимизировать размеры выключателей. Силовые контакторы в малообъемных выключателях располагаются в трех отдельных цилиндрах небольшого объема, требующих незначительного количества масла. К примеру, потребность в последнем, испытываемая выключателями ВМП-10, составляет всего 4.5 кг.

Помимо низкой потребности в масле, компактностью и малым весом главным достоинством малообъемных масляных выключателей считается их более высокая безопасность.

Масляный выключатель. Типы масляных выключателей

Чтобы автоматизировать роботу питаемого от электрического тока оборудования, используется специальный масляный тип выключателей. Это приспособления, проводящие включение и отключение цепи в электрической с-теме по отдельности.

Типы устройств

Такие устройства могут быть использованы для организации множества сетей обеспечивающих электроснабжение. Масленые выключатели бывают нескольких типов:

Баковые – выключатели, имеющие большую емкость для масла.

Маломасляные – выключатели, которые используют компоненты с диэлектрическими свойствами и не требуют большого количества масла.

Рассматриваемый выключатель имеет схему, предусматривающую наличие специального устройства. Последнее, отвечает за гашение дуги в случае, если цепь разрывается. По тому, за каким принципом срабатывает, можно сделать следующую классификацию подобных устройств:

Использующее принудительное дутье рабочей среды. Оно характеризируется наличием специального гидравлического механизма, создающего давление и подачу масла в том месте, где случился разрыв сети.

Выключатель с магнитным гашением. В таком выключателе имеются специальные электромагнитные элементы, создающие поле, которое перемещает дугу, направляя ее в каналы с целью разорвать созданные цепи.

Образец использующий автодутье. Он имеет в своей конструкции специальный элемент , способный выделят энергию из образованной дуги с целью переместить масло или газ в баке.

Система бакового типа

Такие системы очень популярны, так как они имеют простую конструкцию. Ввод, дугогасительная система и система контактов – вот ее составные элементы. Если оборудование используется в с-ме, напряжение в которой ровняется 3-20 кВт, тогда все фазы можно расположить в одной емкости. Если же показатель напряжения увеличивается до тридцати пяти кВт, тогда фазу стоит расположить в отдельной емкости.

В обоих случаях можно использовать систему по автоматическому или дистанционному управлению. Но если первый вариант предполагает возможность ручного управления, то второй требует наличия автомата повторного включения.

В процессе нахождения всех фаз в 1 емкости наполненной жидкостью, рабочая среда производит изоляцию контактов как один от другого, так и от бакового корпуса. Последний должен иметь заземление. Масле также выполняет функцию гашения дуги и изолирует фазы электроснабжения в момент, когда сеть разрывается.

Принцип их работы

Когда срабатывает система, в первую очередь разрываются контакты дугогасительной камеры. Если сеть имеет высокое напряжение, тогда разрыв вызывает появление дуги. Она имеет большую температуру. Настолько большую, что от ее действия начинается процесс разложения масла. Образовывается газовый пузырь, в котором и будет размещаться дуга.

В состав пузыря входит водород, количество которого ровняется семидесяти процентам. Газ будет подаваться под значительным давлением. Водород в паре и давление обеспечат деионализацию дуги, что была образованна при разрыве контакта. Именно таким методом действует масляный выключатель.

Такой вид выключателей имеет свои особенности. Его используют в сетях имеющих большое напряжение. Он хорошо подойдет для сети, работающий в напряжении больше тридцати пяти Кв. Его отличием является то, что камера выполняющая гашение дуги имеет в наличии механизм, который создает дутье.

Достоинства и недостатки

Система масляного выключателя обладает рядом достоинств. Среди них:

  • Высокий показатель эффективности прерывания цепи.
  • Конструкция является довольно простой.
  • Простота конструкции обеспечивает надежность установки.
  • Это же свойство позволяет проводить ремонтные работы в случае поломки.

Но есть и некоторые недостатки:

  • Чтобы достаточно выполнить поставленную задачу, требуется большое количество масла.
  • Дугогаситель имеет большие габариты.
  • Система обладает пожароопасными характеристиками, которые в случае аварийной ситуации могут привести к непредвиденным последствиям.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector