Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рекомендации по выбору выключателя

Рекомендации по выбору выключателя

Требования к выключателю можно свести в следующие группы, позволяющие облегчить его выбор.
Выключатель является элементом энергосистемы и электроснабжения, от работы которого зависит надежная и безопасная работа всей электроустановки. Поэтому высокая надежность выключателя – его основное достоинство. Отказ выключателя ведет к расширению аварии и большим материальным потерям.
Время включения должно быть наименьшим. Это позволяет уменьшить последствия аварийного режима и сократить материальные потери, связанные с отключением потребителей; увеличивает запас устойчивости параллельной работы и пропускную способность ЛЭП.
Повышение коммутационного ресурса позволяет упростить эксплуатацию и сократить расходы на ремонт и ревизию.
Сокращение габаритов и массы выключателя позволяет уменьшить размеры РУ и удешевить установку. Желательно уменьшение стоимости выключателей. Следует учитывать большую эффективность, которую дают более дорогие, но изностойкие выключатели.

Из чего состоит элегазовый выключатель и как это всё приводит к отключению дуги

Так как выключатели могут иметь исполнение баковое, колонковое или же быть вообще для установки в КРУ. А кроме этого существуют различные виды ДУ, то и для каждого выключателя будет отдельный принцип работы и состав частей.

Рассмотрим, например, в этой статье для примера популярный выключатель шнайдер электрик с автокомпрессией на напряжение 12 кВ типа LFP.

Выключатель трехполюсный. Каждый полюс находится в изолированном корпусе, который заполнен элегазом под невысоким давлением. Внутри корпуса находится ДУ, на контакты которого посылаются команды включения, отключения или допустимых циклов. Эти команды подаются с пружинного привода, расположенного на лицевой панели или дистанционно.

Также в устройство входят датчики контроля давления элегаза в корпусе и датчики прироста величины давления. Для подключения к силовой цепи есть специальные зажимы сзади корпуса, также имеются клеммники для подключения вторичных цепей.

Читайте так же:
Можно ли подключить диммер вместо выключателя легранд

Принцип работы выключателя построен на автокомпрессионном способе гашения дуги.

автокомпрессионный способ гашения дуги на примере выключателя LFP

Посмотрим на заводскую картинку, приведенную выше. У нас имеются основные контакты (под буквой а, рыжие) и дугогасительные контакты (буква б, темно-синие). Значит поступает команда на отключение выключателя. Основные контакты размыкаются, дугогасительные также размыкаются. В момент когда дугогасительные размыкаются между ними в расширительном объеме (буква с — область ограниченная розовой линией) образуется дуга. На верхнем из дугогасительном контактов расположены катушки. Так вот электрическая дуга под действием магнитного поля этой катушки начинает закручиваться. Объем газа под тепловым воздействием дуги начинает расширяться. Давление газа увеличивается и он ищет выход в область с меньшим давлением. Этот поток элегаза затягивает дугу в нижний дугогасительный контакт (область е на рисунке) и дуга растягивается. А затем в момент, когда ток проходит через ноль — дуга гаснет. В этот момент считается, что выключатель отключен. Это время составляет 70 мс.

В состав пружинного привода входят: двигатель взвода пружин, катушки отключения (YO1, YO2), катушка включения (YF), катушка отключения минимального напряжения (YM), реле прямого действия mitop, счетчик циклов В-О и прочие устройства необходимые для удобства при обслуживании выключателя. У катушек имеется различное число нормально закрытых, нормально открытых контактов и перекидывающий контакт.

Основные составные части элегазовых выключателей

Дугогасительные Устройства

В элегазовых выключателях применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и эксплуатационных особенностей в месте установки. В элегазовых дугогасительных устройств в отличие от воздушных дугогасительных устройств при гашении дуги прохождение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различаются следующие элегазовые выключатели:

  • автокомпрессионные с дутьем в элегазе, создаваемым посредством компрессионного устройства (элегазовые выключатели с одной ступенью давления);
  • в которых гашение дуги в дугогасительных устройствах обеспечивается вращением её по кольцевым контактам под действием поперечного магнитного поля, создаваемого отключаемым током (элегазовые выключатели с электромагнитным дутьем);
  • с дугогасительным устройством продольного дутья, в которую предварительно сжатый газ поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза (элегазовые выключатели с двумя ступенями давления);
  • с дугогасительным устройством продольного дутья, в которых повышение давления элегаза происходит за счет разогрева газовой среды дугой отключения в специальной камере (элегазовые выключатели с автогенерирующим дутьем).
Читайте так же:
Схемы подключения резеток с выключателем

Рассмотрим конструкцию и принцип работы наиболее часто используемых в выключателях 110-220кВ автокомпрессионных дугогасительных устройств.

Дугогасительная камера, наполненная элегазом под давлением, находится в верхней части полюса и состоит из неподвижного контакта, сопла, подвижного контакта, компрессионного цилиндра и закрепленного плунжера (Рис. 1). Во время операции «ОТКЛЮЧЕНИЕ» (Рис. 2) подвижный контакт вместе с компрессионным цилиндром опускается вниз. Неподвижный и подвижный контакты расходятся. В момент расхождения между неподвижным дуговым контактом и подвижным дуговым контактом возникает электрическая дуга. Движение компрессионного цилиндра сжимает элегаз к закрепленному плунжеру, создавая таким образом мощный поток элегаза над дугой. После достижения некоторого расстояния между контактами за счет потока элегаза существенно увеличивается диэлектрическая прочность разрыва, вследствие чего гасится дуга.

Надежность системы еще более увеличивается с использованием одиночного разрыва дуги и противоположного движения элегаза с его распылением, которые уменьшают количество подвижных элементов и вспомогательных систем в выключателе. Данный принцип показан на Рис. 3.

Привод выключателя

Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии. В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:

  • пружинный привод, управляющим органом которого является кинематическая система рычагов, кулачков и валов;
  • пружинно-гидравлический привод, управляющим органом которого является гидросистема.

Рассмотрим конструкцию и принцип работы наиболее часто используемых в выключателях 110-220кВ пружинных приводов. Пружинный привод состоит из двух пружин — включающей и отключающей. Включающая пружина сжимается при помощи кулачка с храповым механизмом, которые управляются электрическим двигателем. На Рис. 4 показан выключатель во включенном положении (включающая пружина взведена). Обе пружины (включающая и отключающая) находятся во взведенном состоянии. Пружина отключения создает крутящий момент на рычаге в направлении против часовой стрелки. На данном этапе блокирующее устройство, которое называется «защелка фиксации отключения», предотвращает перемещение рычага.

Читайте так же:
Концевой выключатель карбюратора ваз 21099 для чего

Во время срабатывания электромагнита отключения рычаг освобождается от блокирующего устройства и вращается до момента достижения положения «ОТКЛЮЧЕНО». На Рис. 5 показан автоматический элегазовый выключатель в отключенном состоянии.

Пружина отключения находится в разряженном состоянии. Пружина включения создает крутящий момент на кулачке и храповом колесе в направлении против часовой стрелки. Во время подачи напряжения на электромагнит включения кулачок вращается в направлении против часовой стрелки, при этом рычаг вращается в направлении по часовой стрелке. Данное движение рычага приводит выключатель в положение «ВКЛЮЧЕНО» и одновременно заряжает пружину отключения. На Рис. 6 показан элегазовый выключатель во включенном состоянии (пружина включения разряжена). Сразу же после включения элегазового выключателя подается напряжение на двигатель заводки пружины включения. Пружина включения заводится с помощью храпового колеса, связанного с электродвигателем. После полной заводки пружины включения концевой выключатель отключает питание двигателя и защелка фиксации включения удерживает энергию сжатой пружины до момента следующего ее срабатывания.

Преимущества и минусы элегазовых выключателей

Приборы обладают несомненными плюсами:

гашение дуги в вакууме

  • универсальность. Их можно ставить в сетях с практически любым напряжением;
  • неприхотливость — ЭВ работают даже в пожароопасных местах и сейсмоопасных зонах;
  • скорость срабатывания. Элегаз реагирует на возникновение дуги за доли секунды, благодаря чему происходит почти моментальное обесточивание защищаемых устройств;
  • долговечность. Газ не изнашивает соприкасающиеся с ним элементы, газовая смесь не деградирует и не нуждается в регулярной замене, а внешняя оболочка ЭВ прочна и хорошо защищает от неблагоприятных воздействий;
  • работают и с переменным, и с постоянным высоким напряжением. Это выгодно отличает их от не способных функционировать в высоковольтных сетях вакуумных;
  • взрыво- и пожаробезопасность;
  • замкнутая рабочая среда — при срабатывании не происходит выхлопа вовне.
Читайте так же:
Неподвижный контакт автоматического выключателя

Но есть и обусловленные конструкцией недостатки:

  • высокая стоимость. Элегазовый выключатель просто устроен, но сложен в производстве, синтез газовой смеси также довольно трудоемок и затратен;
  • нельзя поставить в произвольном месте. Выключатели монтируются только на особый электрический щит или специально подготовленных фундамент;
  • требовательность к температурным условиям — при низких температурах ЭВ неэффективны (но элегаз можно подогревать);
  • для обслуживания требуются специфические навыки и оборудование;
  • система с электромагнитным приводом нуждается в емком аккумуляторе.

Элегазовый выключатель

Основной недостаток смеси — наблюдающийся при определенных условиях ее переход в жидкую фазу. Это происходит при некоторых соотношениях температуры и давления. Например, в холодных условиях (минус 40 градусов Цельсия) требуется давление не выше 0.4 МПа с плотностью газа ниже 0.03 килограмма на кубический сантиметр — что не обеспечивает должных характеристик. Поэтому на практике во избежание перехода в состояние жидкости элегаз подогревают.

Особенности обслуживания и эксплуатации

В процессе эксплуатации таких коммутационных устройств на ОРУ (открытых распределительных устройствах) нужно учитывать что в шкафах приводов выключателей может скапливаться конденсат, который приводит к коррозии систем механизма, а также вторичных цепей управления и сигнализации. Для этого внутри шкафов заводом изготовителем предусмотрены нагревательные резисторы, работающие постоянно.

Все действия по включению или же отключению аппаратов возможны только, если давление газа не меньше допустимого, если пренебречь этим то появляется высокая вероятность повреждения и выхода со строя относительно дорого выключателя. Для этих целей должна быть налажена сигнализация минимального давления, а также блокировка управляющих цепей. Если же персонал заметил что давление упало, аппарат нужно вывести в ремонт и приступить к поиску причин снижения этого жизненно важного для него показателя. Естественно, что вывод его из работы должен выполняться со всеми необходимыми требованиями безопасности, предъявляемыми к данной электроустановке и изложенных в местных инструкциях. Для контроля давления должен быть обязательно исправный манометр, а после устранения утечки газа стоит дополнить его через специальное присоединение, которое расположено внутри приводного механизма.

Читайте так же:
Диаметр коронки под выключатель

Осмотр элегазовых выключателей выполняется ежедневно, а также один раз за две недели в ночное время суток. В сырую влажную погоду нужно обращать внимание на возникновение электрической коронации. Если величина отключаемого тока была предельно допустимая (при коротких замыканиях), то следует обеспечить качественное техническое обслуживание. Количество отключений как плановых, так и аварийных фиксируется в специально выделенных для этих нужд журналах.

Несмотря на существующие недостатки, элегазовый выключатель имеет свои сильные стороны поэтому является достойной заменой не только масляных, но и воздушных выключателей высокого напряжения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector