Масляные выключатели до 1000в

Выключатель ВМПЭ-10

Выключатели типа ВМПЭ-10 относятся к типу маломасляных и представляют собой трехполюсный коммутационный аппарат, предназначенный для работы в закрытых установках переменного тока высокого напряжения частотой 50 гц. Управление выключателями осуществляется втсроенными электромагнитными приводами постоянного тока типа ПЭВ-11, ПЭВ-14.

• Описание
• Характеристики
• Документация
• Видеообзор

Структура условного обозначения выключателя ВМПЭ-10

пример: выключатель ВМПЭ-10-630-20, ВМПЭ-10-1000-20, ВМПЭ-10-1600-31,5

П – подвесное исполнение полюсов

Э – встроенный электромагнитный привод

10 – номинальное напряжение, кВ.

630; 1000, 1600 – номинальный ток, А.

20, 31,5 — номинальный ток отключения, кА.

Устройство выключателя ВМПЭ-10

Выключатели всех типов по климатическому исполнению, номинальным токам и токам отключения максимально унифицированы, различаются только сечением токопровода и размерами выводов (по номинальному току), а также конструкцией дугогасительных камер, распорных цилиндров и мощностью привода (по току отключения).

Оперативное включение выключателя происходит за счет энергии включающего электромагнита, а отключение — за счет энергии отключающих пружин и пружинного буфера, которые срабатывают при воздействии отключающего электромагнита или кнопки ручного отключения на защелку привода, удерживающую выключатель во включенном положении.

Каждый полюс выключателя состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра, на концах которого заармированы металлические фланцы. На верхнем фланце укреплен корпус из алюминиевого сплава, внутри него расположены выпрямляющий механизм, подвижный контакт, роликовое токосъемное устройство и маслоотделитель. Нижний фланец закрывается съемным силуминовым дном, внутри которого находится неподвижный розеточный контакт, а снаружи — пробка для спуска масла. Для наблюдения за уровнем масла в выключателе имеется маслоуказатель. Внутри цилиндра, над розеточным контактом, расположена дугогасительная камера, представляющая собой набор круглых пластин из электрокартона, фибры и гетинакса.

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемные наконечники подвижных контактов и верхние концы ламелей розеточных контактов облицованы дугостойкой металлокерамикой.

В раму выключателя встроен электромагнитный привод ПЭВ-11 (ПЭВ-14). Движение передается от привода через главный вал выключателя к механизмам перемещения подвижных контактов полюсов посредством изоляционной тяги. Между полюсами установлены изоляционные перегородки для увеличения изоляционного промежутка между фазами. К низу рамы прикреплен контактор постоянного тока, предназначенный для замыкания и размыкания электрической силовой цепи электромагнита включения привода выключателя. На раме выключателя ВМПЭ 10 внизу установлен болт для выполнения заземления. Рама выключателя с фасада закрыта металлической крышкой, в которой имеются окна: для наблюдения за уровнем масла в полюсах и указателем положения выключателя; для кнопки ручного отключения выключателя; для управления механизмом вкатывания и указателя его положения.

Выключатели ВМПЭ-10 монтируются на выкатной элемент (тележку), которые имеют конструктивные отличия, в зависимости от типа КРУ.

Техническая характеристика

Автоматические выключатели по напряжению:

Высокое напряжение (свыше 50 кВ до 1200 кВ)

1. Отключающий автоматический выключатель (DCB)

A Отключающий автоматический выключатель (DCB) — высоковольтный автоматический выключатель, заменяет обычную комбинацию автоматического выключателя и отдельных разъединителей . Отключающая функция встроена в разрывную камеру.

Это означает, что автоматический выключатель выполняет все требования к автоматическому выключателю, а также к разъединителю.

Конструкция DCB обычно такая же, как для стандартного автоматического выключателя, за исключением того, что используется класс более высокого напряжения и что есть устройство для механического блокирования DCB в открытом положении.

Преимущество DCB заключается в том, что он устраняет отдельный разъединитель, что также уменьшает размер подстанции. Одним из недостатков DCB является то, что вся шина должна быть выведена из эксплуатации при выполнении обслуживания на DCB, так как одна сторона DCB всегда остается под напряжением.

A Отключающий автоматический выключатель (DCB) заменяет обычную комбинацию автоматического выключателя и отдельных разъединителей

Вернуться к содержанию ↑

2. Автоматический выключатель на живом баке

Живой танк-брейкер используется на высоких уровнях напряжения. На автоматических выключателях на живом камере камера прерывателя изолирована от земли изолятором, который может быть либо фарфором, либо композитным материалом, и имеет высокий потенциал. Уровень напряжения определяет длину изоляторов для камеры прерывателя и колонки изолятора.

В автоматических выключателях на живом цикле между блоком прерывателя и корпусом могут возникать токи повреждения, поэтому необходим только один трансформатор тока на полюс.

Еще одна особенность автоматических выключателей в реальном времени — сравнительно небольшие газовые отсеки. Преимущество низкого объема газа заключается в сокращении объема работ по обслуживанию газа.

Автоматический выключатель Live-tank

Вернуться к содержанию ↑

3. Автоматический выключатель мертвого бака

Мертвый бак — это высоковольтный автоматический выключатель. Отличительной особенностью технологии «мертвого резервуара» является то, что камера прерывателя размещается в заземленном металлическом корпусе . Благодаря этой конструкции газ, наполняющий бак SF6, изолирует высоковольтные токоведущие части контактного узла от корпуса.

Наружные втулки соединяют камеру прерывателя с высоковольтными клеммами.

Эта конструкция означает повышенный риск внутренней замыкания на землю или короткого замыкания внутри резервуара, и нельзя пренебрегать. Для обработки этих ситуаций втулки с обеих сторон резервуара обычно снабжены трансформатором тока, дополнительно подключенным к защитным реле.

Автоматический выключатель мертвого бака имеет преимущество в случае землетрясения !

Выключатель аварийного останова

Вернуться к содержанию ↑

4. Автоматический выключатель среднего напряжения

Выключатели среднего напряжения охватывают напряжения от 1000 В до 50 кВ. Термин « среднее напряжение » стал использоваться для напряжений, необходимых для регионального распределения мощности, которые являются частью диапазона высокого напряжения от 1 кВ переменного тока вплоть до переменного тока 52 кВ .

Большинство рабочих напряжений в системах среднего напряжения находятся в диапазоне переменного тока 3 кВ до диапазона 40, 5 кВ .

В системах электропитания и распределения автоматические выключатели среднего напряжения устанавливаются в:

1. Электростанции, генераторы и системы электроснабжения.
2. Трансформаторные подстанции первичного уровня распределения (системы общественного питания или системы крупных промышленных компаний), в которых мощность, подаваемая от высоковольтной системы, преобразуется в среднее напряжение.
3. Локальные подстанции, трансформаторные или клиентские подстанции для крупных потребителей (вторичный уровень распределения), в которых мощность преобразуется из среднего и низкого напряжения и распределяется среди потребителей.

Выключатель вакуумного типа среднего напряжения напряжением 24 кВ на грузовике типа VD4

Вернуться к содержанию ↑

5. Низковольтный автоматический выключатель

Низковольтные выключатели типичны для бытовых, коммерческих и промышленных применений до 1000 В переменного тока . Автоматический выключатель с литым корпусом (MCCB) может быть рассчитан на 2500 A. Они термические или термомагнитные. Эти СВ часто устанавливаются в вытяжных шкафах, которые позволяют снимать и заменять без демонтажа распределительного устройства.

Некоторые крупные MCCB дистанционно управляются электродвигателями, часто входящими в систему автоматического переключения передач для резервного питания.

Виды масляных выключателей

Основных видов конструкции два:

1. Баковые выключатели. Обычно эти устройства рассчитаны на небольшие токи отключения. Масло в них выполняет две функции: гасит дугу и обеспечивает изоляцию токоведущих частей и дугогасительного аппарата.
Конструкции, рассчитанные на напряжение до 20 кВ, снабжаются одним баком для масла. Все три полюса находятся в нем.
Модели, предназначенные для работы с напряжением 35 кВ и выше, оборудованы тремя баками. Соответственно, каждая из фаз расположена отдельно от других. Приводы в таких коммутационных аппаратах могут быть персональными (пофазными) и групповыми, электромагнитными или воздушными. В некоторых моделях также предусмотрена функция автоматического повторного включения (АПВ). Особенностью масляных выключателей на 35 кВ и более является наличие встроенных трансформаторов тока.

2. Маломасляные выключатели. В отличие от баковых коммутационных аппаратов, масло в них служит исключительно для гашения дуги. Для изолирования токоведущих деталей и дугогасительного аппарата применяются твердые диэлектрики, например, керамика или текстолит, а также эпоксидные смолы. Масляные выключатели с такой конструкцией имеют обозначение ВМП или ВМГ.
Аппараты этого типа отличаются меньшими габаритами и массой. Они также обеспечивают более высокий уровень защиты от пожаров и взрывов. В некоторых моделях маломасляных выключателей присутствуют емкостные трансформаторы напряжения и тока. Такие аппараты отличаются более крупными габаритами и сложной конструкцией.

Масляные выключатели выпускаются в двух исполнениях:

1. Модели, в которых дугогасительная камера расположена снизу. Подвижный контакт в таких аппаратах движется сверху вниз.
2. Модели, в которых дугогасительная камера расположена сверху. В них контакт движется снизу вверх. Модели такого типа на сегодняшний день считаются наиболее технически совершенными среди масляных выключателей.

Конструкция масляных выключателей может предусматривать наличие встроенной системы защиты и управления. Она может включать в себя различные реле:

• выдержки времени;
• максимального тока моментального действия;
• минимального напряжения;
• электромагниты отключения.

Эксплуатация масляных выключателей

Любая коммутационная аппаратура в высоковольтных сетях требует соблюдения ряда правил при монтаже, пуско-наладке и эксплуатации. Перед вводом выключателя в эксплуатацию необходимо провести ряд мероприятий:

1. Провести регулировку силовой контактной группы. Важно убедиться, что подвижный элемент (свеча) входит в розетку на необходимое расстояние. Регулировка проводится после установки аппарата. Сотрудник открепляет свечу контактной группы, а затем фиксирует ее на необходимом уровне.
2. Провести испытания. Они включают в себя различные виды проверок изоляции и других элементов конструкции масляного выключателя. В обязательном порядке проводятся испытания повышенным напряжением промышленной частоты, частым включением/выключением и так далее. После окончания всех проверок составляется протокол, в котором фиксируются полученные результаты. На их основе принимается решение о возможности ввода аппарата в эксплуатацию, необходимости его ремонта.

О том, как они проходят, вы можете прочитать в другой нашей статье.

Перед вводом выключателя в эксплуатацию также необходимо проверить

• наличие масла в баке или в баках, его уровень и качество;
• крепление всех элементов привода;
• состояние изоляторов;
• чистоту блок-контактов.

Все манипуляции должны проводиться квалифицированной бригадой при соблюдении всех требований безопасности.

Конструкция вакуумных выключателей

Конструкция каждой модели вакуумных выключателей имеет свои особенности, обусловленные различными типами привода, номинальными рабочими напряжениями и токами. Вакуумные выключатели различных производителей непохожи друг на друга. Тем не менее, все ключевые элементы остаются неизменными и присутствуют в любом выключателе. К ним относятся:

1. Корпус. Он должен иметь высокий запас прочности, поэтому делается из металла. Внутри корпуса устанавливается привод включения/выключения.
2. Полюса токоведущих частей. Как и в выключателях других типов, их три. Они обеспечивают подключение к сети и отключение от нее.
3. Диэлектрический корпус вакуумной камеры. Он изготавливается методом литья и содержит силиконовые и эпоксидные смолы.
4. Тележка для перемещения в конструкции КРУ. Важно обратить особое внимание на этот элемент, так как у различных производителей он может сильно отличаться.

Стандартно вакуумные выключатели имеют 3 полюса (по числу фаз). В конструкции полюсов выделяют следующие элементы:

1. Верхний токопроводящий вывод.
2. Дугогасительная камера.
3. Диэлектрический корпус.
4. Подвижная часть силовой контактной группы.
5. Нижний отходящий токопроводящий вывод.
6. Гибкий элемент токоведущей шины.
7. Тяга с изолятором.

Отдельного упоминания заслуживает конструкция вакуумной камеры. Этот элемент выключателя является неразборным. Оценить состояние контактной системы и уровня вакуума можно только в процессе испытаний с помощью измерительных приборов. При выходе камеры из строя ее не ремонтируют, а заменяют на новую. Основными элементами ее конструкции являются:

1. Подвижный и неподвижный силовые контакты. Между ними и образуется электрическая дуга.
2. Экранирующий механизм. Он помогает снизить помехи при коммутации.
3. Изоляционный корпус. Обычно он производится из керамики.
4. Сильфон. Он не допускает разгерметизации вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) при движении контактов.
5. Выводы подвижного и неподвижного контактов.

Современные модели выключателей могут управляться как по месту установки, так и дистанционным способом. Любой коммутационный аппарат также может функционировать в аварийных режимах. В этом случае сигнал на отключение поступает от блока релейной защиты или специальной автоматики. В такой ситуации происходит подача питания на электромагнит отключения, после чего токопроводящие силовые контакты размыкаются.

Важно!

Некоторые производители выпускают модели коммутационных устройств, в составе которых присутствует и релейная защита, и противоаварийная автоматика. Такие устройства называются реклоузерами.

Принцип работы вакуумного выключателя

В первую очередь нас интересует процесс гашения дуги. Он основан на свойствах вакуума, в частности — на высокой электрической прочности и диэлектрических характеристиках. Дуга возникает при разрывании контактов и поддерживается за счет испаряющегося с их поверхности металла. Ее гашение происходит при переходе тока через ноль. За счет диэлектрических свойств вакуума и быстрого процесса деионизации повторно дуга не возникает.

Важно!

У данного вида коммутационных аппаратов есть серьезный недостаток, который заключается в возможности появления среза тока. Это явление происходит в случаях, когда гашение дуги происходит до перехода тока через ноль. Срез тока вызывает коммутационные перенапряжения, которые негативно влияют на всю технику, подключенную к сети. Для того, чтобы избежать повреждений, используются ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

Особенности применения вакуумных выключателей

Современные коммутационные аппараты этого типа могут устанавливаться как в комплектных, так и в открытых распределительных устройствах. Вакуумные выключатели отличаются высокой скоростью работы и длительным сроком службы. Многие модели, выпускаемые сегодня, могут работать минимум 30 лет при условии регулярного обслуживания и правильной эксплуатации. Сегодня вакуумные выключатели все чаще используются в электроустановках классов напряжения 1000 В и более.

Важно!

Все выключатели, вне зависимости от типа, должны оснащаться механизмом ручного отключения, позволяющим произвести отключение выключателя даже в случае выхода из строя его привода либо цепей управления.

Преимущества вакуумных выключателей над масляными

Сегодня в промышленности применяются оба этих вида коммутационных устройств, но последние быстро сдают свои позиции. В Китае, например, от масляных выключателей отказались полностью. Их заменили более совершенными аппаратами.

Ученые на практике доказали, что гашение дуги в вакууме значительно более эффективно, чем в масляной среде. Само электрооборудование можно считать более практичным за счет меньших габаритов. К другим преимуществам вакуумных выключателей относятся:

1. Простота в обслуживании. Конструкция масляных выключателей требует постоянного поддержания уровня наполнения бака либо дугогасительной камеры маслом.
2. Долговечность. Срок службы вакуумных коммутационных аппаратов в 1,5-2 раза превышает показатели масляных выключателей.
3. Минимум шума и отходов, требующих специальной утилизации. При отключении токов КЗ не происходит выброса газов и масла из вакуумного выключателя.
4. Простой ремонт. Вакуумную камеру легко заменить в случае ее выхода из строя.
5. Небольшие габариты, простота монтажа и регулировки.