Exitonservice.ru

Экситон Сервис
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вкладыш для камеры дугогасительной выключателя нагрузки

ЭО РУ / ЭО РУ / ЭО РУ-2013 / Конструкции аппаратов.СРС. 2013 / Электрические аппараты ВН / Высококовольтные выкл. нагрузки

Стоимость современного распределительного устройства с выключа­телями довольно высокая (дорого стоит сам выключатель с приводом, для управления выключателем нужны трансформаторы тока, релейная защита).

При небольших длительных токах установки выключатель можно заменить двумя простыми аппаратами — выключателем нагрузки и предо­хранителем. Для отключения номинальных токов нагрузки используется выклю­чатель, имеющий дугогасительное устройство небольшой мощности (вы­ключатель нагрузки), а короткое замыкание отключается высоковольтным предохранителем. В выключателях нагрузки для гашения дуги применяют­ся: камеры с автогазовым дутьем, с пневматическим дутьем, камеры с эле-газовым дутьем и вакуумными элементами.

В камерах с автогазовым дутьем гашением дуги осуществляются га­зами, которые выделяются под действием высокой температуры дуги стенками камеры из газогенерирующего материала (органического стекла, винипласта и др.). Пневматический выключатель нагрузки представляет собой миниа­тюрный воздушный выключатель, у которого сжатый воздух, необходи­мый для гашения, создается за счет энергии отключающей пружины.

Общий вид автогазового выключателя нагрузки типа ВН-16 пред­ставлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Выключатель нагрузки

а)- Общий вид б)- дугогасительная камера

Выключатель имеет номинальное напряжение 10 кВ и отключаемый ток 200А. Все три полюса размещаются на одной сварной раме. На ниж­нем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный главный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Под­вижный контакт 1 выполнен сдвоенным. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. По бокам идут две стальные пластины, образующие главный подвижный контакт.

Подвижные контакты приводятся в движение валом выключателя 3, который соединен с контактами фарфоровой тягой. Отключение выключа­теля происходит под действием пружин 6, которые заводятся при включе­нии аппарата. Дугогасительная камера аппарата изображена на рисунке 1б. Не­подвижный дугогасительный контакт точечного типа 7 соединен с глав­ным неподвижным контактом 2. Корпус 5 выполнен из пластмассы и со­стоит из двух половин, стянутых стальными винтами. Внутри корпуса раз­мещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала — органического стекла.

Для управления выключателем применяют ручной рычажный при­вод, имеющий встроенный электромагнит, который обеспечивает дистан­ционное отключение аппарата. Если необходимо иметь дистанционное включение, то может быть использован электромагнитный привод.

Во включенном положении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала без дуги размыкаются основные контакты, и весь ток перебрасывается в дугогасительный контур. После расхо­ждения дугогасительных контактов между вкладышами загорается дуга.

Малая толщина контакта, а следовательно, узкая щель, в которой он пере­мещается, обеспечивает хороший контакт дуги со стенками вкладышей. Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремиться выйти из камеры через зазор между подвижным кон­тактом и вкладышами. При этом возникает продольный обдув дуги, в ре­зультате чего она гаснет. Зона выброса газов из камеры 200-500 мм. Кон­такт 4 выходит из камеры тогда, когда дуга погаснет.

В отключенном положении дугогасительный контакт отходит от ка­меры на расстояние, достаточное, чтобы выдержать испытательное напря­жение, положенное для разъединителя на этот класс напряжения.

Последовательно с выключателем нагрузки включают мощные пре­дохранители типа ПК, который защищают установку от коротких замыка­ний. Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, ко­торое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предо­хранителя. Замена перегоревших предохранителей производится в установлен­ном порядке. Наличие большого видимого разрыва в выключателе нагруз­ки дает возможность отказаться от специального разъединителя. Без замены вкладышей выключатель нагрузки может отключить но­минальный ток 200А при напряжении 10 кВ 75 раз.

В настоящее время вместо рассмотренных выше автогазовых выключателей нагрузки находят применение вакуумные выключатели нагрузки и контакторы.

Вакуумные выключатели нагрузки имеют большое число коммутаций номинального тока(10 5 ВО) и могут отключать небольшие токи КЗ (4 кА при напряжении 10 кВ).

Выключатель нагрузки автогазовый ВНП-10/630-20У3

Общие сведения

Выключатели нагрузки автогазовые типа ВНП-10/630-20 предназначены для коммутации под нагрузкой цепей трехфазного тока частотой 50 (60) Гц номинальным напряжением от 3 до 10 кВ и номинальным током 630 А с заземленной или изолированной нейтралью.
Выключатели являются комплектующими изделиями для камер стационарных одностороннего обслуживания (КСО) и комплектных трансформаторных подстанций (КТП).

Структура условного обозначения

ВНП-10/630-20зпЗУ3:
ВН — выключатель нагрузки;
П — с пружинным приводом;
10 — номинальное напряжение, кВ;
630 — номинальный ток, А;
20 — номинальная периодическая составляющая сквозного тока КЗ, кА;
з — с заземляющими ножами;
п — заземляющие ножи расположены за предохранителями;
З — устройство для подачи команды на отключение при
перегорании предохранителей;
У3 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.

Читать еще:  Автоматические выключатели от перепадов напряжения

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 45 до 35°С с учетом превышения температуры в КСО, КТП.
Относительная влажность окружающего воздуха 80% при температуре 20°С.
Тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69.
Окружающая среда невзрывоопасная.
Рабочее положение в пространстве — установка на вертикальной плоскости.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75 и ГОСТ 17717-91.
Заземляющие ножи по ГОСТ 689-90.
Выключатели поставок соответствуют ТУ 3414-00213345-94. ТУ 3414-00213345-94
Номинальное напряжение, кВ — 10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 12
Номинальный ток, А — 630
Номинальный ток отключения при соs j ?0,7, А — 630
Наибольший ток отключения при соs j ?0,7, А — 800
Параметры сквозных токов КЗ: ток электродинамической стойкости, кА — 51
номинальное значение периодической составляющей, кА — 20
ток термической стойкости, кА — 20
время протекания тока КЗ, с — 1
Параметры тока включения, кА: наибольший пик — 51
начальное действующее значение периодической составляющей — 20
Номинальное напряжение электромагнитов управления привода, В: отключения: при постоянном токе — 110, 220
при переменном токе — 127, 220
включения: при постоянном токе — 110, 220
при переменном токе — 127, 220
Диапазон рабочих напряжений на зажимах электромагнитов, % номинального напряжения: при постоянном токе — 70-110
при переменном токе — 65-120
Ток элементов привода при времени его протекания до 2 с, А, не более — 10
Собственное время включения, с, не более — 0,15
Показатели надежности: механическая износостойкость, циклы — 2000
срок службы до первого среднего ремонта, годы — 8
срок службы до списания, годы — 25
коммутационная способность: количество операций ВО номинального тока при соs j ?0,7 * — 100
* Другие параметры коммутационной способности приведены

Нормативно-технический документ

ТУ 16-674.087-87.
Гарантийный срок — 2 года со дня ввода выключателя в эксплуатацию.

Конструкция и принцип действия

Выключатель выполнен со встроенным пружинным приводом с ручным заводом, с дистанционным либо местным управлением, относится к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством.
Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа, образуемого в результате воздействия высокой температуры дуги на органическое стекло вкладыша дугогасительной камеры.
Общий вид, габаритные, установочные, присоединительные размеры выключателей приведены на рис. 1 и 2.

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры выключателя ВНП-10/630-20:
1 — рама;
2 — вал выключателя;
3 — изолятор;
4 — главный неподвижный контакт;
5 — неподвижный дугогасительный контакт;
6 — дугогасительная камера;
7 — главный подвижный контакт;
8 — дугогасительный подвижный контакт;
9 — тяга;
10 — храповой механизм;
11 — блок управления;
12 — вал взвода;
13 — пружина включения;
14 — натяжной болт;
15 — пружина отключения;
16 — демпферная пружина;
17 — переключатель;
18 — толкатель;
19 — кнопки;
20 — панель

Общий вид, габаритные и установочные размеры выключателей:
а — ВНП-10/630-20зУ3;
б — ВНП-10/630-20зпУ3;
в — ВНП-10/630-20зпЗУ3;
1 — рукоятка;
2 — фиксатор;
3 — пластина;
4 — заземляющие ножи;
5 — предохранитель;
6 — тяга;
7 — полурама;
8 — устройство для подачи команды на отключение
Выключатель ВНП-10/630-20У3 состоит из рамы с валом, на которой установлены шесть опорных изоляторов. На трех изоляторах, расположенных в нижней части рамы, крепятся шарнирно главные подвижные контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами, а в верхней части — неподвижные главный и дугогасительные контакты, а также дугогасительная камера.
Движение от рычагов вала к контактным ножам передается при помощи изоляционных тяг.
Для отключения выключателя установлены две пружины: отключающая и демпфирующая.
Дугогасительные камеры, в которых размыкаются контакты, имеют вкладыш из органического стекла.
Выключатель снабжен встроенным пружинным приводом, содержащим вал взвода, закрепленный в подшипниках скольжения, две пружины растяжения (включающие пружины), и блок управления.
Пружины растяжения одним концом закреплены за рычаги вала взвода, а другим концом за раму выключателя через натяжные болты. Вал имеет кулачок, воздействующий через толкатель на вал выключателя. С наружной стороны к валу закреплен храповой механизм заводки для ручного взведения пружин привода.
Блок управления состоит из запорного устройства на включение (кольцевой упор вала, собачка, пружина, усеченный валик) и запорного устройства на отключение (пружина, планка, усеченный валик).
Запорные устройства установлены в корпусе из двух скрепленных между собой уголков.
На блоке управления установлена панель с кнопками, электромагниты управления приводом, механические указатели положения выключателя и привода, а также переключатель местного или дистанционного управления.
Выключатель ВНП-10/630-20зУ3 (рис. 2, а) представляет собой выключатель ВНП-10/630-20 У3, укомплектованный заземляющими ножами присоединенными к нему с помощью боковых пластин. На вал заземляющих ножей установлен фиксатор положения заземляющих ножей.
Управление заземляющими ножами осуществляется съемной рукояткой.
Выключатель ВНП-10/630-20зпУ3 (рис. 2, б) представляет собой выключатель ВНП-10/630-20 У3, укомплектованный заземляющими ножами и предохранителями, смонтированными на отдельных полурамах. Заземляющие ножи устанавливаются за предохранителями и сочленяются с промежуточными валом, рычагами и тягой.
Выключатель ВНП-10/630-20зпЗУ3 (рис. 2, в) представляет собой выключатель ВНП-10/630-20зпУ3, укомплектованный устройством для подачи команды на отключение выключателя при перегорании предохранителя.

Читать еще:  Выключатели электричества для дома

В комплект поставки входят: выключатель, рукоятка для завода пружинного привода, сборочные единицы и детали для сочленения привода выключателя с заземляющими ножами, предохранители и полурамы — по заказу.
Ремонтный комплект ЗИП поставляется по отдельному заказу за отдельную плату. Классификация выключателей приведена в таблице.

Конструкция выключателей нагрузки

В настоящее время в эксплуатации находятся два поколения выключателей нагрузки, отличающихся конструкцией дугогасительных ножей.

В старом поколении выключателей нагрузки дугогасящие ножи жестко связаны с главными ножами. К этому поколению относятся снятые с производства выключатели нагрузки ВН-10, ВН-16, ВН-17 и некоторые выпускающиеся в настоящее время выключатели нагрузки ВНР-10.

В новом поколении выключателей нагрузки, к которому относятся современные выключатели ВНР-10 и ВНА-10, дугогасящие ножи связаны с главными ножами через шарнир и пружину.

В новых выключателях нагрузки ход дугогасительного ножа меньше, поэтому ему не требуется такая длинная дугогасительная камера, как у выключателей предыдущего поколения. Уменьшение длины дугогасительной камеры никак не сказывается на отключающих свойствах выключателей нагрузки, так как ее длина по-прежнему значительно превышает расстояние, на котором затухает электрическая дуга.

Кинематическамя схема работы выключателей старого и нового поколения также отличаются.

В выключателях старого поколения при отключении цепи, как обычно, сначала размыкаются главные контакты. Электрическая дуга при этом не возникает, так как дугогасительные контакты в это время еще замкнуты, поскольку подвижная часть дугогасительного контакта скользит по неподвижной части контакта на протяжении нескольких сантиметров. Только после выхода подвижной части дугогасительного контакта из соприкосновения с неподвижной частью происходит разрыв цепи.

В выключателях нагрузки нового поколения взаимодействие главных и дугогасящих ножей происходит иначе. Поскольку главные и дугогосящие не имеют жесткой связи, то при размыкании главных ножей дугогасящие ножи остаются на своих местах.

Только после того, как главные ножи выключателя нагрузки разойдутся на значительное расстояние, кулачок главного подвижного контакта входит в соприкосновение с дугогасительным контактом и размыкает его.

В процессе отключения отсутствует скольжение и обгорание замкнутых дугогасительных контактов (как в выключателях старого поколения). Контакт между дугогасительными ножами остается плотным до самого момента размыкания. При этом дополнительный прижим контактов обеспечивается пружиной.

Названия «новое» и «старое» поколения, использованные в этом материале являются условными и относительными, как как новое поколение выключателей нагрузки выпускается уже более 10 лет и хорошо зарекомендовало себя на практике. Выпуск выключателей старого поколения в настоящее время практически прекращен.

Связанные материалы

  • Отличие выключателя нагрузки от разъединителя
  • Отгрузка оборудования на космодром «Восточный»
  • Выключатели нагрузки ВНВР-10 пополнили ассортимент
  • Выключатели нагрузки ВНА, ВНР и ВНВР на 10 кВ

Отгрузка оборудования на космодром «Восточный»

Космическая отрасль России развивается бурными темпами и требует большого количества инновационного оборудования, в том числе, электротехнического.

ООО «Тяжмаштрейд» выполнило заказ Центра эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» на поставку комплектующих для выключателей нагрузки.

Поставки электрооборудования в Монголию

С 2014 года компания «Тяжмаштрейд» поставляет электротехническое оборудование промышленного назначения в страны Евразийского Экономического Союза (ЕАЭС) — Белоруссию, Казахстан, Киргизию, Узбекистан.

В 2021 году наша компания начала экспортные поставки оборудования в другие страны мира. В этом году отгружены конденсаторные установки и разъединители в Монголию.

Начато производство разъединителей РЛК-20 кВ

К идее производства линейных разъединителей на 20 кВ мы обращались неоднократно с 2017 года. Было рассмотрено несколько вариантов конструкций разъединителей: РЛНД-20, РЛР-20, РЛК-20.

В 2020 году мы организовали серийный выпуск линейных разъединителей на номинальное напряжение 20 кВ, остановившись на хорошо зарекомендовавшей себя конструкции качающегося типа РЛК-20.

Отгрузка нового реклоузера 35 кВ OSM38 в Новосибирск

Реклоузеры OSM38 на напряжение 35 кВ пока только завоевывают российский рынок, в отличие от реклоузеров OSM15 на 10 кВ, которые уже широко распространены во всех регионах нашей страны.

Читать еще:  Выключатель кварта 1кл 10а

Поэтому отгрузка покупателям каждой новой партии реклоузеров на 35 кВ представляет для нас радостное событие. Вместе с другим оборудованием реклоузер отправится из Новосибирска осваивать Дальний Восток.

Дугогасительные камеры

Сфера применения дугогасительных камер

  • автоматические выключатели;
  • выключатели-разъединители (они же рубильники, выключатели нагрузки);
  • контакторы (включены в пускатели);
  • иные малоизвестные устройства (например, электромагнитное реле, контролёры).

Само название «дугогасительная камера» несёт однозначную информацию про её назначение. Представляет собой выделенный объём в непосредственной близости от контактов, в котором эффективно и кратковременно гаснет электрическая дуга.

Фотографии электротехники и дугогасительных устройств:

Дугогасительные камеры автоматического выключателя АП50Б на 1,6 ампера, встроенные на его крышке
Деионная решётка, снятая с трёхполюсного автоматического выключателя АЕ 2056 на 125 ампер
Фотография промышленного автоматического выключателя ВА 57-35 на 100 ампер со скрученной лицевой крышкой, вверху слева снята дугогасительная камера
Снизу на фотографии просматриваются дугогасительные камеры («окружают» главные контакты) селективного автоматического выключателя ВА 55-41 на номинальный ток 1000 ампер
Дугогасительная камера реверсивного выключателя-разъединителя ВР32-39 на 630 ампер и фотография самого аппарата рядом

Опасности связанные с горением дуги

  • проведение электрической энергии на участки, которые при нормальной работе не проводят ток;
  • ускоренное выгорание материала главных контактов (коммутационный износ);
  • воздействие высоких температур, которые могут привести к возгоранию.

Устройство или конструкция дугогасительной камеры

  • веерообразно укреплены на изоляционном основании ;
  • электрически не связаны друг с другом;
  • имеют V-образный вырез .
  • является проводником электрического тока;
  • имеет высокую теплопроводность (большую теплоёмкость).

Дополнительно пластины могут покрывать слоем меди или хрома, что приводит к повышению электропроводимости и стойкости к появлению окислов.

Пластины закрепляют веером, чтобы при движении дуги вызывалось её удлинение.

Изоляционным основанием является электротехнический картон либо термостойкий пластик.

V-образный вырез необходим для увеличения зоны захвата. В этом вырезе перемещается подвижный контакт (следовательно, форма выреза пропорциональна облику контакта).

Замедленная съёмка гашения электрической дуги в модульном выключателе ABB:

Процессы на деионной решётке

  • света;
  • рентгеновских лучей;
  • электрического поля;
  • высокой температуры.

При горении электрической дуги решающим фактором является увеличенная температура, которая запускает механизмы термической ионизации.
Она сопровождается свечением всего объема, в котором появляются ионизированные газы. Большое скопление ионов ведёт к возникновению хорошей проводимости, сравнимой с электрическими свойствами самого проводника. Пары меди, испаряющиеся с поверхности контактов, поддерживают горение.

То есть для успешного гашения снижают температуру в стволе дуги с помощью:

  • её разбиения на несколько мелких дуг (пластины в камере имеют скруглённые кромки, которые приводят к рассечению);
  • её удлинения (пластины расходятся веером);
  • отбиранием тепловой энергии материалом пластин (дуга контактирует с металлом и охлаждается).

Электрическая дуга заходит на кромки стальных пластин, так как старается проходить по участкам с наименьшим электрическим сопротивлением. Минимальное сопротивление именно на деионной решётке, поэтому она втягивается в зазоры, тем самым рассекаясь, и гаситься при переходе переменного напряжения через ноль.

Дополнительная информация

Аппараты, в которых вмонтированы дугогасительные камеры, коммутируют активные, смешанные активные и индуктивные нагрузки, включая умеренные перегрузки, и цепи с высокими индуктивными нагрузками.

Для обеспечения большей эффективности гашения, конструктивно некоторые дугогасительные устройства:

  • снабжают магнитным дутьём (монтируют магнит с постоянным электромагнитным полем или встраивают дополнительную катушку);
  • изготавливают в закрытой камере, стенки которой под действием температуры выделяют газ, а он создаёт избыточное давление;
  • изготавливают в камере с вакуумом (нет вещества для порождения ионов);
  • снабжают дополнительным элементом из полупроводника, который вводят в промежуток между расходящимися контактами;
  • работают совместно с главными контактами, гарантирующими двойной разрыв цепи (молниеносно возрастает расстояние между катодом и анодом).

В частности для автоматических выключателей, на выходе из дугогасительных камер устанавливают искрогасители. Выброс разогретых коммутационных газов производится через них. В близости от зоны выброса не должны располагаться горючие материалы, кроме того нормируется минимальное расстояние до ближайших металлических частей.

Если разъединитель не снабжён дугогасительными камерами, и служит для пропускания тока и разъединения электрической сети без нагрузки, рядом с его рукояткой, в случае проведения ремонтных либо профилактических работ, следует предусматривать надпись «Не отключать под нагрузкой» и обеспечить её видимость. Когда такие устройства монтируют в низковольтных комплектных устройствах, то для исключения непреднамеренного (случайного) воздействия на рукоятку персоналом (человеческий фактор, который может привести к авариям и пожарам), используют съёмную рукоятку.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector