Устройство вакуумного выключателя.

Из картинки ниже видно, что внутри устройство состоит из двух контактов, подведенных под соответствующие потенциалы полюсов. Один из них выполняется подвижным, второй стационарным, как и в других типах выключателей. Силовые контакты вакуумного выключателя располагаются внутри герметичной камеры, способной сохранять вакуум в течении длительного периода времени (несколько десятков лет). Для чего в состав камеры включаются специальные металлические сплавы и керамические добавки. Именно этот элемент стал камнем преткновения для реализации такого выключателя в 30-е годы прошлого века.

Современные технологии предоставляют возможность сохранения вакуума внутри емкости, в том числе, с учетом динамических нагрузок, которые ей приходится претерпевать во время коммутаций. Для постоянного поддержания состояния сильно разреженной газовой среды, внутри вакуумной камеры, устройство комплектуется сильфонным компонентом. Он исключает возможность проникновения воздуха или другого газа внутрь вакуумной камеры при перемещении подвижного контакта.

Принцип гашения электрической дуги.

При разрыве контактов между поверхностями возникает ионизация пространства. Если в воздушных выключателях с методом электромагнитного дутья эту ионизацию искусственно растягивают на несколько метров, а в элегазовых и масляных выключателях стараются погасить диэлектрическим материалом, то в вакуумных применяется другая технология. Основной принцип основан на том, что в идеальном вакууме отсутствует какое-либо вещество, способное к выделению заряженных частиц. Поэтому в момент разделения контактов, из-за разности потенциалов, единственным источником ионизации являются пары раскаленного металла.

Они продолжают движение между контактными поверхностями, но при переходе синусоиды электрического тока через ноль, заряженные частицы утрачивают энергию для ионизации и перемещения, их место быстро занимает пустое пространство с высокой электрической прочностью и дуга рвется. Ионы металлов примыкают к ближайшей поверхности – контактам или стенкам камеры. Такой принцип действия позволяет сократить время на прекращение горения дуги и предоставляет ряд преимуществ, в сравнении с другими типами коммутационных аппаратов. Но чрезмерные коммутационные перенапряжения могут привести к деформации поверхности, что будет препятствовать нормальному замыканию контактов, увеличит переходное сопротивление и вызовет перегрев внутри вакуумной камеры.

Типы вакуумных выключателей

Как и любая другая электротехническая продукция, вакуумные выключатели подразделяются на несколько типов, в зависимости от класса напряжения, для которого предназначен аппарат. Поэтому условно их можно подразделить на:

• Устройства на 6 – 10 кВ;
• Устройства на 35 кВ;
• Устройства на 110 – 220 кВ.

Вторым критерием является мощность отключаемого потребителя, в соответствии с которой модели отличаются по максимальному рабочему току или по мощности.

Сфера применения

Если первые модели, выпущенные еще в СССР, обеспечивали отключение, сравнительно небольших нагрузок из-за конструктивного несовершенства вакуумной камеры и технических характеристик контактов, то современные модели могут похвастаться куда более термоустойчивым и прочным материалом поверхности. Это обуславливает возможность  установки таких коммутационных агрегатов практически во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Сегодня вакуумные выключатели используются в таких сферах:

• В распределительных электроустановках как электрических станций, так и распределительных подстанций;
• В металлургии для питания печных трансформаторов, снабжающих сталеплавильное оборудование;
• В нефтегазовой и химической промышленности на пунктах перекачки, переключающих пунктах и трансформаторных подстанциях;
• Для работы первичных и вторичных цепей тяговых подстанций на железнодорожном транспорте, осуществляет питание вспомогательного оборудования и не тяговых потребителей;
• На горнодобывающих предприятиях для питания комбайнов, экскаваторов и других видов тяжелой техники от комплектных трансформаторных подстанций.

В любой, из вышеперечисленных отраслей народного хозяйствования, вакуумные выключатели повсеместно вытесняют устаревшие масляные и воздушные модели.

Особенности установки выключателя

Установка вакуумного выключателя выполняется в уже имеющиеся ячейки, шкафы КРУ, остающиеся из-под масляных или воздушных выключателей, или монтируются в новую ячейку на этапе строительства распредустройства, подстанции или электроустановки. Болтовые крепления к металлическим конструкциям должны плотно затягиваться, обеспечивая и неподвижность коммутационного аппарата при интенсивных динамических колебаниях.

Весь процесс должен осуществляться в строгом соответствии с требованиями, как указаний завода изготовителя, так и нормативных документов, регламентирующих работу устройств в соответствующей отрасли. Обязательными для применения в любых цепях являются нормативные величины, устанавливаемые ПУЭ. Где указаны расстояния от токоведущих частей до заземленных конструкций, электрические параметры и прочие требования к установке вакуумных выключателей.

Ошиновка производиться металлическими шинами из меди или алюминия, которые перед монтажом предварительно зачищаются для получения минимальных показателей переходного сопротивления.

После завершения установки и подключения управленческих цепей к блоку контроля выключателем или приводу, необходимо осуществить ряд манипуляций и проверок:

• Очистить поверхность наружных изоляторов от всевозможных засорителей для исключения возможности протекания токов утечки;
• Проверка работоспособности привода, ручное отключение и соответствие обозначения флажка на нем действительному положению –вкл/выкл;
• Испытание изоляционных свойств смонтированного устройства посредством подачи напряжения промышленной частоты;
• Измерение величины переходного сопротивления между контактами;

В случае хранения вакуумного устройства на складе более двух лет, перед подключением к коммутационным цепям необходимо производить комплекс испытаний, чтобы убедиться в прочности промежутка на случай отключения токов кз.

Как осуществляется эксплуатация устройства?

После ввода в эксплуатацию вакуумный выключатель обязательно проходит периодические осмотры и испытания – текущий и капитальный ремонт, профконтроль, осмотр. Которые устанавливаются правилами технической эксплуатации, а также заводскими инструкциями.

Помимо регламентных работ коммутационный агрегат может отключаться от аварийных нагрузок, что может существенно повредить рабочую поверхность контактов. Поэтому после срабатывания в аварийном режиме, обслуживающий персонал обязан произвести внеплановый осмотр коммутационного устройства на предмет выявления подгаров, оплавлений, пятен выброса металла и прочих дефектов, свидетельствующих о возможном снижении проводимости или изоляционных свойств, номинальных характеристик и т.д. Результаты осмотров вакуумного выключателя после аварийных отключений должны заноситься в соответствующий журнал.

Особенности контроля и управления вакуумными выключателями?

Управление может осуществляться как дистанционно, так и вручную. Все коммутационные операции производятся через управленческий блок, который перерабатывает команды и передает их на привод устройства. Универсальный электромагнитный привод позволяет удерживать рабочие контакты в заданном положении. Все современные модели обеспечиваются магнитной защелкой, обеспечивающей четкую фиксацию положения вне зависимости от его исправности.

Информация о работе коммутационного аппарата отображается на блоке управления или передается через управленческие сети на пульт оперативного персонала. Поэтому функции контроля могут осуществляться диспетчерским персоналом через систему телемеханики, где все команды посылаются через оперативные токи и не требуют личного присутствия.

Ручное отключение напрямую воздействует на привод, но требует личного присутствия работников возле ячейки или шкафа выкатного типа.

Критерии выбора ВВ

При выборе конкретной модели обязательно учитываются следующие параметры:

• Напряжение электроустановки – в соответствии с которым определяется тип изоляции;
• Электродинамическая стойкость, в случае возникновения тока короткого замыкания;
• Термическая стойкость, при удаленных от места установки вакуумного выключателя авариях;
• Климатическое исполнение.

Производители и распространенные модели

Наиболее известными производителями вакуумных выключателей являются отечественные компании: «Таврида электрик», «НПП Контакт», ОАО «Самарский трансформатор», «ПО ЭЛКО», «РЗВА» и другие. Из зарубежных: Siemens, ABB, HEAG.

В таблице ниже можно увидеть сравнительные характеристики некоторых наиболее популярных вакуумных выключателей.

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К преимуществам данного вида коммутационных аппаратов следует отнести:

• Сравнительно небольшие габариты, в отличии от масляных и воздушных;
• Отличаются малыми габаритами и возможностью быстрой замены, особенно в выкатных ячейках;
• Не производят такого большого шума при переключениях;
• Отлично выполняют свои функции не зависимо от положения камер в пространстве;
• Полностью экологичны и безопасны для здоровья в отличии от элегазовых выключателей;
• Не требуют дозаправки и содержания отдельного хозяйства для этой цели;
• Отличаются высокой надежностью.

К недостаткам вакуумных выключателей относят:

• Неспособность выдерживать большие токи короткого замыкания;
• Возникновение перенапряжения при отсекании малых индуктивных токов;
• Малый коммутационный ресурс отключения аварийных токов.

Вакуумные выключатели 110 кВ серии ВБЭ-110. Выключатели 110 кв вакуумные

Вакуумные выключатели 110 кВ серии ВБЭ-110 / Публикации / Energoboard.ru

Вакуумный выключатель трехполюсный внутренней установки класса 110 кВ типа ВБЭ-110 предназначен для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы с номинальными токами отключения 25 и 31,5 кА.

Выключатель применяется в электроэнергетике, для коммутации трансформаторов дуговых сталеплавильных печей в металлургии.

Выключатель имеет пополюсное управление встроенным электромагнитным приводом. Выключатель ВБЭ-110 заменяет любой выключатель внутренней установки класса 110 кВ. Возможна поставка в комплекте с трансформаторами тока.

Технические характеристики

• Номинальное напряжение, кВ — 110i>
• Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 126i>
• Номинальный ток, А -1600
• Номинальный ток отключения, кА — 25; 31,5
• Собственное время отключения выключателя, с, не более — 0,05
• Полное время отключения выключателя, с, не более — 0,07
• Собственное время включения выключателя, с, не более — 0,07
• Механический ресурс, циклов В-t-О, не менее — 10000
• Коммутационная износостойкость, циклов ВО, не менее
  • при номинальном токе отключения — 30
  • при номинальном токе — 10000
• Габаритные размеры, мм
  • высота — 4061
  • ширина — 3500 (460)
  • глубина — 840
• Масса полюса, кг — 450

1 августа в 14:03 35

12 июля 2011 в 08:56 5548

14 ноября 2012 в 10:00 4421

27 февраля 2013 в 10:00 2682

21 июля 2011 в 10:00 2628

29 февраля 2012 в 10:00 2343

16 августа 2012 в 16:00 2000

24 мая 2017 в 10:00 1986

28 ноября 2011 в 10:00 1810

31 января 2012 в 10:00 1632

31 августа 2012 в 10:00 1284

energoboard.ru

Вакуумные выключатели 110 кВ

ВБП-110III-31,5/2000 УХЛ1ВБО-110III-31,5/2000 УХЛ1

Выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 52565-2006 и КУЮЖ.674153.011ТУ.

Условия эксплуатации

1) выключатель изготовлен в климатическом исполнении УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69;2) выключатель предназначен для работы на высоте над уровнем моря до 1000 м;3) верхнее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации плюс 40 град. С;4) нижнее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации минус 60 град. С;5) относительная влажность воздуха при температуре +25 град. С 100% с конденсацией влаги.

Выключатель ВБП-110 кВ в промышленной эксплуатации

ПС 110/10 кВ «Дивное» Светлоградские электрические сети «Ставропольэнерго» /ОАО «Холдинг МРСК»

ПС 110/10 кВ «Клепики» ПО Приокские электрические сети ОАО «Рязаньэнерго» /ОАО «Холдинг МРСК»

ПС 110/10 кВ «А-4» «Троицкая-2″ ОАО»РН — энерго» Краснодарский край /ОАО «НК Роснефть»

Основные технические характеристики

Требования к надежности

1) ресурс по механической стойкости выключателя – 10 000 циклов В–tn–О;2) ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе – 10 000 циклов В–tn–O;3) ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе отключения – 25 циклов О;4) срок службы выключателей до среднего ремонта не менее 12 лет;5) срок службы до списания – 30 лет.

Примечание: Срок службы указан для выключателей, у которых не исчерпан ресурс по коммутационной или механической стойкости.

Гарантии изготовителя

Гарантийный срок эксплуатации – 5 лет со дня ввода в эксплуатацию.

Конструкция и принцип действия выключателя ВБП-110

Устройство и работа выключателя

Выключатель состоит из

ВГТ-110 (У1, УХЛ1*) Выключатель элегазовый колонковый (трехполюсное/однополюсное исполнение) – ЗАО «ЗЭТО»

Выключатели серии ВГТ изготавливаются как в трехполюсном так и в однополюсном исполнении предназначены, для выполнения коммутационных операций (включений и отключений), а также циклов АПВ при заданных условиях в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ с заземленной нейтралью.