Воздушные выключатели высокого напряжения: Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

Содержание

Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

Воздушный выключатель — это особый коммутационный аппарат, который применяется только в высоковольтных цепях. Гашение дуги, перемещение контактной силовой группы выполняется сильным потоком сжатого воздуха, нагнетаемого отдельным механизмом. Так как этот аппарат должен выполнять операции с высоким напряжением, то его надёжность и изоляционные свойства должны быть всегда на высоком уровне. Конструкция его выполняется согласно ГОСТа Р52565–2006. В мировой практике они используются в основном в постсоветском пространстве в цепях от 35 кВ и выше. После того как были изобретены элегазовые и вакуумные выключатели высокого напряжения, презентация и внедрение которых, состоялись ещё в 60-е годы прошлого века, этот тип выключателей начал исчезать постепенно с распределительных устройств самых развитых стран.

В современной электротехнике применяется на данный момент только воздушный автоматический выключатель способный производить действия по коммутации, а также надёжно защищать электроприёмники от аварийных режимов короткого замыкания или же перегрузок.

В принципе это тот же обычный автомат, только очень редко выпускается он на напряжение выше 1000 Вольт.

Принцип действия

Принцип действия воздушных выключателей основан на гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве нагрузки. Этот процесс может происходить двумя типа движения воздуха:

  1. Продольный;
  2. Поперечный.

Воздушный выключатель может иметь несколько контактных разрывов, и это зависит от номинального напряжения, на которое он рассчитан. Для облегчения гашения особо больших типов дуги к дугогасящим контактам подключается шунтирующее сопротивление. Автоматические воздушные выключатели, работающие по принципу гашения дуги в обычных камерах, без наличия сжатого воздуха не имеют таких элементов. Камера гашения дуги у них состоит из перегородок, которые разбивают дугу на мелкие части, и она поэтому не разгорается и быстро тухнет. В этой статье речь пойдёт больше о работе высоковольтных (выше 1000 Вольт) выключателей, не оснащённых встроенной, а имеют управление в схему которой заведены релейные защиты.

Принцип работы высоковольтного выключателя со сжатым воздухом отличается друг от друга конструктивными особенностями, а в частности, с отделителем и без него.

В выключателях, которые оснащены отделителями силовые контакты соединены с специальными поршнями и составляют один контактно-поршневой механизм. Отделитель же включен последовательно к контактам дугогашения. То есть отделитель с дугогасящими контактами образует один полюс выключателя. При замкнутом положении и дугогасящие контакты и отделитель находятся в одном замкнутом состоянии. Во время подачи отключающего сигнала, срабатывает механический пневмоклапан, который в свою очередь открывает пневмопривод, при этом воздух с расширителя воздействует на контакты дугогашения. Расширитель, кстати, также специалисты называют ресивером. При этом силовые контакты размыкаются, а возникшая вследствие этого дуга гасится потоком сжатого воздуха. После чего отключается и сам разделитель, разрывая ток, который остался. Подача воздуха должна быть чётко отрегулирована, чтобы её хватило на уверенное гашение дуги.

После прекращения подачи воздуха дугогасительные контакты принимают включенное положение, а разрыв цепи обеспечивается только разомкнутым выключателем. Поэтому при работе на электроустановках, которые питаются от таких выключателей обязательно необходимо выполнять размыкание разъединителей для безопасного проведения работ. Одного отключения пневмовыключателя мало! Чаще всего в цепях до 35 кВ применяется конструкция с открытыми отделителями, а если напряжение, при котором, работает выключатель выше то отделители уже изготавливаются в виде специальных воздухонаполненных камер. Выключатели с отделителем, например, выпускались в советском союзе под маркой ВВГ-20.

Если выключатель воздушный высоковольтный не имеет отделителя, то дугогосящие контакты его выполняют также роль и разрывания цепи и гашения возникшей дуги. Привод в них отделён от среды, в которой происходит гашение, а контакты могут иметь одну или даже две ступени работы.

Классификация устройств

Все воздушные высоковольтные выключатели, кроме как, по конструкции (с отделителем и без) отличаются, также и по назначению:

  • Сетевые. Они рассчитаны на напряжение 6000 вольт и выше и используются в цепях переменного тока для включения и выключения потребителей в нормальных неаварийных режимах работы, а также отключение при возникших коротких замыканиях;
  • Генераторные. Применяются в сетях с рабочим напряжением от 6 до 24 тысяч Вольт, для подключения в эти цепи генераторов. Выдерживают пусковые токи, а также режимы К.З.;
  • Для электротермических установок. Рабочее напряжение, при котором возможна нормальная коммутация, составляет 6–220 кВ. Может работать также и в аварийных режимах.
  • Специального назначения. Они выпускаются не серийно, а под заказ и изготавливаются с учётом местных условий эксплуатации.

И также выключатели, имеющие пневмоустановку для работы, разделяются по виду и расположению этого механизма, нагнетающего воздух аппарата:

  1. Опорные;
  2. Подвесные. Имеют подвешивающую к порталу, установленному на ОРУ, конструкцию;
  3. Выкатные. Оснащены механизмом для выкатывания из распредустройства;
  4. Встраиваемые в КРУ (комплектные распределительные устройства).

Преимущества и недостатки

Преимуществ таких устаревших устройств немного вот основные из них:

  1. В связи с давним применением имеется большой опыт как эксплуатации, так и ремонта;
  2. В отличие от других более современных собратьев (особенно элегазовых) данные выключатели поддаются ремонту.

Из недостатков хотелось бы выделить следующие:

  1. Наличие для работы дополнительной пневмоаппаратуры или же компрессоров;
  2. Повышенный шум при отключении, особенно при аварийных режимах короткого замыкания;
  3. Крупные несовременные габариты, что вызывает увеличение территории выделяемой для ОРУ;
  4. Боятся влажного воздуха и запылённости. Поэтому для воздушных систем применяются дополнительные меры, устанавливается направленное на уменьшение этих вредных факторов оборудование.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Сам выключатель не может создавать поток сжатого воздуха, на котором основана его работа, поэтому для его эксплуатации необходимы следующие основные компоненты:

  1. Компрессор для создания сжатого воздуха;
  2. Герметичную систему пневматических приводов;
  3. Ресивер для хранения уже готового сжатого воздуха.

В связи с применением этих компонентов также согласно ГОСТа необходимы:

  • Манометры. Они показывают реальное давление в резервуаре выключателя;
  • Реле минимального давления контакты которого обеспечат подачу сигнала в случае снижения определённого давления которое нормируется. Эту же роль может играть и манометр, содержащий электроконтактную часть;
  • Запорный общий клапан, который устанавливается на воздухопроводе;
  • Обратный клапан, обеспечивающий надёжное перекрывание выхода сжатого воздуха с резервуара при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
  • Фильтр очищающий воздух от различной, токопроводящей и не только, пыли;
  • Устройство для спускания воздуха или воды из самой нижней точки резервуара.

Подготовка воздуха

Если распределительная подстанция оборудован этим типом выключатели то к воздуху, подаваемому в них тоже предъявляться ряд требований, направленных на подготовку воздуха его очистку и удаление влаги.

Пыль, имеющаяся в воздухе, даже очень мелкая снижает разрядное напряжение, а также засоряет клапаны. Особую опасность вызывает влажность, которая при изменениях в окружающей среде может конденсироваться в воздуховоде. Из-за этого зимой, возможно, обледенение клапанов и труб, и нарушение проходимости воздуха под давлением. Стальные же элементы быстро ржавеют и изнашиваются. Появление конденсата на внутренней поверхности изоляторов, приводит к ухудшению электрической прочности и даже к пробоям.
Для очистки воздуха используются масляные фильтры, которые установлены на всасывающих патрубках. Чистка их должна быть регулярной, и чем выше запыленность тем меньше период между ними. Уменьшение влаги в воздухе производится путём подвергания его сжатию выше номинального давления в два раза. Влага, улавливаемая в змеевике, спускается, а сжатый воздух проходит через редуктор, который и снижает его давление. Дополнительная осушка выполнятся может с помощью абсорбентов, улавливающих воду из воздуха.
Эти две беспрецедентные меры позволяют добиться значительного снижения влаги почти до нулевого значения.

Типы выпускаемых высоковольтных воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ

Они выпускаются ПО «Электроаппарат», рассчитаны на работы с U от 110 до 750 кВ. Их ключевые элементы устанавливаются на колонны, сделанные из фарфоровых надёжных изоляторов. Рабочее давление, которое должен создать компрессор от 2 до 2, 6 МПа этот фактор зависит от того на какое напряжение будет эксплуатироваться аппарат.

Выключатели серии ВВБК

Они предназначены для работы в сетях с напряжением 110–500 Кв. В их системах давление сжатого воздуха не должно быть меньше 4 МПа. Для улучшения гашения дуги при таких напряжениях применяется двухсторонняя подача очищенного воздуха. Простая пневматическая система, была заменена более усовершенствованной пневмомеханической, именно это позволило значительно уменьшить время срабатывания при отключениях, что важно в таких цепях.

Выключатели серии ВВГ-20

Они исключительно используются для генераторов. Они разработаны для работы с номинальным напряжением 20 кВ и номинальный ток 20 кА, а ток отключения составляет 160 кА. Давление воздуха в районе 2 МПа. При включении коммутатора сначала происходит срабатывание отделителя, а затем уже и сам дугогасящий механизм. Они предназначены только для внутренней установки.

При работе со сжатым воздухом и опасным высоким напряжением стоит быть особо осторожным, так как эти два вида энергии могут привести не только к травмам, но и к лишению жизни.

Видео об устройстве и назначении частей выключателя

Конструкции воздушных выключателей | Высоковольтные выключатели

В процессе совершенствования воздушных выключателей произошло сближение их принципиальных схем, что позволяет сформулировать основные тенденции развития воздушных выключателей.
Отличительной особенностью современных воздушных выключателей высокого напряжения является модульный принцип построения серий. Это обеспечивает возможность применения однотипных укрупненных элементов (модулей) в серийном производстве для широкого диапазона напряжений — 110—1150 кВ.
Отметим также тенденцию к увеличению напряжения до 150 — 250 кВ, приходящегося на двухразрывный модуль.

Широко распространены воздушные выключатели с металлическими дугогасительными камерами, заполненными сжатым воздухом не только в отключенном, но и во включенном положении. При этом появилась возможность повысить отключающую способность и быстродействие выключателя. Одной из эффективных мер повышения отключающей способности воздушных выключателей является увеличение давления сжатого воздуха. Наибольшее применяемое в настоящее время давление составляет 6,0 — 8,5 МПа. Весьма перспективны выключатели с изоляционными дугогасительными камерами, выполненными из высокопрочного стеклопластика.
Создание выключателей высокого и сверхвысокого напряжения с временем отключения не более одного полупериода потребовало применения сверхбыстродействующих систем управления — механической и световой.
Для современных воздушных выключателей характерным является ограничение создаваемых ими коммутационных перенапряжений. Для этой цели выключатели (особенно высших классов напряжения) снабжаются шунтирующими резисторами.
В связи с возрастанием роли выключателей в обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей повышаются требования к надежности выключателей, причем основное внимание уделяется уменьшению отказов по механическим причинам, определяющим в настоящее время уровень надежности выключателей.
Ниже дается описание некоторых конструкций отечественных воздушных выключателей. Основные характеристики этих выключателей приведены в табл. 1.
Воздушные баковые выключатели серии ВВБ (рис. 1) рассчитаны на напряжения 110 — 750 кВ. Дугогасительные устройства этих выключателей состоят из одного или нескольких двухразрывных модулей с металлической камерой на напряжение 110 — 150 кВ. В дугогасительных устройствах используется система одностороннего продольного воздушного дутья. Напряжение подводится к контактам дугогасительных устройств с помощью эпоксидных вводов, защищенных снаружи фарфоровыми покрышками. Снаружи дугогасительных устройств находятся конденсаторы, служащие для выравнивания распределения напряжения по разрывам.
Таблица 1
Основные характеристики воздушных выключателей


Тип выключателя

Номинальное напряжение, кВ

Номи-наль-ный ток, А

Номинальный ток отключения. кА

Номи-нальное давление сжатого воздуха, МПа

Время отключения, с

Число дугогасительных разрывов

ВВБ

110

2000

31. 5

2

0,06

2

ВВБК

110

3200

50

4

0,06

2

ВВБ

220

2000

31,5; 40

2; 3,2

0,08

4

ВВБК

220

3200

56

4

0,04

4

ВНВ

220

3200

40: 63

4

0,04

2

ВВБ

330

2000; 3200

35,5; 40

2; 2,6

0,08

8

ВВБК

330

3200

40

4

0,04

4

ВНВ

330

3200; 4000

40; 63

4

0,04

4

ВВБ

500

2000

35,5

2

0,08

12

ВВБК

500

3200

50

4

0,04

8

ВНВ

500

3200; 4000

40; 63

4

0,04

4

ВВБ

750

3200

40

2,6

0,055

16

ВВБК

750

3200

40

4

0,04

8

ВНВ

750

3200; 4000

40; 63

4

0,04

6

Выключатели серии ВВБ имеют пневматическую систему управления, а выключатель на напряжение 750 кВ — пневмомеханическую.
В выключателях ВВБ на напряжения 110 — 500 кВ используется опорная изоляция колонкового типа, а на 750 кВ — опорная изоляция типа треноги.
Совершенствование конструкций выключателей ВВБ привело к созданию воздушных выключателей крупномодульной серии ВВБК (рис. 2). Выключатели ВВБК имеют большие номинальные токи и номинальные токи отключения, меньшее число модулей. В выключателях применяются быстродействующая механическая система управления и усовершенствованное дугогасительное устройство с системой несимметричного дутья, а также повышенное до 4 МПа рабочее давление.

Рис. 1. Воздушный выключатель серии ВВБ на 110 кВ: 1 — шкаф управления; 2 — опорный изолятор; 3 — модуль дугогасительного устройства; 4 — делитель напряжения

Рис. 2. Воздушный выключатель серии ВВБК на 500кВ: 1 — шкаф управления; 2 — опорная колонка; 3 — колонка управления: 4 — модули дугогасительного устройства; 5 — промежуточные изоляторы; 6 — делитель напряжения: 7 — токоведущие перемычки

Рис. 3. Воздушный выключатель серии ВНВ на 500 кВ: 1 — резервуар; 2 — опорная колонка; 3 — экран: 4 — модуль дугогасительного устройства; 5 — делитель напряжения

Выключатели серии ВНВ (рис. 3) рассчитаны на напряжения 220 — 750 кВ. Серия базируется на двухразрывном модуле, с дугогасительным устройством двухстороннего дутья. Номинальное давление воздуха 4 МПа. Дугогасительные контакты шунтированы конденсаторами. Выключатель серии ВНВ состоит из резервуара, опорных изоляционных колонок, установленных на резервуаре, и модулей закрепленных на опорных колонках. Полюс ВНВ на 220 кВ имеет одну опорную колонку и один модуль, на 330 и 500 кВ — две опорные колонки и два модуля, на 750 кВ — три колонки и три модуля.

Воздушные выключатели | Выключатели высокого напряжения | Оборудование

Страница 5 из 11

 

5. ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

а) Выключатель с открытым отделителем. На рис. 16 упрощенно показан воздушный выключатель типа ВВП-35 для электротермических установок. Параметры выключателя: номинальное напряжение 35 кВ, номинальный ток 1250 А, номинальный ток отключения 20 кА, время отключения 0,08 с, номинальное давление 2 МПа. Особенностью выключателя является возможность многократной коммутации номинального тока. Принципиальной особенностью ВВП-35 является наличие отделителя 1, включенного последовательно с ДУ 3. В ДУ продольного дутья ток отключения зависит от отношения lid, где I — расстояние между контактами, d —- диаметр сопла ДУ. Для одностороннего сопла наибольшее значение тока отключения достигается при //rf=0,33. Диаметр сопла d определяется значением тока отключения. После отключения обычно в ДУ устанавливается атмосферное давление и расстояние /=0,33 d может пробиваться восстанавливающимся напряжением. Поэтому последовательно с ДУ включается отделитель, назначение которого создавать надежный изоляционный промежуток после гашения дуги и смыкания контактов ДУ.


Рис. 18 16. Выключатель типа ВВП-35
Рис. 18 17. Дуготасительное устройство выключателя ВВП-35

При отключении сначала расходятся контакты в ДУ и дуга гаснет, затем расходятся контакты разъединителя. После этого подача сжатого воздуха в ДУ прекращается и контакты ДУ смыкаются. Включение выключателя производится замыканием контактов отделителя 1 и 2. Работа узлов выключателя описывается ниже.
Сжатый воздух находится в стальном баке 4. На стеклоэпоксидной трубе 5 расположено ДУ 3. Цепь высокого напряжения присоединяется к выводам 9 и 7. Последовательно с ДУ включены контакты 1, 2, Неподвижный   контакт   отделителя 2 укреплен на стеклопластиковом цилиндре 8. Привод ножа отделителя осуществляется через изоляционную штангу 6. Для ограничения перенапряжений, возникающих при отключении ненагруженных трансформаторов, дуговой промежуток шунтирован нелинейным резистором 16. При отключении электромагнит воздействует на пусковой клапан 18 и сообщает с атмосферой полость справа от поршня 10. Под действием сжатого воздуха поршень 10 перемещается вправо вниз и открывает главный клапан 11. Сжатый воздух из бака 4 поступает по трубе 5 в ДУ. В ДУ (рис. 17) под действием сжатого воздуха поршень 12 вместе с подвижным трубчатым контактом 13 поднимается вверх. Дуга между контактами 13 и 14 интенсивно охлаждается сжатым воздухом. Предельная длина дуги ограничивается электродом 15. Длительность горения дуги составляет 0,5—1,5 полу периода.
Во время работы ДУ сжатый воздух подается в привод отделителя. После погасания дуги привод переводит нож отделителя 1 в положение, обозначенное пунктиром. После отключения клапан 11 закрывается и под действием пружины 17 контакты ДУ замыкаются. Для включения выключателя изменяется направление потока сжатого воздуха, поступающего в привод отделителя, благодаря чему нож 1 и контакт 2 замыкаются. Из-за невысокой надежности отделителей такие выключатели не применяются в открытых распределительных устройствах (ОРУ). В ОРУ применяются выключатели с газонаполненным отделителем (серии ВВН), в которых контакты отделителя защищены от воздействия окружающей среды. В электротермических установках на напряжение 110 и 220 кВ используются выключатели серии ВВБ.
б) Выключатель с воздухонаполненным отделителем. На рис. 18 показан полюс выключателя серии ВВН с номинальным напряжением 330 кВ, длительным током 2 кА и номинальным током отключения 25 кА. В основании полюса расположены два бака со сжатым воздухом 1 а 3. Дугогасительные камеры 4, снабженные шунтирующими резисторами 5, укреплены на полых фарфоровых изоляторах 2, которые являются воздухопроводом. Сжатый воздух в камеры 4 подается клапаном 6. Каждый полюс имеет восемь дугогасительных камер продольного дутья, включенных последовательно. Воздухонаполненный отделитель состоит из шести дугогасительных элементов 7, шунтированных конденсаторами 8.
Процесс отключения протекает следующим образом: вначале открывается клапан 6, камеры 4 разводят контакты и отключают ток КЗ. Затем открывается клапан 9, расходятся контакты камер отделителя 7 и разрывается ток шунтов. Во все время отключенного состояния выключателя отделитель находится под давлением 2 МПа. Эта конструкция более надежна, чем конструкция с открытым отделителем, так как здесь отделитель защищен от действия окружающей среды. Крупным недостатком выключателя является длительное нахождение фарфоровых изоляторов ДУ отделителя под давлением в отключенном положении выключателя

 


Рис 18 Выключатель серии ВВН

Опыт эксплуатации показал недостаточно высокую надежность описанной конструкции, поэтому такие выключатели в настоящее время не выпускаются В современных выключателях на напряжение 110 кВ и выше отказались от отделителей и перешли на дугогасительные камеры, которые в отключенном положении наполнены сжатым воздухом.
в) Выключатели с дугогасительными камерами в баке со сжатым
воздухом. Наиболее совершенны воздушные выключатели у которых дугогасительная камера размещается непосредственно в баке со сжатым воздухом На рис 18 19, а показан полюс такого выключателя серии ВВБ на напряжение 110 кВ. Бак со сжатым воз пухом 1 располагается на опорном изоляторе 2, в этом же изоляторе проходят управляющие воздухопроводы, воздух в которых находится под давлением 2,6 МПа Шкаф управления 3 расположен в основании выключателя. ДУ соединяется с внешней цепью токоведущими частями проходных изоляторов 4 Равномерное распределение напряжения между двумя разрывами устройства обеспечивается с помощью конденсаторов 5 Схема устройства представлена на рис 18 19,6, где 5 — шунтирующие конденсаторы, обеспечивающие равенство напряжений на двух разрывах устройства; 6 — основные контакты; 7— вспомогательные; 8— шунтирующие резисторы, служащие для снижения скорости восстановления напряжения Ток через шунтирующие резисторы отключается контактами 7 после гашения дуги в основных разрывах 6. Из рис. 19,6 видно, что корпус бака 1 находится под напряжением.

Рис. 19. Баковый воздушный выключатель серии ВВБ-110; ток откл. 31,5 кА; Iном = 2000 А

В ДУ (рис. 19,б) неподвижный контакт 9 укреплен на конце токоведущего стержня изолятора 10. Подвижный контакт 11 укреплен на траверсе 12, связанной с приводным штоком 13. Выступ 14 на штоке 13 служит для фиксации механизма ДУ во включенном положении с помощью защелок 15.
Во включенном положении полость бака отделена от атмосферы с помощью клапана, закрывающего выхлоп 1. При отключении в привод подается сжатый воздух, под воздействием которого шток 13 перемещается вверх и открывает клапан выхлопа 1, отделяющий полость бака от атмосферы. Дуга между контактами 11 и 9 потоком выходящего в атмосферу воздуха сдувается на точки а и б, где подвергается интенсивному продольному дутью сжатым воздухом. После отключения клапан закрывается и бак разобщается с атмосферой.
В рассмотренной конструкции под высоким давлением находится только стальной бак. Это позволяет повышать давление воздуха в баке до 3,5—4 МПа и увеличивать отключаемый ток. В выключателях серии ВВН на каждый класс напряжения создается по существу новая конструкция. Это требует больших экономических затрат на производство и эксплуатацию. В современных выключателях используется модульный принцип. ДУ на рис. 19, в, рассчитанное на напряжение 110 кВ, может использоваться при напряжении 220 кВ при том же токе отключения, но два ДУ соединяются последовательно, а опорная изоляция соответственно усиливается. На напряжение 500 кВ соединяются пять ДУ. Выключатели, используемые для расширения номинального напряжения путем последовательного их соединения, называются модулями. Перспективно также улучшение параметров каждого модуля. Так, совершенствование модуля ВВБ (повышение давления, доработка ДУ) позволило повысить номинальное напряжение со 110 до 220 кВ. При этом сокращается число разрывов выключателя в 2 раза, что дает большой технико-экономический эффект.
На базе модуля (одного полюса), изображенного на рис. 19, создана серия выключателей с номинальным напряжением до 750 кВ и номинальным током отключения до 40 кА. Их полное время отключения составляет 0,06—0,08 с в зависимости от номинального напряжения. Полюс выключателя на напряжение 220 кВ имеет четыре разрыва. По сравнению с серией ВВН габариты и масса выключателей серии ВВБ уменьшены на 20—30 %, а расход воздуха сокращен в 3 раза. Эксплуатация показала их высокую надежность.

Развитием этой серии выключателей является выключатель ВВБК, в котором давление воздуха поднято до 4 МПа. В результате конструктивных усовершенствований при отключении создается двустороннее несимметричное дутье, повышающее эффективность гашения дуги [5]. Для уменьшения времени отключения в выключателях на напряжение 220 кВ и выше пневматическая   система   управления заменена механической. Номинальный ток отключения увеличен с 31,5 до 50 кА, а допустимое напряжение на разрыве с 55 до 110кВ. Время отключения при этом снижено с 0,06—0,08 до 0,04 с. Номинальное напряжение выключателя ВВБК достигает 1150 кВ.

г) Серия воздушных выключателей ВНВ. Предназначена для напряжений 220— 1150 кВ и тока отключения до 63 кА. Модуль на напряжение 250 кВ представлен на рис. 20, а. Основной особенностью модуля является расположение ДУ в атмосфере сжатого воздуха при давлении 4 МПа. При отключении контакты ДУ расходятся и открывается выхлопной клапан, соединяющий внутреннюю полость ДУ с атмосферой. После гашения дуги контакты остаются в разведенном состоянии, а выхлопной клапан закрывается, ДУ герметизируется. Привод контактов осуществляется с помощью легкой стеклопластиковой тяги. Расположение трех полюсов выключателя показано на рис. 20,6. На рис. 20: 1— бак со сжатым воздухом; 2—опорный изолятор; 3 — основной разрыв; 4— конденсатор для выравнивания напряжения по разрывам; 5 — шунтирующий резистор с ДУ. Электрическая схема модуля аналогична схеме рис. 19,6. Выключатель на 500 кВ имеет два модуля, включенных последовательно, и три модуля при напряжении 750 кВ. Опорные изоляторы усиливаются соответственно классу напряжения.
В основании модуля выключателя на 500 кВ расположен бак 1 со сжатым воздухом (рис. 21). Сжатый воздух по трубопроводу подается в верхний бак, образованный металлическим цилиндром 9 и стеклоэпоксидным цилиндром 11 и содержащий ДУ. Главный контакт создается пальцами 19 неподвижного контакта и внешней поверхностью подвижного цилиндрического контакта Пальцы дугогасительного контакта 20 расположены в прорезях дутьевого сопла неподвижного контакта и скользят по внутренней поверхности контакта В показанном на рисунке включенном положении контакт 18 прижат к седлу 25. Внутренняя полость контакта 18 соединяется с атмосферой через открытый выхлопной клапан 24, а его внешняя поверхность и пальцы 19 находятся в среде сжатого воздуха. Сопло 17 подвижное. Начальное расстояние между контактом 20 и соплом 17 — оптимальное для данного сечения сопла. После гашения дуги подвижное сопло 17 перемещается под действием давления внутри ДУ вправо, садится на седло 26 и герметизирует камеру. Для уменьшения напряженности электрического поля между контактами в разведенном состоянии они окружены экранами 16. Это позволяет поднять электрическую прочность промежутка и номинальное напряжение модуля.
При отключении срабатывает отключающий электромагнит 3, открывающий клапан 6. После этого сжатый воздух подается на поршень 7, воздействующий на тягу 8. Через звенья 5, 4, 2 усилие передается на изоляционные тяги 13, которые перемещаются вниз. Звенья 15 и 37 соединяются с тягой 13 трубкой 14 и перемещают горизонтальную тягу 36, которая связана с подвижным контактом


Рис 20 Воздушный выключатель серии ВНВ

Рис 21. Пневмомеханическая схема полюса выключателя ВНВ-500 (А — к коммутирующему устройству шунтирующего резистора)

Контакт 18 сначала размыкается с пальцами 19, а затем с пальцами 20. Между последними и внутренней поверхностью контакта 18 загорается дуга, которая быстро перемещается воздушным потоком, вытекающим в атмосферу через дутьевое сопло неподвижного контакта и подвижное сопло 17. Гашение дуги происходит за счет двустороннего дутья. Шток 31 связан с тягой 13. При движении тяги 13 вниз связанный с ней шток 31 действует на рычаг 30 и открывает клапан 34. При этом сжатый воздух, находящийся над поршнем 35, через змеевик 29 выходит в атмосферу. Поршень 35 освобождает рычаги 27 и 28 и с помощью тяг 22, 23 и коромысла 21 закрывает клапан 24. Одновременно подвижное сопло 17 вместе с ограничивающим электродом 41 перемещается вправо, пока не сядет на седло 26. Таким образом, внутренний объем ДУ герметизируется и отделяется от атмосферы. Электрод 41 ограничивает длину дуги, горящей между ним и неподвижным дутогасительным контактом 20, что уменьшает энергию, выделяемую дугой.
При токах отключения до 40 кА выключатель не имеет шунтирующих резисторов. При токах 63 кА или тяжелых условиях восстановления напряжения используются низкоомный шунтирующий резистор и вспомогательный контактный блок для отключения резистора (рис. 20, поз. 5). Контейнер с этим блоком и резистором располагается рядом с ДУ. Управление вспомогательным блоком осуществляется от клапана 34 (стрелка А).
При включении срабатывает электромагнит 12. Клапан 10 открывается и соединяет полость над поршнем 7 с атмосферой. Одновременно подается сжатый воздух на поршень 38, который отделяет полость бака от поршня 7. Под действием заранее заведенной пружины 33 шток 32 опускается и клапан 34 закрывается. Сжатый воздух подается к поршню 35, и он опускается, воздействуя на рычаги 28, 27. Клапан 24 открывается, а подвижное сопло 17 устанавливается в положение, указанное на рисунке. При этом внутренняя полость контакта 18 и сопла 17 соединяется с атмосферой. При закрытии клапана 34 сжатый воздух подается в контейнер со вспомогательным контактным блоком, который включает резистор. При движении тяги 13 вверх подвижный контакт 18 замыкается с неподвижным, одновременно поршень 7 переходит в положение, указанное на рисунке. После выхода воздуха из полости над поршнем 7 закрываются клапаны 10, 6 и поршень 38 устанавливается в исходное положение соответствующими пружинами.
В выключателе на напряжение 1150 кВ при включении вначале замыкаются вспомогательные контакты и в цепь вводится резистор, сопротивление которого равно волновому сопротивлению коммутируемой линии. Затем   примерно через 10 мс включается   контакт 18, который шунтирует этот резистор. Это ограничивает перенапряжения при включении холостых линий электропередачи.

Выключатель имеет следующие конструктивные особенности:
1. ДУ расположены внутри прочных стеклоэпоксидных труб, являющихся баком сжатого воздуха выключателя. Такая конструкция позволяет сиять с фарфора воздействие высокого давления воздуха. Фарфоровая рубашка защищает стеклоэпоксидную трубу от воздействия атмосферы.
2. Давление сжатого воздуха в ДУ достигает 4 МПа, что наряду с другими мероприятиями обеспечивает ток отключения до 63 кА при напряжении на разрыве 125 кВ.
3. ДУ имеет два разрыва. После гашения дуги дугогаентельный контакт отходит на расстояние, обеспечивающее необходимую электрическую прочность промежутка, и в своем крайнем положении воздействует на выхлопной клапан ДУ. Камера ДУ герметизируется, и разведенные контакты находятся при давлении 4 МПа.
4. Привод контактов расположен на заземленном баке выключателя. Передача силы от привода к механизму контактов осуществляется механически через легкую изоляционную стеклопластиковую тягу. Это позволяет получать полное время отключения 0,04 с.
5. При тяжелых условиях восстановления напряжения параллельно каждому разрыву включается низкоомный шунтирующий резистор (40 Ом). Из конструктивных соображений резистор разбит на две части (два контейнера). Ток резистора отключается двухступенчатой контактной системой, расположенной в одном из контейнеров.

Воздушные выключатели. Высоковольтные выключатели переменного тока



В выключателях рассматриваемого вида гашение дуги происходит в продольном потоке воздуха при давлении 2-4 МПа и выше. Опыт показывает, что для гасительного устройства с одним разрывом при заданном давлении воздуха произведение напряжения и наибольшего отключаемого тока остается постоянным при изменении тока в широких пределах. Поэтому гасительное устройство с одним разрывом может быть использовано для отключения значительного тока только при относительно небольшом напряжении. Выключатели напряжением 220 кВ и выше должны иметь несколько разрывов, включенных последовательно. Так, например, при давлении воздуха 4 МПа и напряжении 110 кВ выключатель с одним разрывом способен отключить ток около 40кА. Выключатель 220 кВ должен иметь два разрыва, а выключатель 500 кВ — четыре разрыва.

Воздушные выключатели с номинальным напряжением от 110 до 1150 кВ проектируют сериями и собирают из унифицированных частей, из которых важнейшим является дугогасительный модуль с двумя разрывами, рассчитанный на некоторое условное напряжение порядка 110-250 кВ в зависимости от давления воздуха. Число модулей, включенных последовательно, выбирают в соответствии с номинальным напряжением.

Рис.1. Схема, поясняющая влияние емкостей на распределение напряжения
между разрывами воздушного выключателя

Необходимым условием удовлетворительной работы выключателей с многократным разрывом является равномерное распределение восстанавливающего напряжения между разрывами. Опыт показывает, что это напряжение распределяется далеко неравномерно, если для этого не приняты особые меры. Объясняется это наличием емкостей фарфоровых колонн относительно земли, обозначенных на рис.1 через С1. Чтобы обеспечить равномерное распределение напряжения между разрывами при любой частоте восстанавливающегося напряжения, целесообразно применение емкостных делителей напряжения (рис.2,а).

Рис.2. Схема включения конденсаторов и шунтирующих
резисторов у воздушного выключателя

Воздушные выключатели, чувствительные к скорости восстанавливающегося напряжения, обычно снабжают также шунтирующими резисторами, включенными параллельно каждому разрыву (рис. 2,б). При этом в каждом разрыве необходимы небольшие гасительные устройства (обозначены 1′, 2′, 3′, 4′) для отключения сопровождающего тока.

Выключатели серии ВВБ

Выключатели этой серии изготовляет ПО «Электроаппарат» для номинальных напряжений от 110 до 750 кВ. Дугогасительные модули с двумя разрывами и односторонним дутьем имеют условное напряжение 110 кВ. Число модулей у выключателей с номинальным напряжением 110, 220, 330, 500 и 750 кВ равно соответственно 1,2,4,6 и 8. Модули устанавливают на колоннах из фарфоровых изоляторов. Выключатели 110 кВ имеют один модуль и одну опорную колонну. Выключатели 220-750 кВ имеют по два модуля на каждой колонне, расположенных один над другим и соединенных последовательно перемычкой (рис.3).

Рис.3. Выключатель серии ВВБ-220 с двумя модулями на одной колонне:
1 — шкаф управления; 2 — опорный изолятор;
3 — дугогасительное устройство; 4 — делитель напряжения;
5 — соединительный проводник; 6 — шунтирующий резистор

Давление воздуха для выключателей 110, 220 и 500 кВ равно 2 МПа; для выключателей 750 кВ — 2,6 МПа; для выключателей 330 кВ — 2 и 2,6 МПа. Выключатели 110 и 220 кВ имеют шунтирующие резисторы с сопротивлением 50-100 Ом; выключатели 330, 500 и 750 кВ шунтирующих резисторов не имеют. Номинальные токи отключения выключателей серии ВВБ равны 31,5 и 40 кА в зависимости от исполнения.

Выключатели серии ВВБ имеют пневматическую систему управления. Пусковые клапаны для включения и отключения с соответствующими электромагнитами расположены у основания выключателя, около ресивера с запасом сжатого воздуха, и находятся под потенциалом земли. В полых опорных колоннах проложены воздуховоды из изоляционного материала, из которых один служит для пополнения бачков сжатым воздухом, а второй для управления контактами и дутьевыми клапанами модулей, находящихся под напряжением.

Рис.4. Дугогасительное устройство выключателя серии ВВБ

Дугогасительное устройство выключателя серии ВВБ показано на рис.4. Здесь 1 — стальной бачок с литыми вводами (на рисунке не показаны), заполненный воздухом под давлением; 2 — неподвижные контакты, укрепленные на вводах; 3 — подвижная траверса с пальцевыми контактами 4; 5 — металлические сопла; 6 — механизм, фиксирующий положение траверсы; 7 — тарелка дутьевого клапана; 8 — поршень; 9 — шток.

Снизу к бачку прикреплен дутьевой клапан прямого действия, который состоит из следующих частей: корпуса 10, цилиндра 11 с поршнем 12, кольцом 13 и пружиной 14. Поршень 12 соединен полым штоком 15 с тарелкой 7 дутьевого клапана.

На рис.4 дугогасительное устройство показано в положении «включено». При этом контактная траверса находится в нижнем положении, контакты замкнуты, а тарелка дутьевого клапана 7 прижата к седлу давлением воздуха в бачке.

Процесс отключения протекает следующим образом. При КЗ реле защиты замыкает цепь электромагнита отключения; открывается соответствующий пусковой клапан и сжатый воздух из ресивера по воздуховоду 17 поступает под поршень 12 дутьевого клапана. Поршень перемещается вверх вместе с кольцом 13 и тарелкой 7, открывая выход воздуху из бачка наружу через отверстие 16. Одновременно с тарелкой 7 перемещается и поршень 8 со штоком 9 и траверсой 3. Между неподвижными контактами 2 и стенками сопел 5 зажигаются дуги, которые гасятся в потоке воздуха.

Дутьевой клапан открыт до тех пор, пока силы, действующие на поршень 12 снизу, не сравняются. Снизу на поршень действует воздух, подаваемый из ресивера, сверху — сила пружины 14 и сжатый воздух, просачивающийся снизу через дроссель, встроенный в поршень 12 (на рисунке не показан). Когда давление воздуха на поршень сверху и снизу сравняется, он переместится вниз вместе с тарелкой 7; дутьевой клапан закроется.

Продолжительность дутья можно регулировать с помощью дросселя.

Посте закрытия дутьевого клапана поршень 8 удерживается в верхнем положении сначала давлением воздуха снизу, а затем — фиксирующим механизмом 6.

Для включения выключателя необходимо выпустить воздух из-под поршня 12 через воздуховод 17. Тогда давление воздуха под и над поршнем 12, а также под поршнем 8 понизится.

Когда давление под поршнем 8 окажется меньшим, чем над ним, он опустится вместе со штоком 9, преодолев сопротивление фиксирующего механизма. Контакты выключателя замкнутся.

Выключатели серии ВВБК

Выключатели этой серии строят для номинальных напряжений от 110 до 500 кВ. Они отличаются от выключателей серии ВВБ давлением воздуха, которое повышено до 4 МПа. Дугогасительное устройство с односторонним дутьем заменено устройством с двухсторонним дутьем. Это позволило увеличить условное напряжение модуля до 250 кВ и уменьшить их число. Выключатели 110 кВ имеют один модуль, выключатели 220 и 330 кВ — два и выключатели 500 кВ — четыре модуля (рис.5). Увеличены номинальные токи. Пневматическая система управления заменена пневмомеханической, что позволило уменьшить время отключения до двух периодов. Механическая передача размещена в отдельной колонке, расположенной рядом с опорной колонной.

Рис.5. Выключатель серии ВВБК, 500 кВ:
1 — шкаф управления; 2 — опорная колонна;
3 — колонка управления; 4 — модуль;
5 — промежуточные изоляторы; 6 — делитель напряжения;
7 — токоведущая перемычка

Рис.6. Дугогасительное устройство выключателя серии ВВБК

На рис. 6 приведен разрез дугогасительного устройства выключателя серии ВВБК. Как видно из рисунка, в неподвижные контакты 1 введены каналы дополнительного дутья 2, управляемые клапанами 3 и 4. Вынос продуктов горения из каналов дополнительного дутья происходит через внутренние полости токоведущих стержней вводов. Эффективность дутья резко повышена при незначительно увеличенном расходе воздуха. Дугогасительные контакты выполнены в виде пальцев.

Выключатели серии ВНВ

Выключатели этой серии изготовляет ПО «Уралэлектротяжмаш» для номинальных напряжений от 110 до 1150 кВ. Дугогасительный модуль с двумя разрывами рассчитан на условное напряжение 250 кВ при давлении воздуха 4 МПа. Такой укрупненный по напряжению модуль позволяет уменьшить их число сравнительно с выключателями серий ВВБ и ВВБК. Так, например, выключатели 220 кВ имеют один модуль, выключатели 500 кВ — два и выключатели 750 кВ — три модуля. Каждому модулю соответствует опорная колонна, высота которой определяется номинальным напряжением выключателя. Колонны каждого полюса установлены на общем горизонтальном ресивере с запасом сжатого воздуха, сообщающимся с внутренними полостями колонн и через них — с дугогасительными модулями (рис.7).

Рис.7. Выключатель серии ВНВ, 750 кВ:
1 — ресивер сжатого воздуха; 2 — опорная колонна;
3 — экран; 4 — модуль; 5 — делитель напряжения

Таким образом, фарфоровые колонны должны выдерживать внутреннее давление 4 МПа. С учетом этого требования они усилены встроенными стеклоэпоксидными цилиндрами, стягивающими изоляторы и тем самым увеличивающими их механическую прочность.

В выключателях серии ВНВ применена система управления с механической передачей движения от привода, расположенного у основания выключателя, к подвижным контактам дугогасительного устройства с помощью системы рычагов и тяг, расположенных в ресивере и опорных колоннах.

Рис.8. Схема управления выключателем серии ВНВ

На рис. 8 приведена схема управления полюса выключателя 500 кВ с двумя модулями и двумя колоннами. Поскольку модули одинаковы и разрывы симметричны относительно вертикальной оси модуля, на рисунке показан разрез половины модуля.

Модуль состоит из следующих частей: стального корпуса, стеклоэпоксидных вводов с фарфоровым покрытием; контактной системы; сопел; выхлопных клапанов; привода выхлопных клапанов; системы рычагов и тяг.

Привод состоит из поршневого устройства; пусковых клапанов отключения и включения с соответствующими электромагнитами: вспомогательных клапанов.

При подаче команды на отключение срабатывает электромагнит 1 и открывает пусковой клапан отключения 2. Сжатый воздух из ресивера поступает в полость А над поршнем 3 привода полюса. Поршень перемещается вниз и своим штоком 4 воздействует на угловые рычаги 5, связанные металлическими тягами 6 с угловыми рычагами 7 и изоляционными тягами 8. Тяга 8 в каждой колонне соединена со штоком 9, на котором имеется планка (коромысло) 10, соединенная с угловыми рычагами 11. При движении тяги вниз угловые рычаги поворачиваются: левый по часовой стрелке, правый — против часовой стрелки; при этом вертикальные плечи этих же рычагов, соединенные серьгами 12 с подвижными контактами 13, перемещают их вдоль горизонтальной оси модуля навстречу друг другу.

В процессе перемещения подвижного контакта 13 сначала размыкаются главные рабочие контакты 14, а затем дугогасительные 15. Пластины дугогасительных контактов образуют неподвижное сопло, связанное с выхлопной полостью, находящейся при включенном положении выключателя под атмосферным давлением. В самом начале движения контакта 13 (еще до размыкания главных рабочих контактов 14) торец этого контакта отрывается от седла клапана 16, в которое он упирается во включенном положении, и тем самым отделяет заполненную сжатым воздухом полость дугогасительной камеры от внутренней полости контактов, соединенной с атмосферой.

Несколько позднее при размыкании дугогасительных контактов возникает дуга с основаниями на дугогасящей пластине и на внутренней поверхности подвижного контакта 13. Потоком сжатого воздуха она сдувается в сопло неподвижного контакта и в расположенное на оптимальном расстоянии от него подвижное сопло 17. В дальнейшем контакт 13 отходит на полное изоляционное расстояние и прячется за электростатический экран 18.

Одновременно при движении тяги 8 вниз шток 19, являющийся продолжением штока 9, выступом 20 воздействует на рычаг 21, который, поворачиваясь, открывает оперативный клапан 22. При этом сжатый воздух из полости над поршнем 23 привода выхлопных клапанов через змеевик 24 выходит в атмосферу. Поршень 23 освобождает рычаги 25 и 26. Под действием разности давлений в камере и выхлопной полости подвижное сопло 17 движется вправо и своим торцом садится на седло клапана 27, прекращая выхлоп воздуха в атмосферу. Одновременно под действием пружины закрывается выхлопной клапан 28, соединенный металлической тягой 29 и изоляционной тягой 30 с рычагом 26. Истечение воздуха через сопло неподвижного контакта прекращается. На этом процесс отключения заканчивается.

При подаче команды на включение срабатывает электромагнит 31 и открывает пусковой клапан 32, который подает сжатый воздух на поршень клапана 33 и по трубке 34 на поршень 35, закрывающий клапан отключения 2. Клапан отключения закрывается и прекращает подачу воздуха из ресивера в полость А. Одновременно с этим открывается клапан 33 и воздух из полости А вытекает в атмосферу. Под действием включающей пружины 36 шток 19 перемещается вверх, возвращает поршень 3 привода выключателя в исходное положение и смыкает подвижные контакты с неподвижными.

В конце хода подвижный контакт упирается своим торцом в седло клапана 16 и отсекает полость гасительной камеры от атмосферы: одновременно при своем движении шток 19 выступом 20 воздействует на рычаг 21, который, поворачиваясь, закрывает оперативный клапан 22 и подает сжатый воздух на поршень 23 привода выхлопных клапанов. Поршень опускается и своим штоком воздействует на рычаги 25 и 26, которые в свою очередь открывают выхлопные клапаны (клапан 28 и подвижное сопло), соединяя внутренние полости контактов с атмосферой. После снятия командного импульса контактно-сигнальным блоком (на рисунке не показан) и выхода воздуха из полости А в атмосфер) клапаны 32, 33 и поршень 35 возвращаются в исходное положение возвратными пружинами.

Воздухонаполненные вводы прикреплены к металлическому корпусу модуля на петлях и могут поворачиваться в горизонтальной плоскости вместе с токоведущими стержнями и неподвижными контактами, что упрощает ремонт, поскольку отпадает необходимость в дополнительных подъемных устройствах.

Выключатели серии ВВГ-20

Выключатели серии ВВГ предназначены для генераторов; они рассчитаны на номинальное напряжение 20 кВ, номинальный ток 20 кА и номинальный ток отключения 160 кА. Давление воздуха 2 МПа.

Рис.9. Выключатель типа ВВГ-20

Полюс выключателя показан на рис.9,а. Он имеет две главные дугогасительные камеры с разрывами 2 и 3 (рис.9,б), шунтированные резисторами 4 и 5 (по 0,8 Ом каждый), и вспомогательную камеру с разрывом 6, шунтированную резистором 8 (14 Ом), подключенным через искровой промежуток 7.

При отключении выключателя сначала размыкается разъединитель 1. Сжатый воздух поступает из ресивера в главные дугогасительные камеры, а также во вспомогательную камеру. Размыкаются контакты 2 и 3 и гасятся дуги, возникшие в этих разрывах. Размыкается вспомогательный контакт 6; возникшая дуга в зависимости от восстанавливающегося напряжения может погаснуть или без переброса на искровой промежуток 7, или с перебросом, что вызывает подключение резистора 8. После прекращения дутья главные и вспомогательный контакт 6 замыкаются. Размыкается отделитель 9.

При включении выключателя сначала включается отделитель, а затем разъединитель.

Выключатели серии ВВГ-20 предназначены для внутренней установки и требуют усиленной вентиляции помещения.

Подготовка воздуха

Распределительное устройство, оборудованное воздушными выключателями, нуждается в установке для подготовки воздуха высокого давления, его очистки и осушки. Пыль, содержащаяся в воздухе, засоряет клапаны, создает неплотности, снижает разрядное напряжение изоляции. Особенно опасна влага, которая при понижении температуры может конденсироваться в воздуховодах. Зимой в трубах и клапанах возможно образование льда и нарушение проходимости. Стальные части при наличии влаги подвержены коррозии. Конденсация влаги на внутренних поверхностях изоляции снижает ее электрическую прочность и может привести к перекрытию.

Очистка воздуха от пыли производится с помощью фильтров, устанавливаемых на всасывающих патрубках компрессоров. Применение получили масляные (висциновые) фильтры, которые имеют ряды металлической сетки, смоченной маслом с низкой температурой замерзания. При прохождении воздуха через фильтр пыль оседает па поверхности масла.

Осушка воздуха производится термодинамическим способом: воздух подвергают сжатию до давления, превышающего номинальное давление сети не менее чем в 2 раза. С этой целью применяют компрессоры, обеспечивающие соответствующее давление. При сжатии воздуха температура его повышается. При последующем охлаждении до начальной температуры большая часть пара конденсируется. Образовавшуюся в охлаждающем змеевике воду спускают. После этого воздух подвергают расширению через редукционный клапан, чтобы снизить давление до рабочего. Вследствие увеличения объема воздуха его относительная влажность, представляющая собой отношение массы водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможному содержанию его, т.е. массе насыщенного пара в том же объеме при заданной температуре, уменьшается пропорционально уменьшению давления. Следовательно, относительная влажность воздуха после его расширения получается равной 0,5 и опасность конденсации водяного пара значительно снижается.

Для надежной работы выключателей осушка воздуха описанным способом недостаточна, поскольку колебания температуры при наружной установке значительны. Приходится принимать меры к дальнейшему уменьшению содержания влаги с помощью адсорбентов, т.е. веществ, обладающих способностью поглощать влагу. К ним относятся силикагель (SiO•Н20), алюмогель (Аl203хН20) и др. Адсорбенты удерживают влагу в порах, не вступая в химическое соединение. Регенерацию использованного адсорбента осуществляют периодически путем нагревания его в течение нескольких часов.

Осушка воздуха термодинамическим способом с последующей обработкой его адсорбентами позволяет получить воздух с ничтожным содержанием водяного пара, при котором точка росы лежит значительно ниже минимальной температуры воздуха летом и зимой.

В качестве компрессоров используют многоступенчатые компрессоры двойного действия с воздушным охлаждением и приводом от асинхронных электродвигателей.

Воздуховоды изготовляют из стальных труб с антикоррозийным покрытием во избежание образования ржавчины, которая может быть занесена в выключатели.

Воздухоприготовительная установка электростанции обычно состоит из трех блоков, каждый из которых может работать самостоятельно. Между блоками предусматривают перемычки с соответствующими запорными вентилями, позволяющими в случае необходимости подавать воздух в ресивер одного блока от компрессора другого блока. Установка полностью автоматизирована. Компрессоры работают периодически. Пуск осуществляется от контактных манометров при понижении давления в ресиверах высокого давления. Подача воздуха через редукционные клапаны в ресиверы рабочего давления производится также автоматически при понижении давления в последних.

Достоинство воздушных выключателей по сравнению с масляными заключается в их быстродействии. Однако воздушные выключатели значительно сложнее масляных и имеют большую стоимость.

В последнее время заметна тенденция к замене части воздушных выключателей элегазовыми. Так, например, воздушные выключатели 110 и 220 кВ нормального климатического исполнения сняты с производства и заменены элегазовыми.



Воздушные выключатели | Электрические аппараты

Страница 14 из 18

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВОЗДУШНЫЕ

Воздушные выключатели, в которых гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха, получили весьма широкое распространение и во многих случаях вытеснили масляные. Они позволили перейти к классам напряжения 750 и 1150 кВ и в основном применяются:
как сетевые на напряжение 6—1150 кВ с номинальными токами до 4000 А и токами отключения до 63 кА;
как генераторные на напряжение 6—20 кВ с номинальными токами до 20 кА и токами отключения до 160 кА;
как выключатели нагрузки на 6—220 кВ и 110—500 кВ и выключатели комплектных распределительных устройств на напряжение до 35 кВ.
Ожидается, что в ближайшее время появятся сетевые выключатели на напряже- ние 1500—2000 кВ с номинальными токами 10—15 кА и токами отключения: 100—120 кА и генераторные выключатели на номинальные токи до 50 кА с токами отключения до 300 кА.
Выключатели выпускаются различного климатического исполнения, для различных категорий размещения и различного вида установки (опорные, подвесные, настенные, выкатные и др.).
Независимо от типа и конструкции воздушный выключатель состоит из трех основных частей: дугогасительного устройства с отделителем или без него, системы снабжения сжатым воздухом и системы управления. Система управлен выполняется с одним пневматическим приводом с механической передачей, с индивидуальной пневматической передачей, с пневмомеханической передачей, с пневмогидравлической передачей и пневмосветовой передачей.
Гашение дуги в выключателях осуществляется сжатым воздухом номинальным давлением 0.6—5 МПа в различных камерах продольного и поперечного, одностороннего и двустороннего дутья с соответствующим напряжению числом последовательно включенных разрывов.
В выключателях с отделителем размыкание дугогасительных контактов и га- шение дуги осуществляются одним и тем же потоком сжатого воздуха, поступающего из отдельного резервуара. Контакты (один или оба) выполнены в виде контактно- поршневых механизмов. Во включенном положении выключателя в дугогогасительном устройстве и в отделителе все контакты замкнуты. При подаче команды на отключение сжатый воздух из резервуара подается в дугогасительную камеру, размыкает контакты и гасит дугу. Обычно параллельно контактам включается шунтирующий резистор, облегчающий гашение дуги. После погасания дуги на основных дугогасительных контактах размыкается отделитель, который отключает оставшийся ток. Отделитель может выполняться открытым (до 35 кВ) или в виде воздухонаполняемых камер. После погасания дуги на отделителе подача воздуха в дугогасительные камеры прекращается и контакты под действием пружин замыкаются. Контакты же отделителя остаются разомкнутыми, обеспечив необходимое изоляционное расстояние для разомкнутой цепи.
В выключателях без отделителя широко применяются воздухонаполненные металлические камеры (резервуары), в которых размещены дугогасительные устройства. Привод контактов отделен от гасящей среды. При размыкании контактов открываются выхлопные клапаны камер и сжатый воздух, вытекая из камер через соответствующие сопла контактов, гасит дугу. Контакты могут выполняться одно- и двухступенчатыми. Число последовательно включенных дугогасительных устройств определяется номинальным напряжением выключателя. Изоляционный промежуток в отключенном положении обеспечивается расхождением этих же контактов на соответствующее расстояние. Ниже приведены примеры исполнения выключателей.


Рисунок 2 — Конструктивная схема воздушного выключателя ВВП-35

Конструктивная схема воздушного выключателя (ВВП-35) с контактно-поршневым механизмом и открытым отделителем приведена на рис. 2. Выключатель состоит из трех механически связанных полюсов (на рисунке приведен разрез одного полюса), смонтированных на общем основании (резервуаре 1), и распределительного шкафа (на рисунке не показан). На резервуаре установлены: дугогасительные устройства 5 на опорных изоляторах 2, неподвижные контакты 12 отделителя 10 на изоляторах 16, электропневматическое устройство 17 (одно на три полюса) для управления встроенным в резервуар дифференциальным клапаном 18и привод (на рисунке не показан), управляющий отделителем через вал 15 и изоляционные штанги 14. Полюсы выключателя (отделителя) разделены между собой изоляционными перегородками 11 и имеют выводы 7 и 13.
При открытии дифференциального клапана сжатый воздух из резервуара через полость опорного изолятора поступает в дугогасительную камеру, давит на контактно-поршневой механизм 8, размыкает контакты (неподвижный 3, подвижный 6) и через сопло подвижного контакта выдувает и гасит дугу. Пламя дуги охлаждается в пламегасительной решетке 9. Для облегчения гашения дуги контакты шунтированы резистором 4. После погасания дуги отделитель 10 размыкается и отключает оставшийся ток.
Длительность времени подачи дутья в дугогасительную камеру регулируется механизмом пневматической отсечки электропневматического устройства. После того как дифференциальный клапан закроется, подача воздуха в камеру прекратится, давление в ней упадет и подвижный контакт под действием пружины контактно-поршневого механизма возвратится на место, контакты замкнутся. Однако цепь останется разомкнутой отделителем.
Генераторные выключатели. Функциональная электрическая схема полюса и общий вид выключателя ВВГ-20 (Uном = 20 кВ, Iном = 20 кА, Iоном = 160 кА, сквозной ток 410 кА) с воздухонаполненным отделителем приведены на рис. 3. Полюс выключателя состоит из основного токоведущего контура — выводов 1 и 4 и разъединителя (основного контакта) 2, основных дугогасительных контактов 7 и 10, которые шунтированы резисторами 8и 11 соответственно, вспомогательных дугогасительных контактов 6, отделителя 9 и разрядника 3с нелинейным резистором 5.


Рисунок 3 — Функциональная электрическая схема полюса (а) и общий вид (б) генераторного воздушного выключателя ВВГ с воздухонаполненным отделителем

Все устройства монтируются на баке и снабжаются соответствующими электро- пневматическими приводами. Выключатель состоит из трех одинаковых полюсов, связанных между собой воздуховодами, и распределительного шкафа.
Во включенном положении большая часть тока протекает через основной токо- ведущий контур. При отключении сначала размыкается основной контакт 2 и в ток переходит в дугогасительный контур. Затем размыкаются основные дугогасительные контакты 7 и 10; ограниченный резисторами 8 и 11 ток протекает через вспомогательные дугогасительные контакты 6. После их размыкания и погасания дуги ток в цепи прекращается и размыкается отделитель 9, обеспечивая необходимый изоляционный промежуток. Разрядник служит для ограничения перенапряжений при отключении (в случае их возникновения). После прекращения подачи сжатого воздуха контакты 6, 7 и 10 под действием пружин возвращаются во включенное положение.
Выключатели серии ВВБ. Общий вид и функциональная схема дугогасительного устройства без отделителя приведены на рис. 4. В металлическом резервуаре (камере) 6, заполненном воздухом под высоким давлением (1.6—2.4 МПа) размещается дугогасительное устройство с двумя разрывами (контакты — подвижные 8, неподвижные 9) одностороннего дутья (сопло 4). Резервуар находится под высоким потенциалом. Напряжение подводится через выводы 13 с эпоксидной изоляцией 14, защищенные снаружи фарфоровыми рубашками 12. Основные разрывы (контакты 8 и 9) шунтированы линейными резисторами 10, что облегчает гашение дуги на них. Оставшийся ток отключается вспомогательными дугогасительными разрывами (контакты — неподвижный 15, подвижный, полый, он же сопло 17 — закрыты кожухом 1). Камеры могут выполняться и без вспомогательных контактов, а следовательно, и без шунтирующих резисторов. Полное гашение осуществляется на основных разрывах. Конденсаторы (делительные) 11 служат для выравнивания напряжения по разрывам в отключенном положении выключателя.

Рисунок 4 – Общий вид (а) и функциональная схема (б) дугогасительного устройства без отделителя выключателей серии ВВБ


Рисунок 5 — Полюс выключателя серии ВВБ на 220 кВ

(К рис. 4) Контакты камеры управляются пневмоэлектрическими механизмами 18. При подаче воздуха в цилиндр 2 поршень 3, связанный с траверсой 7, размыкает основные контакты. Одновременно открываются клапаны 19 выхлопных каналов сопел. Сжатый воздух устремляется наружу (показано стрелками), гасит дугу в соплах. Аналогично гасится дуга на вспомогательном разрыве. После погасания дуги выхлопные клапаны сопел закрываются. Давление внутри резервуара несколько снижается. Объем резервуара и давление в нем рассчитаны так, что камера способна выполнить несколько отключений. При этом давление в резервуаре не упадет ниже допустимого для надежного гашения дуги.
В отключенном положении контакты удерживаются давлением в цилиндре 2. Для включения выключателя воздух из цилиндра выпускается через клапан 16. Возвратный механизм 5 замыкает контакты. Соответственно управляются и вспомогательные разрывы.
Камера устанавливается на изоляционную опору 20, через которую проходят воздуховоды — основной 22 (высокого давления) и управления 21.
Приведенное дугогасительное устройство принято как модуль на 110—150 кВ для выключателей до 750 кВ без отделителей. Каждый выключатель состоит из трех полюсов, не имеющих между собой механической связи, и одного (35, 110, 220 кВ) или четырех (330, 500 и 750 кВ) распределительных шкафов. Отсутствие механической связи между полюсами позволяет выполнять трехфазное или пополюсное отключение.
Полюсы выключателей на 35, 110 кВ состоят из одной дугогасительной камеры-модуля (одного резервуара 6 — рис. 4), расположенной на изоляционной опоре. Полюс выключателей на 220 кВ (рис. 5) состоит из двух металлических дугогасительных камер 1, разделенных промежуточным изолятором 2 и расположенных на соответствующей изоляционной опоре 3. Полюсы выключателей на 330, 500 и 750 кВ состоят соответственно из двух, трех и четырех однотипных элементов (четырех, шести и восьми модулей), каждый из которых представляет собой полюс выключателя на 220 кВ на соответствующей изоляционной опоре,— показано штрихпунктирными линиями).
.        Выключатели воздушные серии ВВБК выпускаются на напряжение 110-1150 кВ, номинальный ток 3200 и 4000 А, номинальный ток отключения 5-40 кА, номинальное давление сжатого воздуха 4 МПа, время отключения 0.04 с.
Эти выключатели являются дальнейшим шагом в развитии конструктивных принципов, заложенных в серии ВВБ. Отличительными их особенностями являются повышенное рабочее давление воздуха и усовершенствованное дугогасительное устройство с несимметричным дутьем, что позволило повысить напряжение модуля (220 и 330 кВ — два модуля, 500 и 750 кВ — четыре модуля, 1150 кВ — шесть модулей). Выключатели снабжены новой быстродействующей системой управления.

Тенденции в развитии современных воздушных выключателей

1. Модульный принцип построения серий. Этот принцип позволяет строить серии в весьма большом диапазоне напряжений (35-1150 кВ) из одинаковых модулей, производить помодульные испытания и иметь максимально выгодные условия производства, эксплуатации и монтажа. Наметилась тенденция существенного увеличения напряжения, приходящегося на один модуль (250 кВ и выше).
2. Размещение дугогасительных устройств непосредственно в сжатом воздухе. При этом обеспечиваются максимальная коммутационная способность, быстродействие, изоляционная прочность межконтактных промежутков и пропускная способность по номинальному току. Наибольшее применяемое сейчас давление достигает 6-8.5 МПа.
3. Применение быстродействующих систем управления с малым разбросом времени оперирования. Основным назначением таких систем является обеспечение работы выключателей на очень высокие напряжения с временем отключений до одного полупериода, а также выключателей с синхронным отключением или включением.
4. Ограничение коммутационных перенапряжений, что особенно важно для выключателей высших классов напряжения.
5. Повышение надежности и увеличение межремонтных сроков до 15—20 лет.
6. Введение принудительного охлаждения для генераторных выключателей.

Воздушный выключатель: принцип работы, преимущества, недостатки

Этот тип выключателей — это такой автоматических выключателей, который работает на воздухе при атмосферном давлении. После  разработки масляного выключателя автоматический автоматический выключатель среднего напряжения (ACB) полностью заменяется масляным выключателем  в разных странах.

Принцип работы воздушного выключателя (ACB)

Принцип работы этого выключателя сильно отличается от принципа работы любого другого типа выключателей. Основная цель автоматического выключателя  всех типов — предотвратить восстановление дуги после нулевого тока, создав ситуацию, когда контактный зазор будет выдерживать напряжение  восстановления системы. Воздушный выключатель работает одинаково, но по-разному. Для прерывания дуги он создает напряжение дуги,  превышающее напряжение питания. Дуговое напряжение определяется как минимальное напряжение, требуемое для поддержания дуги.  Этот автоматический выключатель увеличивает напряжение дуги главным образом тремя различными способами:

1. Он может увеличить напряжение дуги за счет охлаждения дуговой плазмы. По мере уменьшения температуры дуговой плазмы подвижность частицы в  дуговой плазме уменьшается, поэтому для поддержания дуги требуется более высокий градиент напряжения.

2. Он может увеличить напряжение дуги за счет удлинения дуги. По мере увеличения длины пути дуги сопротивление пути увеличивается и,  следовательно, для поддержания того же дугового тока требуется дополнительное напряжение для прохождения по дуговому пути. Это означает,  что напряжение дуги увеличивается.

3. Разделение дуги на ряд последовательных дуг также увеличивает напряжение дуги.

Первая цель обычно достигается за счет превода дугу в контакт с большей площадью из изоляционного материала.  Каждый воздушный выключатель оснащен камерой, окружающей контакт. Эта камера называется «дуговым лотком». Дуга приводится в нее. Если внутренняя  часть дугового желоба имеет соответствующую форму, и если дуга может соответствовать форме, стена дугового желоба поможет добиться охлаждения.  Этот тип дугогасительных должен быть сделан из огнеупорного материала.

Вторая цель, которая удлиняет путь дуги достигается одновременно с первой целью. Если внутренние стенки дугового желоба сформированы таким  образом, что дуга не только принудительно приближается к ней, но также приводится в змеевидный канал, проецируемый на стенку дугового желоба.  Удлинение дуговой дорожки увеличивает сопротивление дуги.

Третья цель достигается за счет использования металла дуговой резки внутри дугогасительной камеры. Главный дуговый желоб разделяется на числа  небольших отсеков с использованием металлических разделительных пластин. Эти металлические разделительные пластины на самом деле являются  дуговыми разветвителями, и каждый из небольших отсеков ведет себя как отдельный мини-дуговый желоб. В этой системе начальная дуга  разбивается на ряд последовательных дуг, каждый из которых будет иметь свой собственный мини-дуговый желоб.

 

1. Основные контакты

2. Запирающие контакты

3. Нарезка дуги в направлении стрелки

4. Дуговые щиты

5. Токопроводящие клеммы

В воздушном резервуаре находится воздух под высоким давлением от 20 до 30 кг / см2. И этот воздух взят из системы сжатого воздуха.  На резервуаре имеются три полые изоляционные колонны, установленные с клапанами у основания. На верхней части пустотелых изоляционных  камер установлены две дугогасящие камеры. Токоподводящие части соединяют три камеры выгорания дуги друг с другом последовательно, а  полюс — к соседнему оборудованию, так как между проводником и воздушным резервуаром существует очень высокое напряжение, весь узел камеры  гашения дуги установлен на изоляторах. Поскольку в серии есть три столба с двойной дугой, у них шесть размыкателей на полюс. Каждая камера  выгорания дуги состоит из одного двойного фиксированного контакта. Есть два движущихся контакта. Движущиеся контакты могут перемещаться в  осевом направлении, чтобы открываться или закрываться.

Механизм работы управляет стержнями, когда он получает пневматический или электрический сигнал. Клапаны открываются так, чтобы посылать  воздух высокого давления в полость изолятора. Воздух высокого давления быстро поступает в камеру с двойной дугой. Когда воздух поступает в  камеру гашения экструзии, давление на движущиеся контакты становится больше, чем пружинное давление, и это приводит к открытию контактов.

Контакты перемещаются на короткое расстояние против давления пружины. В конце контактов перемещение части для выходящего воздуха  закрывается движущимися контактами, и вся камера гашения дуги заполнена воздухом высокого давления, так как воздух не пропускается.  Однако в течение периода дуги воздух выходит через отверстия и отводит ионизированный воздух. Закрывая клапан, он поворачивается так,  чтобы закрыть соединение между полостью изолятора и резервуаром.

Клапан подает воздух из полого изолятора в атмосферу. В результате давление воздуха в камере затухания дуги снижается до атмосферного давления,  а движущиеся контакты закрываются по неподвижным контактам благодаря пружинному давлению, открытие происходит быстро, потому что воздух занимает  незначительное время для перемещения из резервуара к движущемуся контакту. Дуга гаснет в течение цикла. Таким образом, воздушный выключатель очень  быстро разрушает ток. Закрытие также происходит быстро, потому что давление в камере погашения дуги сразу падает, а контакты закрываются в силу давления пружины.

 

Преимущества:

· Рост диэлектрической прочности настолько быстр, что конечный контактный зазор, необходимый для выгорания дуги,
очень мал, что уменьшает размер устройства.

· Риск пожара устраняется.

· Из-за меньшей энергии дуги, воздушные воздушные выключатели очень подходят для условий, требующих частых операций.

· Дугогасительные изделия полностью удаляются при взрыве, в то время как масло ухудшается при последовательных операциях;  исключается замена обычного масла.

· Энергия, подаваемая для выгорания дуги, получается из воздуха высокого давления и не зависит от тока, который должен быть  прерван.

· Время дуги очень мало из-за быстрого нарастания диэлектрической прочности между контактами. Поэтому энергия дуги  является лишь малой величиной, что в масляных выключателях приводит к меньшему сжиганию контактов.

 

Недостатки:

· Для компрессорной установки, которая обеспечивает воздушный взрыв, требуется значительное техническое обслуживание.

· Воздушные выключатели очень чувствительны к изменениям скорости перенапряжения.

· Воздушные выключатели широко применяются в установках высокого напряжения. Большинство выключателей для напряжений  свыше 110 кВ относятся к этому типу.

Воздушные выключатели на напряжение 35 кВ

Воздушные выключатели применяются в РУ напряжением 35 кВ и выше. Гашение дуги в них происходит в дугогасительных камерах с продольным или поперечным дутьем с помощью сжатого воздуха, получаемого от компрессорной установки.

От компрессора сжатый воздух по трубам подводится к каждому выключателю, снабженному стальным резервуаром, который представляет собой часть конструкции аппарата. В момент отключения сжатый воздух из этого резервуара через соответствующие клапаны поступает в дугогасительную камеру и быстро гасит дугу. Расход сжатого воздуха компенсируется компрессорной установкой.
В зависимости от конструкции и номинального напряжения воздушные выключатели выпускаются марок ВВБ, ВВГ, ВВН.
Достоинствами воздушных выключателей являются взрыво- и пожаробезопасность, быстродействие, высокая отключающая способность, малый износ дугогасительных контрактов, пригодность для наружной и внутренней установки, а их недостатками — необходимость компрессорной установки, сложность изготовления ряда деталей и узлов, относительно высокая стоимость.
Выключатели марок ВВШ — воздушные выключатели с закрытым (воздухонаполнением в отключенном положении) отделением. Выключатель выполнен в виде отдельных полюсов. Управление выключателем может быть пополюсным или трехполюсным. Гасительные камеры выключателей состоят из нескольких одинаковых вертикально расположенных элементов. Каждый элемент содержит два полых торцевых контакта, из которых один (подвижный) приводится в движение поршневым механизмом. Каждый элемент гасительной камеры зашунтирован низкоомным сопротивлением, состоящим из одинаковых блоков (буква Ш в обозначении типа выключателя). Сопротивление каждого блока 150 Ом. Отделители выключателя, так же как и камеры, состоят из нескольких одинаковых вертикально расположенных элементов.
Выключатели марок ВВБ — воздушные выключатели с металлическими гасительными камерами. В обозначении типа вместо буквы Б и после нее могут стоять буквы У — усиленный по скорости восстанавливающего напряжения, М — малогабаритный, Д — с повышенным давлением сжатого воздуха, П — для электротермических установок.
Выключатели имеют двухразрывные дугогасительные устройства одностороннего дутья. Камеры (резервуары) постоянно заполнены сжатым воздухом и находятся под высоким потенциалом. Напряжение подводится к камерам через эпоксидные вводы, защищенные снаружи фарфоровыми покрышками.
При отключении сначала размыкаются главные контакты. Возникшие на них дуги гасятся потоком сжатого воздуха за 0,02 с. Примерно через 0,035 с после размыкания главных контактов размыкаются вспомогательные контакты. Время горения дуги на вспомогательных контактах не более 0,01 с. При включении первыми замыкаются главные контакты, а затем (через 0,04…0,08 с) — вспомогательные.

Выключатель типа ВВБ-35

Воздушный выключатель ВВ-20. 1 — тележка; 2 — опорный изолятор; 3, 4 — привод ножей; 5 — шунтирующее сопротивление; 6 — вывод; 7 — камера основания; 8 — ножи разъединителя; 9 — охладители; 10 — шунтирующее сопротивление; 11 — камера вспомогательная; 12 — штанга; 13 — нож отделителя

Половина разрывов выключателей типа ВВУ-35 и ВВУ-110 шунтирована низкоомными резисторами. При отключении оба главных разрыва камеры этого выключателя размыкаются одновременно. После погасания дуги на разрыве, шунтированном резистором, другой разрыв отключает сопровождающий ток, ограниченный этим резистором.
Полюс выключателя на 35 кВ состоит из одной металлической дугогасительной камеры, расположенной на опорной изоляционной конструкции.
Шкафы управления и дугогасительные камеры унифицированы. Выключатели на 35 кВ имеют по одному распределительному шкафу, в которых расположена аппаратура, связывающая три полюса выключателей в один общий агрегат.

Выключатели марок ВНВ — серия воздушных выключателей, основанная на блочном (модульном) принципе построения. Основной элемент выключателя — дугогасительный модуль; он постоянно заполнен сжатым воздухом и имеет контактную систему, образующую при отключении два разрыва. В процессе отключения контакты расходятся сначала на оптимальное для гашения дуги расстояние, а затем перемещаются в конечное положение. Выключатели этой серии практически полностью унифицированы, более экономичны по расходу сжатого воздуха, имеют большое быстродействие при коммутациях, стабильность механических характеристик и малую разновременность срабатывания элементов полюса за счет механической системы управления дугогасительными устройствами.

Половина разрывов выключателей типа ВВУ-35 и ВВУ-110 шунтирована низкоомными резисторами. При отключении оба главных разрыва камеры этого выключателя размыкаются одновременно. После погасания дуги на разрыве, шунтированном резистором, другой разрыв отключает сопровождающий ток, ограниченный этим резистором.
Полюс выключателя на 35 кВ состоит из одной металлической дугогасительной камеры, расположенной на опорной изоляционной конструкции.
Шкафы управления и дугогасительные камеры унифицированы. Выключатели на 35 кВ имеют по одному распределительному шкафу, в которых расположена аппаратура, связывающая три полюса выключателей в один общий агрегат.
Выключатели марок ВНВ — серия воздушных выключателей, основанная на блочном (модульном) принципе построения. Основной элемент выключателя — дугогасительный модуль; он постоянно заполнен сжатым воздухом и имеет контактную систему, образующую при отключении два разрыва. В процессе отключения контакты расходятся сначала на оптимальное для гашения дуги расстояние, а затем перемещаются в конечное положение. Выключатели этой серии практически полностью унифицированы, более экономичны по расходу сжатого воздуха, имеют большое быстродействие при коммутациях, стабильность механических характеристик и малую разновременность срабатывания элементов полюса за счет механической системы управления дугогасительными устройствами. Выключатели данной конструкции являются полностью взрывобезопасными в эксплуатации, так как под высоким давлением находятся не фарфоровые изоляторы, а прочные изоляционные цилиндры.
Выключатели на напряжение 35 кВ соответствуют ГОСТ 687-78.
Воздушный выключатель типа ВВН-35   представляет собой автоматический выключатель, предназначенный для отключения цепей переменного тока высокого напряжения.
Конструкция выключателя предусматривает трехполюсное управление. Выключатель предназначен для установки на открытом воздухе.
Для предотвращения конденсации влаги из воздуха внутренние полости изоляторов выключателя непрерывно продуваются сжатым воздухом, поступающим через специальный редукторный клапан.
Технические характеристики выключателя ВВН-35
Номинальное напряжение. кВ              35
Наибольшее рабочее напряжение. кВ             40.5
Номинальный ток. А                  600 и 1000
Предельный ток отключения, кА        16,5
Мощность отключения, MB-А               1000
Рабочее давление, атм             20
Время отключения с приводом, с        0,08
Расход воздуха на одно отключение, л        900
Габаритные размеры, мм:
длина   1025
ширина                                              1854
высота 2260
Вес выключателя, кг    1200

ACB】 | Все, что вам нужно знать о воздушном автоматическом выключателе

Что такое ACB — воздушный автоматический выключатель?

Воздушный выключатель (ACB) — это электронное оборудование, которое используется для защиты электрических цепей от коротких замыканий или перегрузки по току. ACB работает при атмосферном давлении в воздухе. ACB используется в механизме переключения и защите электрической системы.

Принцип действия воздушного выключателя

При возникновении неисправности в цепи первые главные контакты ACB разъединяются, и ток цепи переключается на другой контакт, называемый дугообразным контактом.Дугогасительные контакты размыкаются, и дуга отводится от контактов. Благодаря эффекту электромагнита дуга перемещается вверх. Дуговый бегун позволяет дуге перемещаться вместе с самим собой. При перемещении бегунка дуги разрешается движение дуги вверх, и соединение таким образом разделяется.

Ток продолжает течь, когда цепь разомкнута, поэтому необходимо погасить электрическую дугу, чтобы предотвратить ее повторное преобразование. Используются различные диэлектрические материалы, такие как масло или газ, а для воздушных выключателей в качестве диэлектрика используется атмосферный воздух.

Воздух действует как сопротивление дуге. Воздух действует как изолятор и заставляет дугу гаснуть быстрее. Это также предотвращает преобразование дуги, когда она достигает нуля, в случае переменного тока во время ее смены цикла. Для высоковольтных приложений, таких как электрические подстанции, используется сжатый воздух, поэтому автоматические выключатели могут использоваться в этих высоковольтных устройствах. В системах с высоким напряжением в качестве диэлектрика используется сжатый воздух, поскольку он имеет более высокое значение диэлектрической проницаемости, чем атмосферный воздух.

Что такое ACB — воздушный выключатель

Функция воздушного выключателя:

Воздушный автоматический выключатель выполняет следующие функции:

  • Открывает или замыкает цепь автоматически или вручную.
  • Автоматическое размыкание цепи при возникновении неисправности, такой как перегрузка по току, короткое замыкание, замыкание на землю, повышение частоты, обратная мощность и т. Д.
  • Гасит искрение в случае перегрузки

Тип ACB:
  • Обычный прерыватель типа ACB.
  • Магнитный противовыбросовый клапан типа ACB.
  • Воздушный желоб ACB.
  • Воздушный прерыватель цепи

Простой выключатель ACB:

Обычный автоматический выключатель — это простейший вариант воздушных автоматических выключателей. Их точка соприкосновения имеет форму двух рогов. В схемах этого типа дуга выключателя проходит от одного наконечника до другого наконечника.

Магнитный противовыбросовый привод ACB: Автоматические выключатели с магнитным предохранителем

— это выключатели, которые используются при напряжении до 11 кВ.Дуга в этой схеме расширяется за счет тока в обдувающих катушках, которые создают магнитное поле, вызывающее удлинение дуги.

Воздушный желоб ACB:

В ACB этого типа главные контакты сделаны из меди. Ток проводится в закрытых положениях контактов. Их контактное сопротивление очень низкое. Их контакты покрыты серебром. Они прочные и термостойкие.

Воздушный прерыватель цепи

Эти типы автоматических выключателей используются для высоких напряжений 245 кВ, 420 кВ и более.У них есть следующие категории:

  • Дробилки осевые
  • Осевая струя со скользящим подвижным контактом

Подробнее: MCCB in Electrical: Типы, характеристики и принцип работы

Применение ACB:

Некоторые области применения воздушных автоматических выключателей:

  • ACB используется для защиты промышленных предприятий и электрических машин, таких как конденсаторы, генераторы, трансформаторы и т. Д.
  • ACB в основном используется на заводах, где существует риск пожара или взрыва.
  • ACB также используется в NGD и системе распределения электроэнергии
  • Они также используются для управления вспомогательным оборудованием электростанции.
  • Также используется в приложениях с низким / высоким током и напряжением
  • Также используется для обслуживания распределительного устройства и среднего напряжения в помещениях.

Недостаток автоматического выключателя

Некоторые недостатки ACB:

  • Неэффективность при слабом токе при слабом электромагнитном поле.
  • Желоб выключателя не менее эффективен в удлинении при высоких токах, вместо этого движение дуги в желоб выключателя имеет тенденцию замедляться.

Рейтинги ACB

Рейтинг ACB

Воздушные автоматические выключатели

бывают разных номиналов, поскольку в разных цепях используются разные номиналы тока и напряжения. Однако стандартные номинальные значения ACB лежат в диапазоне от 400 до 1600 А. Точно так же другой класс ACB находится в диапазоне от 2000A до 5000A.Стандартные номинальные токи ACB — это, однако, напряжение, физические характеристики ACB варьируются от производителя к производителю.

Соответствующая тема (и):

ACB TRIP | Топ 3 причин отключения ACB и настройки его защиты

ABB — Техническая документация по применению Низковольтная селективность с автоматическими выключателями ABB

Как работает воздушный автоматический выключатель

Воздушный автоматический выключатель (ACB) — это электрическое устройство, используемое для обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в электрических цепях от 800 до 10 кОм.Обычно они используются в системах с низким напряжением ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В). В этой статье мы обсудим работу воздушного выключателя. Воздушный автоматический выключатель — это автоматический выключатель, который работает в воздухе как средство гашения дуги при заданном атмосферном давлении. Сегодня на рынке доступно несколько типов воздушных выключателей и коммутационных аппаратов, которые отличаются прочностью, высокими эксплуатационными характеристиками, просты в установке и обслуживании.Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.

Рабочий воздушный выключатель

Воздушные выключатели срабатывают своими контактами на открытом воздухе. Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей. Они всегда используются для прерывания низкого напряжения и теперь заменяют высоковольтные масляные выключатели. На рисунке ниже показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Воздушный выключатель Прерыватель Прерыватель

Воздушный автоматический выключатель обычно имеет две пары контактов.Основная пара контактов (1) проводит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара представляет собой дугогасительный контакт (2) и изготовлена ​​из углерода. При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты. Когда главные контакты размыкаются, дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом. Поскольку ток проходит через дугогасительный контакт параллельным низкоомным путем. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет дуги. Дуга возникает только тогда, когда, наконец, разъединяются дугогасительные контакты.Каждый из дугогасительных контактов снабжен дугогенератором, который помогает. Дуговый разряд движется вверх из-за тепловых и электромагнитных воздействий, как показано на рисунке. Когда дуга движется вверх, она входит в дугогасительную камеру, состоящую из брызг.

Дуга в желобе станет холоднее, удлинится и разделится, следовательно, напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и, следовательно, дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Коробка контура воздушного тормоза изготовлена ​​из изоляционного и огнестойкого материала и разделена на разные секции перегородками из того же материала, как показано выше, рисунок (a). Внизу каждого барьера находится небольшой металлический проводящий элемент между одной стороной барьера и другой. Когда дуга, движущаяся вверх под действием электромагнитных сил, входит в нижнюю часть желоба, она разделяется на множество секций перегородками, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, следовательно, несколько дуг находятся в ряд.

Электромагнитные силы внутри каждой секции желоба заставляют дугу в этой секции начинать форму спирали, как показано выше, рисунок (b). Все эти спирали соединены последовательно, так что общая длина дуги значительно увеличилась, а ее сопротивление значительно увеличилось. Это повлияет на снижение тока в цепи.

На рисунке (а) показано развитие дуги с момента выхода из основных контактов до попадания в дугогасительную камеру. Когда ток затем прекращается при нулевом токе, ионизированный воздух на пути, где дуга была параллельна разомкнутым контактам, действует как шунтирующее сопротивление между контактами и собственной емкостью C, как показано на рисунке ниже. с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебание начинается между C и L, как описано для идеализированного автоматического выключателя, показанного на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебания. Конечно, обычно оно настолько велико, что демпфирование является критическим, колебания не могут иметь место вообще, и напряжение повторного запуска, вместо того, чтобы проявляться как высокочастотные колебания, поднимается мертвым ударом до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано под нижней осциллограммой.

Напряжение ограничения автоматического выключателя

Типы автоматического выключателя

Воздушные автоматические выключатели в основном бывают трех типов и широко используются для поддержания среднего напряжения в помещениях и коммутационных устройств в доме.

Автоматический выключатель простого прерывания

Воздушные выключатели с обычным тормозом — это простейшая разновидность воздушных выключателей. Основные точки соприкосновения выполнены в виде двух рожков. Дуга в этих автоматических выключателях простирается от одного наконечника до другого.

Автоматический выключатель с магнитным продуванием и воздушным разрывом

Выключатели воздушные с магнитными продувками применяются на напряжение до 11кВ. Расширение дуги может быть достигнуто за счет магнитного поля, создаваемого током в предохранительных катушках

. Автоматический выключатель с магнитным выбросом воздуха
Автоматический выключатель с воздушным желобом

В автоматическом выключателе с воздушным желобом главные контакты обычно состоят из меди и проводят ток в замкнутых положениях.Выключатели с воздушным желобом имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты прочны, устойчивы к нагреву и изготовлены из медного сплава.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели

используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий. Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрических машин, таких как трансформаторы, конденсаторы и генераторы.

  • Они в основном используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
  • Принцип воздушного торможения дуги автоматического выключателя используется в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 12 кВ.
  • Воздушные автоматические выключатели обладают высоким сопротивлением, которое помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
  • Воздушный выключатель также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15кВ
Недостаток автоматического выключателя
  • Недостатком принципа дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах, когда электромагнитные поля слабые.
  • Сам желоб не обязательно менее эффективен в своем удлинении и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желоб имеет тенденцию становиться медленнее, и прерывание на высокой скорости не обязательно получается.

Итак, это все о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, в чем функция ACB?

Конструкция, типы, работа и применение

Автоматический выключатель — это один из видов электрических устройств, используемых для ручного отключения любых цепей в обычных условиях. Основная функция автоматического выключателя или выключателя — отключение цепи в некоторых неисправных условиях, таких как короткое замыкание, перегрузка по току и т. Д. Обычно автоматический выключатель переключает или защищает систему. Некоторые устройства связаны с автоматическими выключателями, такими как реле; выключатели, предохранители и т. д. также используются с той же целью.Применения автоматических выключателей в основном включают в себя энергетические системы и отрасли промышленности для защиты, а также управления различными частями цепи, а именно трансформаторами, коммутационными аппаратами, двигателями, генераторами переменного тока, генераторами и т. Д. Существуют различные типы автоматических выключателей, используемых в отраслях, где воздушный контур выключатель бывает одного типа. В этой статье обсуждается обзор воздушного выключателя.


Что такое воздушный выключатель?

Воздушный выключатель

(ACB) — это электрическое устройство, используемое для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания в электрических цепях от 800 до 10 кОм.Обычно они используются в системах с низким напряжением ниже 450 В. Мы можем найти эти системы в распределительных панелях (ниже 450 В). В этой статье мы обсудим работу воздушного выключателя.

Воздушный выключатель

Воздушный выключатель — это выключатель, работающий в воздухе как средство гашения дуги при заданном атмосферном давлении. Сегодня на рынке доступно несколько типов воздушных выключателей и коммутационных аппаратов, которые отличаются прочностью, высокими эксплуатационными характеристиками, просты в установке и обслуживании.Воздушные выключатели полностью заменили масляные выключатели.


Конструкция воздушного выключателя

Конструкция воздушного выключателя может быть выполнена с использованием различных внутренних и внешних частей, таких как следующие.

Внешние части ACB в основном включают кнопку включения и выключения, индикатор положения главного контакта, индикатор механизма накопления энергии, светодиодные индикаторы, кнопку RST, контроллер, паспортную табличку с номинальными данными, ручку для накопления энергии, дисплеи, встряхивание, кнопка отключения аварийного отключения, репозиторий рокеров и т. д.

Конструкция ACB

Внутренние части ACB в основном включают несущую конструкцию из стального листа, трансформатор тока, используемый для защиты расцепителя, изолирующую коробку группы полюсов, горизонтальные клеммы, дугогасительную камеру, расцепитель для защиты, клеммную коробку, замыкающие пружины, Управление размыканием и замыканием выключателя, пластины для перемещения дуговых и главных контактов, пластины для фиксированных главных и дуговых контактов.


Принцип работы

  • Принцип работы воздушного выключателя отличается от других типов выключателей.Мы знаем, что основная функция выключателя — остановить восстановление дуги там, где зазор между контактами будет сопротивляться восстанавливающемуся напряжению системы.
  • Воздушный выключатель работает так же, но по-другому. При прерывании дуги он создает напряжение дуги вместо источника напряжения. Это напряжение можно определить как наименьшее напряжение, необходимое для поддержания дуги. Подача напряжения может быть увеличена тремя различными способами с помощью автоматического выключателя.
  • Напряжение на дуге может быть увеличено за счет охлаждения дуговой плазмы.
  • После того, как температура плазмы дуги и движения частиц уменьшатся, потребуется дополнительный градиент напряжения для поддержания дуги. Напряжение дуги можно увеличить, разделив дугу на несколько серий.
  • Как только длина дуги увеличивается, напряжение дуги также может быть увеличено. Как только длина пути дуги увеличивается, путь сопротивления также увеличивает напряжение дуги, которое используется на пути дуги, таким образом, напряжение дуги может быть увеличено.
  • Диапазон рабочего напряжения до 1кВ.Он включает в себя два набора контактов, где основная пара использует ток, а также контакт с медью. Еще одна пара контактов может быть сделана с помощью углерода. Как только автоматический выключатель размыкается, размыкается первый главный контакт.
  • При размыкании главного контакта контакт дуги остается включенным. Когда дуговые контакты разделяются, возникает дуга. Выключатель устарел на среднее напряжение.

Рабочий воздушный выключатель

Воздушный выключатель срабатывает своими контактами на открытом воздухе.Их метод управления гашением дуги полностью отличается от метода масляных выключателей. Они всегда используются для прерывания низкого напряжения и теперь заменяют высоковольтные масляные выключатели. На рисунке ниже показан принцип работы цепи воздушного выключателя.

Воздушные автоматические выключатели обычно имеют две пары контактов. Основная пара контактов (1) проводит ток при нормальной нагрузке, и эти контакты выполнены из металлической меди. Вторая пара представляет собой дугогасительный контакт (2) и изготовлена ​​из углерода.При размыкании автоматического выключателя первыми размыкаются главные контакты. Когда главные контакты размыкаются, дугогасительные контакты все еще находятся в контакте друг с другом.

По мере того, как ток проходит по параллельному низкоомному пути через дугогасящий контакт. Во время размыкания главных контактов в главном контакте не будет дуги. Дуга возникает только тогда, когда, наконец, разъединяются дугогасительные контакты. Каждый из дугогасительных контактов оснащен дугогасителем, который помогает.

Дуговый разряд движется вверх из-за тепловых и электромагнитных воздействий, как показано на рисунке.Когда дуга движется вверх, она попадает в дугогасительную камеру, состоящую из брызг. Дуга в желобе станет холоднее, удлинится и разделится, поэтому напряжение дуги станет намного больше, чем напряжение системы во время срабатывания воздушного выключателя, и, следовательно, дуга окончательно гаснет во время нулевого тока.

Коробка пневматического тормозного контура изготовлена ​​из изоляционного и огнестойкого материала и разделена на разные секции перегородками из того же материала. Внизу каждого барьера находится небольшой металлический проводящий элемент между одной стороной барьера и другой.Когда дуга, движущаяся вверх под действием электромагнитных сил, входит в нижнюю часть желоба, она разделяется на множество секций перегородками, но каждая металлическая деталь обеспечивает электрическую непрерывность между дугами в каждой секции, следовательно, несколько дуг входят в серию. .

Электромагнитные силы внутри каждой секции желоба заставляют дугу в этой секции начинать форму спирали, как показано выше, рисунок (b). Все эти спирали соединены последовательно, так что общая длина дуги значительно увеличилась, а ее сопротивление значительно увеличилось.Это повлияет на снижение тока в цепи.

На рисунке (а) показано развитие дуги с момента ее выхода из главных контактов до момента попадания в дугогасительную камеру. Когда ток в следующий раз прекращается при нулевом токе, ионизированный воздух на пути, где дуга была параллельна разомкнутым контактам, действует как шунтирующее сопротивление между контактами и собственной емкостью C, как показано ниже. рисунок с красным как высокое сопротивление R.

Когда колебание начинается между C и L, как описано для идеализированного автоматического выключателя, показанного на рисунке ниже, это сопротивление сильно гасит колебания.Конечно, обычно оно настолько велико, что демпфирование является критическим, колебания не могут иметь место вообще, и напряжение повторного запуска, вместо того, чтобы проявляться как высокочастотные колебания, поднимается мертвым ударом до своего конечного значения пикового напряжения генератора. Это показано под нижней осциллограммой.

Идеализированный автоматический выключатель с осциллограммами

Типы автоматических выключателей с воздушным прерыванием

Воздушные автоматические выключатели в основном представлены четырьмя типами и широко используются для поддержания среднего напряжения в помещениях и коммутационных аппаратов в доме.

  • Обычный прерыватель типа ACB или ACB перекрестного взрыва
  • Магнитный продувочный тип ACB
  • Воздушный выключатель с воздушным желобом
  • Воздушный выключатель
Автоматический выключатель с обычным разрывом

Воздушные автоматические выключатели с обычным тормозом Самая простая форма воздушных прерывателей. Основные точки соприкосновения выполнены в виде двух рожков. Дуга в этих автоматических выключателях простирается от одного наконечника до другого. Этот вид автоматического выключателя также известен как ACB перекрестного действия.Это можно сделать через камеру (дугогасительную камеру), которая окружена контактом.

Камера или дугогасительная камера помогает в достижении охлаждения и изготовлена ​​из огнеупорного материала. Дугогасительная камера имеет внутри стенки и разделена на небольшие отсеки с помощью металлических разделительных пластин. Эти пластины представляют собой дуговые делители, в которых каждый отсек будет работать как мини-дугогасительная камера.

Первая дуга разделится на последовательность дуг, так что все напряжения дуги станут выше по сравнению с напряжением системы.Они используются в приложениях с низким напряжением.

Автоматический выключатель с магнитным выдувом

Автоматический выключатель с магнитным обдувом используются при напряжении до 11 кВ. Расширение дуги может быть достигнуто за счет магнитного поля, создаваемого током в обмотках предохранителя.

Этот тип автоматического выключателя обеспечивает магнитное управление моментом дуги для гашения дуги в устройствах. Таким образом, этим гашением можно управлять с помощью магнитного поля, которое создается током внутри продувочных катушек.Подключение продувочных катушек можно производить последовательно через прерываемую цепь.

Как следует из названия, эти катушки называются «продувкой катушки». Магнитное поле не управляет дугой, возникающей в автоматическом выключателе, однако оно смещает дугу в дугогасительные камеры, где дуга охлаждается и соответственно удлиняется. Эти типы выключателей используются до 11 кВ.

Автоматический выключатель с воздушным желобом

В автоматическом выключателе с воздушным желобом главные контакты обычно состоят из меди и проводят ток в замкнутом положении.Выключатели с воздушным желобом имеют низкое контактное сопротивление и покрыты серебром. Дугогасительные контакты прочны, устойчивы к нагреву и изготовлены из медного сплава.

Этот автоматический выключатель включает два типа контактов, такие как главный и дуговой или вспомогательный. Конструкция главных контактов может быть выполнена с использованием медных или серебряных пластин, которые имеют меньшее сопротивление и проводят ток в закрытом месте. Другие типы, такие как дуговые или вспомогательные, разработаны из медного сплава, поскольку они термостойкие.

Они используются, чтобы не повредить главные контакты из-за дугового разряда. При необходимости их можно просто заменить. При работе этого автоматического выключателя оба контакта размыкаются после и до замыкания главных контактов автоматического выключателя.

Воздушный автоматический выключатель

Эти типы автоматических выключателей используются для системного напряжения 245 кВ и 420 кВ и даже выше, особенно там, где требуется быстрое срабатывание выключателя. Преимущества этого автоматического выключателя по сравнению с автоматическим выключателем масляного типа перечислены ниже.

  • Возникновение опасности возгорания невозможно.
  • Скорость отключения высока на протяжении всего срока эксплуатации данного автоматического выключателя.
  • Гашение дуги происходит быстрее в течение всего срока эксплуатации этого выключателя.
  • Продолжительность дуги одинакова для всех значений токов разрывов.
  • Чем меньше продолжительность дуги, тем меньше тепла может выделяться от дуги к контактам, что увеличивает срок службы контакта.
  • Поддержание стабильности системы поддерживается, поскольку она зависит от скорости срабатывания выключателя.
  • Он требует меньшего обслуживания по сравнению с масляным выключателем.
  • Существует три типа автоматических выключателей с воздушным ударом: осевой удар и осевой взрыв со скользящим движущимся контактом и поперечный удар.

Обслуживание воздушного выключателя

Автоматические выключатели работают как устройства защиты цепей в широком диапазоне низковольтных приложений до 600 В переменного тока, таких как ИБП, генераторы, мини-электростанции, распределительные щиты MCCB и т. Д., А их размеры варьируются от 400 А до 6300 А. больше.

В этом автоматическом выключателе почти 20% отказов в системе распределения электроэнергии происходит из-за меньшего количества технического обслуживания, жесткой смазки, пыли, коррозии и замерзания деталей. Таким образом, техническое обслуживание автоматического выключателя — идеальный выбор для обеспечения стабильной работы, а также увеличения срока службы.

Обслуживание воздушного выключателя очень важно. Для этого его следует сначала выключить, а затем отделить от обеих сторон, открыв необходимый электрический изолятор. Автоматический выключатель должен работать в этом неизолированном состоянии для ограниченных и удаленных зон каждый год.Автоматический выключатель должен срабатывать электрически от ограничения и изолировать после этого механически от ограничения. Такой процесс сделает прерыватель более стабильным за счет отделения любого внешнего слоя, образовавшегося между скользящими поверхностями.

Процедура испытания воздушного выключателя

Испытание автоматического выключателя в основном используется для проверки работы каждой системы переключения, а также для программирования всей конструкции отключения. Таким образом, тестирование очень важно для любого автоматического выключателя, чтобы гарантировать надежную и стабильную работу.По сравнению с другими устройствами проводить тестирование сложнее.

Когда в автоматическом выключателе возникает неисправность, это может привести к короткому замыканию внутри катушек, неправильному поведению, повреждению механических соединений и т. Д. Таким образом, автоматические выключатели необходимо регулярно проверять для устранения всех этих неисправностей.

Различные типы испытаний, выполняемых в автоматическом выключателе, в основном включают механические, термические, диэлектрические, испытания на короткое замыкание и т. Д. Стандартные испытания автоматического выключателя включают испытание на отключение, сопротивление изоляции, соединение, сопротивление контакта, отключение при перегрузке, мгновенное магнитное отключение и т. Д. и т.п.

Как можно проводить тестирование?

Для проверки автоматического выключателя используются различные виды испытательного оборудования для проверки состояния автоматического выключателя в любой энергосистеме. Это тестирование может быть выполнено с помощью различных методов тестирования, а также различных видов испытательного оборудования. Испытательными устройствами являются анализатор, микроомметр, тестер первичного впрыска с высоким током и т. Д. Испытания выключателей имеют следующие преимущества.

  • Характеристики автоматического выключателя можно повысить.
  • Цепь можно проверить под нагрузкой или без нагрузки.
  • Признает необходимость технического обслуживания
  • Проблем можно избежать
  • Можно выявить ранние признаки неисправности

Преимущества

К преимуществам воздушного выключателя можно отнести следующее.

  • Устройство высокоскоростного повторного замыкания
  • Используется для частой эксплуатации
  • Требуется меньше обслуживания
  • Работа на высоких скоростях
  • Риск возгорания можно исключить не так, как в масляных выключателях
  • Постоянное короткое время дуги, поэтому горение контактов меньше
Недостатки

К недостаткам воздушного выключателя можно отнести следующее.

  • Недостатком принципа действия дугогасительной камеры является его неэффективность при малых токах и слабых электромагнитных полях.
  • Сам желоб не обязательно менее эффективен в удлинении и деионизирующем действии, чем при высоких токах, но движение дуги в желоб имеет тенденцию становиться медленнее, и прерывание на высокой скорости не обязательно получается.

Применение воздушных автоматических выключателей

Воздушные автоматические выключатели используются для управления вспомогательным оборудованием электростанций и промышленных предприятий.Они обеспечивают защиту промышленных предприятий, электрических машин, таких как трансформаторы, конденсаторы и генераторы.

  • Они в основном используются для защиты растений, где существует опасность пожара или взрыва.
  • Принцип воздушного торможения дуги автоматического выключателя используется в цепях постоянного и переменного тока напряжением до 12 кВ.
  • Воздушные автоматические выключатели обладают высоким сопротивлением, которое помогает увеличить сопротивление дуги за счет разделения, охлаждения и удлинения.
  • Воздушный выключатель также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ

Таким образом, речь идет о воздушном автоматическом выключателе (ACB), его работе и применении. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем функция ACB?

Воздушный автоматический выключатель

— Типы автоматических выключателей, работа и применение

Воздушный автоматический выключатель Конструкция, работа, типы, преимущества и применение

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель — это устройство, которое может

  • замыкать или размыкать цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных условиях.
  • Автоматическое размыкание цепи при возникновении неисправности (например, при перегрузке по току, коротком замыкании и т. Д.).
  • Замкните цепь вручную или с помощью дистанционного управления в условиях неисправности.

Автоматический выключатель используется для механизма переключения и защиты системы. Для этой цели также используются другие сопутствующие устройства и компоненты, связанные с автоматическими выключателями, такие как предохранители, реле, переключатели и т. Д. Автоматические выключатели широко используются в промышленности, а также в энергосистемах для управления и защиты различных частей цепи, таких как переключатели, трансформаторы. , Двигатели, Генераторы / Генераторы и т. Д., что делает систему стабильной и надежной.

На рынке доступны различные типы воздушных автоматических выключателей , и мы обсудим их один за другим подробно.

Воздушный выключатель (ACB)

Воздушный выключатель (ACB) — это устройство электрической защиты, используемое для защиты от короткого замыкания и перегрузки по току до 15 кВ с номинальным током от 800A до 10kA. Он работает на воздухе (где продувка воздухом в качестве средства гашения дуги) при атмосферном давлении для защиты подключенных электрических цепей.ACB полностью заменен масляным автоматическим выключателем, потому что он по-прежнему является предпочтительным выбором для использования ACB, потому что нет возможности возгорания масла, как в масляном автоматическом выключателе.

Конструкция воздушного выключателя

На следующем рисунке показаны основные и внешние части ACB . (Низковольтный, ограничивающий ток и селективный (не ограничивающий ток) воздушный выключатель ABB EMax).

  1. Кнопка ВЫКЛ (O)
  2. Кнопка ВКЛ (I)
  3. Индикатор положения главного контакта
  4. Индикатор состояния механизма накопления энергии
  5. Кнопка сброса
  6. Светодиодные индикаторы
  7. Контроллер
  8. «Подключение», «Тест» и стопор «изолированного» положения (трехпозиционный фиксирующий / запирающий механизм)
  9. Навесной замок, предоставляемый пользователем
  10. Соединение «,« Тест »и« разъединение »индикации положения
  11. Соединение (CE) Разделение, (CD) Тест (CT) Контакты индикации положения
  12. Номинальная заводская табличка
  13. Цифровые дисплеи
  14. Ручка накопителя механической энергии
  15. Встряхивание (IN / OUT)
  16. Репозиторий коромысла
  17. Кнопка сброса аварийного отключения

На следующем рисунке показана внутренняя конструкция воздушного выключателя

  • 1.Несущая конструкция из листовой стали
  • 2. Трансформатор тока для расцепителя защиты
  • 3. Изолирующая коробка группы полюсов
  • 4. Горизонтальные редкие клеммы
  • 5a. Пластины фиксированных главных контактов
  • 5б. Пластины для фиксированной дуги Контакты
  • 6а. Пластины для главных подвижных контактов
  • 6б. Пластины для подвижных дугогасительных контактов
  • 7. Дугогасительная камера
  • 8. Клеммная коробка для стационарной версии — скользящие контакты для выдвижной версии
  • 9.Защитный расцепитель
  • 10. Управление замыканием и размыканием выключателя
  • 11. Пружины включения

Связанные сообщения:

Принцип работы воздушного выключателя

Принцип работы воздушного выключателя несколько отличается от автоматических выключателей других типов. Основная цель автоматического выключателя — предотвратить повторное возникновение дуги после нулевого тока, когда зазор между контактами будет выдерживать восстанавливающееся напряжение системы.Он выполняет ту же работу, но по-другому. Во время прерывания дуги он создает напряжение дуги вместо напряжения питания. Напряжение дуги определяется как минимальное напряжение, необходимое для поддержания дуги. Автоматический выключатель увеличивает напряжение тремя различными способами:

  • Напряжение дуги может быть увеличено путем охлаждения плазмы дуги. Как только температура дугового плазменного движения частиц в дуговой плазме снижается, для поддержания дуги потребуется больший градиент напряжения.
  • Разделение дуги на несколько серий увеличивает напряжение дуги.
  • Напряжение дуги можно увеличить, увеличив длину пути дуги. Как только длина пути дуги увеличивается, путь сопротивления будет увеличиваться, большее напряжение дуги прикладывается к пути дуги, следовательно, напряжение дуги увеличивается.

Эксплуатируется на уровне напряжения до 1 кВ. Он содержит две пары контактов. По главной паре проходит ток, а контакт сделан из меди. Дополнительная пара контактов сделана из карбона. При размыкании выключателя первым размыкается главный контакт. Во время размыкания главного контакта дуговые контакты остаются в контакте друг с другом.Дуга возникает, когда контакты дуги разъединены. Для среднего напряжения автоматический выключатель устарел.

Типы воздушных выключателей

Существует четыре типа выключателей , используемых в управлении и защите для поддержания и стабильной работы распределительных устройств и среднего напряжения в помещениях.

  • Автоматический выключатель простого прерывания или Cross-Blast ACB
  • Магнитный предохранительный выключатель Воздушный выключатель
  • Воздушный желоб Перерыв Автоматический выключатель
  • Воздушный выключатель

Связанное сообщение: Как читать номинальные данные паспортной таблички MCB, напечатанные на нем?

P Воздушный автоматический выключатель или автоматический выключатель с перекрестным потоком воздуха:

Автоматический выключатель снабжен камерой, окружающей контакт.Камера известна как «дугогасительная камера». Дуга заставлена ​​вбивать в него. Дугогасительная камера поможет добиться охлаждения. Дугогасительная камера изготовлена ​​из огнеупорного материала. Внутренние стенки дугогасительной камеры имеют такую ​​форму, что дуга не только нагнетается в непосредственной близости, но и проникает в змеевидный канал, выступающий на стенке дугогасительной камеры.

Дугогасительная камера разделена на несколько небольших отсеков с помощью металлических разделительных пластин. Металлические разделительные пластины являются дугоделителями, и каждое из небольших отсеков ведет себя как мини-дугогасительная камера.Первоначальная дуга разделится на серию дуг, в результате чего все дуговые напряжения будут выше, чем напряжение в системе. Они являются предпочтительным выбором при низком напряжении.

Автоматический выключатель с воздушным желобом

В воздушном автоматическом выключателе с воздушным желобом есть два типа контактов, а именно «главный контакт» и «вспомогательные или дуговые контакты». Основные контакты выполнены из меди, а серебряные пластины имеют низкое сопротивление и проводят ток в замкнутом положении. Вспомогательные или дугогасительные контакты изготовлены из медного сплава, поскольку они термостойкие и используются для предотвращения повреждения основных контактов из-за искрения и могут быть легко заменены при необходимости в случае износа.Во время срабатывания выключателя дуговые или вспомогательные контакты замыкаются до и размыкаются после главных контактов автоматического выключателя.

Автоматический выключатель с магнитным обдувом

Автоматический выключатель с магнитным обдувом обеспечивает магнитное управление моментом дуги для гашения дуги внутри устройств. Гашение дуги контролируется с помощью магнитного поля, создаваемого током в продувочных катушках, включенных последовательно с прерываемой цепью.Эти катушки известны как «продуть катушку». Магнитное поле не контролирует и не гасит дугу, образовавшуюся в выключателе, но перемещает дугу в желоба, где дуга удлиняется, охлаждается и гаснет соответственно. Эти типы автоматических выключателей используются до 11кВ.

Воздушный прерыватель цепи:

Этот тип прерывателя цепи используется для системного напряжения 245 кВ, 420 кВ и более.

Воздушный выключатель подразделяется на три категории:

  • Осевой взрывной выключатель
  • Осевой взрыватель со скользящим подвижным контактом.

Связанные сообщения:

Осевой взрыватель

Подвижный контакт находится в контакте. Отверстие форсунки находится в неподвижном контакте при нормально замкнутом состоянии выключателя. При возникновении неисправности в камеру вводится высокое давление. Воздух под высоким давлением будет проходить через отверстие сопла, для поддержания которого достаточно напряжения.

Осевая струя со скользящим подвижным контактом

Подвижный контакт установлен на поршне, поддерживаемом пружиной.Взрыв переносит дугу на электродуговую дугу.

Связанные посты:

Преимущества и недостатки воздушного выключателя

Преимущества
  • Воздушный автоматический выключатель является подходящим вариантом для использования там, где требуется частое срабатывание из-за меньшей энергии дуги
  • Риск возгорания исключен в работе воздушного выключателя.
  • Пневматический автоматический выключатель имеет небольшие размеры, поскольку рост диэлектрической прочности происходит очень быстро (конечный зазор между контактами, необходимый для гашения дуги, очень мал).
  • Скорость автоматического выключателя при работе воздушной струи намного выше.
  • Гашение дуги происходит намного быстрее
  • Продолжительность дуги одинакова для всех значений тока.
  • Стабильность работы может поддерживаться и зависит от скорости работы автоматических выключателей.
  • Требуется меньше обслуживания.

Связанный пост: Предохранитель HRC (предохранитель с высокой разрывной способностью) и его типы

Недостатки
  • Завод по производству воздуха требует дополнительного обслуживания.
  • Содержит воздушный компрессор большой мощности.
  • Существует вероятность утечки воздуха из места соединения воздуховодов.
  • Существует вероятность быстрого повышения напряжения повторного включения и прерывания тока.
  • Воздух имеет относительно более низкие свойства гашения дуги.

Применение и применение воздушного выключателя
  • Используется для защиты растений.
  • Используется для общей защиты электрических машин.
  • Применяется для защиты трансформаторов, конденсаторов и генераторов.
  • ACB также используется в системе распределения электроэнергии и NGD около 15 кВ.
  • Также используется в приложениях с низким и высоким напряжением и током.

Статьи по теме:

Типы высоковольтных автоматических выключателей на подстанции

Эти высоковольтные автоматические выключатели доступны для внутреннего и наружного применения, а высоковольтные выключатели в целом классифицируются следующим образом.

Краткое описание перечисленных выше типов приведено ниже. Контакты выключателей погружены в масло. Отключение тока происходит в масле, которое охлаждает возникающую дугу и тем самым охлаждает дугу. В этом масляном автоматическом выключателе есть три полюса, которые используются для защиты трех фаз.

Полюса небольших масляных выключателей можно разместить в одном масляном баке; у больших высоковольтных выключателей каждый полюс находится в отдельном масляном баке.

Масляные баки в масляных выключателях обычно герметичны.Электрические соединения между контактами и внешними цепями выполняются через фарфоровые втулки.

Если мы используем масло в качестве средства гашения дуги, мы должны учитывать преимущества масла, поэтому следующие преимущества масла в качестве средства гашения дуги.

Автоматические выключатели с минимальным содержанием масла (OMCB)

В настоящее время OMCB очень популярны на подстанциях и электростанциях. В автоматических выключателях минимального уровня масла выключатель тока находится внутри выключателя.

Корпус выключателя изготовлен из изоляционного материала, например, фарфора.

Следовательно, зазор между токоведущими частями и корпусом может быть уменьшен, и для внутренней изоляции требуется меньшее количество масла.

Этот тип автоматического выключателя широко используется в подстанциях наружной установки, рассчитанных даже на напряжение до 66 кВ. Тип масляного выключателя громоздкий.

Масляные выключатели состоят из бака, заполненного изоляционным маслом. Есть 2 вида OCB.Это так.

  1. Масляные автоматические выключатели
  2. Масляные автоматические выключатели минимальной мощности (OMCB)

В OCB есть фиксированные и подвижные контакты.

Имеет 3 фарфоровых втулки, 3-фазный линейный ток с фиксированными контактами.

Когда автоматический выключатель замкнут, линейный ток каждой фазы проникает в резервуар через фарфоровую втулку, течет через первый неподвижный контакт ко второму неподвижному контакту, а затем выходит через вторые втулки

Факторы риска цепи Автоматические выключатели

Тип автоматических выключателей

Факторы риска

Масляные автоматические выключатели

Выключатели высокого давления 9307

06 Меньший риск

SF6 Автоматические выключатели

Очень низкий риск

Вакуумный выключатель (VCB)

В этом дугогасительном выключателе и в качестве вакуумного изолятора используется закалочная среда VCB также используется в качестве переключателя управления высоким напряжением.Масла нет.

Таким образом, в автоматическом выключателе такого типа не возникнет никаких проблем с возгоранием.

Вакуумные выключатели особенно полезны для управления и защиты электрических систем.

Вакуумные выключатели имеют много преимуществ по сравнению с другими типами автоматических выключателей.

Воздушный выключатель (ACB)

ACB используется против очень высокого тока. Воздушные автоматические выключатели обычно используются в системах распределения электроэнергии.

Воздушные автоматические выключатели с исполнительными механизмами, которые в основном подвержены воздействию окружающей среды.

ACB также защищает от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю. Большинство воздушных выключателей используется на подстанциях внутреннего типа.

SF6 Высоковольтный автоматический выключатель

Гексафторид серы (SF6) является альтернативой воздуху в качестве прерывающей среды. SF6 — это бесцветный нетоксичный газ с хорошей теплопроводностью и плотностью, примерно в пять раз превышающей плотность воздуха.

Принцип действия аналогичен воздушным прерывателям, за исключением того, что газ SF6 не выбрасывается в атмосферу.

Вы можете узнать, как работает автоматический выключатель, посмотрев это видео.


Используется полностью герметичная и автономная конструкция замкнутого контура. Автоматические выключатели SF6 в основном используются на первичных подстанциях закрытого типа в Шри-Ланке и других странах из-за их удобства.

SF6 Gas обладает хорошими качествами, как и сильфон.

  1. Хорошая теплопередача.
  2. Давление можно легко проверить
  3. Короткое время дуги
  4. Комбинированный элегазовый выключатель нагрузки высокого напряжения

4 метода проектирования выключателя среднего напряжения

Масляные выключатели на распределительном устройстве. Фото: Викимедиа.

Автоматические выключатели являются важными звеньями при устранении неисправностей. При возникновении неисправности в электрической системе соответствующий ток должен быть быстро и надежно отключен, чтобы предотвратить катастрофическое повреждение оборудования и находящегося поблизости персонала.

Все автоматические выключатели имеют контакты, и когда контакты разъединяются во время операции устранения неисправности, они зажигают дугу. Электрическая дуга образуется между контактами и растягивается по мере размыкания контактов.

По этой причине автоматическим выключателям требуется устройство для управления или снятия дуги. Четыре распространенных среды, используемые для гашения дуги во время разъединения контактов выключателя, — это масло, воздух, газ и размыкание в вакууме.


1. Воздушный выключатель

Воздушные автоматические выключатели являются наиболее распространенным типом выключателей среднего напряжения, используемых в промышленных условиях из-за возраста оборудования и низкой стоимости.

Воздушный выключатель со снятым блоком барьера и одним дугогасительным желобом. Фотография: Westinghouse.

Воздушные автоматические выключатели обычно включают в себя приводные механизмы, которые подвергаются воздействию окружающей среды. Конвекционный охлаждающий воздух помогает поддерживать рабочие компоненты в разумных температурных пределах.

Главный контактный узел установлен на контактном рычаге, который поворачивается для размыкания или замыкания основных контактов с помощью пружинного рабочего механизма, запускаемого через катушки отключения или замыкания с помощью переключателя управления или защитного реле.Способность прерывания тока воздушных выключателей частично зависит от их способности гасить дугу, возникающую при размыкании или замыкании главных контактов автоматического выключателя.

Выдувные катушки могут использоваться для гашения дуги с помощью магнитного разряда. Дуга, возникающая при размыкании контактов, подвергается действию магнитного поля, создаваемого катушками, соединенными последовательно с прерываемой цепью.

Эти катушки называются продувочными катушками, потому что они помогают задуть дугу магнитным путем.Дуга магнитным способом подается в дугогасительные камеры, где дуга удлиняется, охлаждается и гаснет.

Отключение становится более эффективным при больших токах. Это приводит к более высокой отключающей способности этих выключателей.

Трубки для выдувания включают в себя рабочий механизм для подачи струи воздуха через трубку и сопло к каждому контактному узлу при размыкании прерывателя. Воздух помогает погасить дугу, проталкивая ее вверх в дугогасительную камеру.

Воздушные выключатели среднего напряжения, используемые в промышленных условиях, обычно бывают выкатного типа, что означает, что выключатель является подвижным и может быть отделен («выдвинут») или подключен («вставлен») к источнику питания с помощью любого стеллажи с ручным или электрическим приводом.

Очень немногие прерыватели этого типа все еще производятся в пользу вакуумной технологии.


2. Вакуумный выключатель

Вакуумные выключатели

являются наиболее популярным типом выключателей среднего напряжения для промышленных сред благодаря их компактным размерам и повышенной надежности по сравнению с воздушными выключателями.

Вакуумные выключатели

имеют более компактные размеры и повышенную надежность по сравнению с воздушными выключателями.

Вакуумные выключатели

похожи на воздушные выключатели с основным отличием в том, что контактный узел размещен в вакуумном баллоне.Подвижный контактный узел состоит из стержня, имеющего замкнутый контакт на одном конце, и приводного механизма на другом конце, расположенном вне вакуумного баллона.

Пружины сжатия предоставляются вместе с контактным узлом для отделения подвижного контакта от неподвижного и для приложения силы, необходимой для предотвращения непреднамеренного размыкания контактов.

Как и в случае с воздушными автоматическими выключателями, привод может управляться вручную или электрически с помощью катушек отключения и включения, запускаемых защитным реле.Как и воздушные выключатели, вакуумные выключатели среднего напряжения в промышленных условиях обычно являются выкатными.

Внутренние компоненты вакуумного выключателя. Фото: USNRC.

Вакуумные выключатели

обладают множеством преимуществ по сравнению с другими типами, в том числе:

  • относительно длительный срок службы из-за контролируемой контактной эрозии внутри вакуумного баллона
  • не требует обслуживания работа — контакты заключены в герметичный корпус
  • превосходная надежность благодаря использованию твердых контактных материалов
  • практически отсутствие загрязнения атмосферы при контакте , что уменьшает контактные оксиды и коррозию
  • тихая работа из-за локализации дуги внутри вакуумного баллона
  • мало или нет воздействия на окружающую среду
  • с низким током прерывания, что приводит к уменьшению скачков напряжения в переходных процессах во время прерывания, что снижает вероятность необходимости в ограничителях перенапряжения

3.Масляный выключатель

Масляные выключатели, которые обычно устанавливаются на открытом воздухе, были обычным явлением в прошлом, но становятся все более редкими в промышленной среде, поскольку их в основном заменяют вакуумными выключателями.

Масляные выключатели в распределительном устройстве. Фото: Викимедиа.

Все контакты и механизмы в сборе размещены в баке, заполненном маслом, который обеспечивает как изоляцию, так и средства гашения дуги. Масляный выключатель среднего напряжения в промышленных условиях обычно является автономным и требует слива масла и снятия бака выключателя для выполнения технического обслуживания.

Стандартный масляный выключатель имеет те же рабочие характеристики, что и воздушный выключатель.


4. Газовый выключатель

Газовые выключатели, которые используются почти исключительно на открытом воздухе, все чаще предпочитаются масляным выключателям из-за более низких затрат на техническое обслуживание. Дуга, генерируемая в этом автоматическом выключателе, гасится в камере, заполненной сжатым газом гексафторидом серы (SF6), неорганическим негорючим газом, который является отличным электрическим изолятором.

Высоковольтный выключатель SF 6 (115кВ). Фото: Викимедиа.

SF 6 Автоматические выключатели аналогичны вакуумным выключателям с основным отличием в том, что контактный узел размещен в баллоне под давлением. Во время работы этот сильно сжатый газ высвобождается через дугу в выключателе, собирается в резервуар с относительно низким давлением и затем закачивается обратно в резервуар высокого давления для повторного использования.

Одно явное преимущество газовых прерывателей перед вакуумными прерывателями заключается в том, что если газовый баллон теряет давление, остаточного газа SF6 может быть достаточно для безопасного размыкания прерывателя при нормальной нагрузке.Основным недостатком SF6 является его отрицательное воздействие на атмосферу как мощный парниковый газ.

Работа газового выключателя. Фото: Викимедиа.


Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Что такое воздушный выключатель?

Воздушный автоматический выключатель (ACB) — это механическое переключающее устройство, которое может включать, пропускать и отключать ток при нормальных условиях цепи, а также включаться и пропускать определенное время и ток отключения при определенных ненормальных условиях цепи.Воздушные автоматические выключатели используются для распределения электроэнергии и защиты линий и оборудования электропитания от перегрузок, пониженного напряжения, короткого замыкания и т. Д.

Воздушные автоматические выключатели Nader

Воздушные выключатели обычно имеют стальную раму, и все детали устанавливаются в каркас. Он имеет большую мощность, может быть установлен с несколькими функциями отключающих устройств и дополнительными контактами, имеет более высокую сегментирующую способность и термическую стабильность, поэтому его часто используют в местах, где требуется высокая отключающая способность и избирательная защита.

Конструкция воздушного выключателя

Воздушный автоматический выключатель делится на две конструкции: фиксированного типа и выдвижного типа. Обычно фиксированный тип состоит из боковых панелей, установленных с обеих сторон корпуса, а выдвижной тип устанавливается на специальное основание ящика. Основная конструкция воздушного выключателя состоит из рабочего механизма, контактной системы, механизма гашения дуги, вспомогательного переключателя, трансформатора тока, интеллектуального расцепителя, вторичного соединителя, расцепителя потери напряжения и возбуждения и других компонентов.В целом, универсальная конструкция выключателя имеет трехмерное расположение для достижения более компактного и небольшого размера.

1 — Клемма вторичной цепи. 2 — Выдвижная люлька. 3 — Кнопка индикации аварийного отключения / сброса. 4 — Блокировка «выключения». 5 — Ручка накопителя энергии. 6 — Кнопка включения I. 7 — Кнопка выключения O.8 — Индикация накопления энергии. 9 — Индикация положения главного контакта. 10 — Интеллектуальный расцепитель. 11 — Коромысло и место его хранения. 12 — Индикация рабочего, тестового и выходного положения.13 — Положение вставки коромысла. 14 — Положение навесного замка для работы, выхода и блокировки положения проверки. 15 — Запорное устройство для рабочего, выходного и тестового положений. 16 — Блокировка разблокировки в рабочем, выходном и тестовом положениях.

1 — Нижний автобус. 2 — Трансформатор. 3 — Подвижный контакт. 4 — Верхняя шина (статический контакт). 5 — Механизм зажигания статического контакта дуги. 6 — Объединительная плата автоматического выключателя. 7 — Дугогасящая крышка. 8 — Основание выключателя. 9 — Пониженное напряжение, независимый расцепитель. 10 — Закрытый выпуск.11 — Главный вал. 12 — Приводной механизм. 13 — Маска. 14 — Пружина механизма накопления энергии.

Контактные части воздушного выключателя заключены в изолирующую рамку, а контакты каждой фазы разделены изолирующей пластиной, которая образует отсек для обеспечения безопасности. Кроме того, интеллектуальные расцепители, ручные и электрические приводы расположены в перед контактной системой, чтобы сформировать свои собственные отдельные пространственные модули, которые способствуют будущему техническому обслуживанию или ремонту.

Конструкция контактной системы воздушного выключателя

Каждая фазовая контактная система воздушного выключателя в основном установлена ​​в небольшой камере из изоляторов с камерой гашения дуги, расположенной над ней. Контакты соединяются с помощью соединительных стержней и шпинделя. вне корпуса изолятора, таким образом замыкая и отключая воздушный выключатель.

Чтобы каждая фаза контактной системы эффективно уменьшала электрическое отталкивание, в воздушном автоматическом выключателе используются два типа контактов, включенных параллельно, десять и четырнадцать передач, при этом контакты устанавливаются на опоре контактов.И одно крайнее положение контактов соединено между собой софт линком и шиной. Когда воздушный выключатель выполняет замкнутое действие, шпиндель приводит в движение рычажный механизм, так что контактная опора вращается против часовой стрелки вокруг точки O. Пружина сжатия создает достаточное контактное давление после завершения действия контакта между статическим и динамическим контактами, что позволяет надежно включить воздушный выключатель.

1 — Шина. 2 — Мягкое соединение.3 — Подвижный контакт. 4 — Статический контакт. 5 — Контактная пружина. 6 — Шатун. 7 — Главный вал. 8 — Обратитесь в службу поддержки.

Принцип работы воздушного выключателя

Воздушный выключатель управляется вручную или электрически. Когда главный контакт замкнут, механизм свободного отключения блокирует главный контакт в замкнутом положении. Катушка расцепителя максимального тока и термоэлемент теплового расцепителя включены последовательно с главной цепью. Одиночная алюминиевая пластина — это новый тип материала для навесных стен, который изготавливается из высококачественной пластины из алюминиевого сплава, затем формируется с помощью технологии гибки с числовым программным управлением и покрывается декоративной краской.Катушка расцепителя минимального напряжения подключена параллельно источнику питания. Когда в цепи происходит короткое замыкание или сильная перегрузка, срабатывает якорь расцепителя максимального тока, в результате чего срабатывает механизм свободного расцепления, а главный контакт размыкает главную цепь.

При перегрузке цепи нагревательный элемент теплового расцепителя изгибает биметаллический лист и приводит в действие механизм свободного отключения. В нормальном режиме работы катушка отключена. Когда требуется дистанционное управление, нажмите кнопку пуска, чтобы активировать катушку, и якорь приводит в действие свободный отключающий механизм, так что главный контакт размыкается.

Воздушный выключатель выполнен в трех измерениях. Левая и правая боковые панели контактной системы и мгновенного расцепителя максимального тока смонтированы на изолирующей пластине. Верхняя часть оборудована системой гашения дуги, а приводной механизм может быть установлен непосредственно перед или с правой стороны, с индикацией «разделение», «закрытие» и кнопкой ручного отключения. Верхняя левая часть оснащена независимым расцепителем, а расцепитель нижнего напряжения, подключенный к отключающей полуоси, установлен сзади.Трансформатор тока насыщения или преобразователь тока в напряжение установлен на нижней шине. Снизу могут быть установлены устройства задержки пониженного напряжения, тепловые реле или полупроводниковые расцепители.

Воздушный автоматический выключатель (ACB)

Характеристики воздушных автоматических выключателей

Воздушный автоматический выключатель широко используется в энергосистемах, таких как трансформаторы, распределительные станции, промышленные и горнодобывающие предприятия благодаря своей высокой секционной способности, безупречному функционированию, малым размерам размер, компактная конструкция и отличная производительность.Воздушный выключатель необходимо обслуживать и обслуживать во время ежедневного использования, чтобы он мог нормально работать и продлевать срок его службы.

1. Воздушный автоматический выключатель имеет множество защитных функций для обеспечения безопасности линий электропередач и электрического оборудования. В случае серьезной перегрузки или отказа линии электропередачи или электрического оборудования воздушный автоматический выключатель немедленно отключит цепь, и его функция эквивалентна комбинации предохранителя и реле перегрева.В дополнение к вышеуказанным функциям защиты от перегрузки, он также имеет защиту от пониженного напряжения, защиту от короткого замыкания и другие функции, которые могут эффективно решать проблемы силового оборудования и линий электропередач.

2. Воздушный автоматический выключатель может играть роль управления, отключать и подключать цепь нагрузки для обеспечения нормальной работы электрического оборудования. Воздушный автоматический выключатель имеет компактную конструкцию, в основном из-за его разумной конструкции, что приводит к небольшому размеру и легкому весу воздушного выключателя, который не требует большой площади для установки.Он отвечает требованиям промышленных и горнодобывающих предприятий, силовых трансформаторных и распределительных станций и других мест. Он может использоваться как главный выключатель и играет роль управления.

3. В воздушном автоматическом выключателе в качестве меры защиты используется изоляционная пластина с левой и правой сторон, чтобы эффективно изолировать проводники и обеспечивать безопасность при повседневной эксплуатации. Все детали помещены в эту раму, чтобы предотвратить ржавчину и повысить надежность. Разумная координация компонентов внутри рамы обеспечивает различные функции для воздушных выключателей и представляет собой электрический выключатель со стабильной работой.

4. По сравнению с другими автоматическими выключателями номинальный ток воздушного автоматического выключателя и номинальный ток корпуса выше, поэтому допустимое значение тока воздушного автоматического выключателя выше, что может использоваться для защиты двигателя или для запуска асинхронного режима. двигатель нечасто. Воздушные автоматические выключатели могут быть защищены в случае отказа двигателя.

Принадлежность

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *