Коммутационная аппаратура выше 1000В. Выключатели. Предохранители.

Выключатели предназначены для включения и отключения электрических цепей при любом режиме (нормальном, перегрузке и коротком замыкании).
Если в выключателе напряжением до 1000 В возникающая при отключении тока электрическая дуга может быть погашена принудительным растяжением до критической длины, равной не более нескольких сантиметров, то при напряжении свыше 1000 В это невозможно, поскольку критическая длина дуги в зависимости от уровня напряжения составляет от одного до нескольких десятков метров. Поэтому при конструировании выключателей напряжением свыше 1000 В особое внимание уделяют техническим решениям, обеспечивающим быстрое и надежное гашение электрической дуги при отключении тока нагрузки и короткого замыкания. Такими решениями являются : выбор среды, в которую помещают контакты выключателей, чтобы происходило гашение электрической дуги при их размыкании; выполнение контактов с большим числом разрывов; применение специальных дугогасительных камер.
В зависимости от среды, в которую помещают контакты, выключатели делят на жидкостные (преимущественно масляные) и газовые (воздушные, элегазовые, автогазовые и др.).
В масляных выключателях контакты находятся в баке, заполненном минеральным (трансформаторным) маслом. При отключении тока возникающая дуга горит в масле, которое под действием высокой температуры разлагается с образованием газа, преимущественно водорода, хорошо проводящего теплоту. Давление газа при горении дуги значительно увеличивается, что способствует форсированному ее гашению. Масляные выключатели могут быть с большим и малым объемом масла. В выключателях с большим объемом масла (рис. 18) масло 2 служит для изоляции токопроводящих частей и дугогасительной средой. Простейшие выключатели изготовляют однобаковыми без специальной дугогасительной камеры. Стальной бак 1 подвешен к чугунной крышке, через которую проходят шесть фарфоровых изоляторов 4 (по два на каждый полюс) с токоведущими стержнями. На нижних концах стержней закреплены неподвижные контакты 8. Подвижные контакты установлены на токопроводящей траверсе 10, которая через изолирующую тягу кинематически связана с валом 6 и отключающей пружиной 7 выключателя. К внутренним стенкам бака прилегает изоляция.
При включенном положении траверса 10 поднята, подвижные контакты 9 соприкасаются с неподвижными и отключающая пружина 7 сжата. При отключении выключателя под действием отключающей пружины и собственной массы траверса 10 опускается вниз и образуются два разрыва цепи на полюс. При отключении тока нагрузки или короткого замыкания в месте каждого разрыва образуется электрическая дуга, под действием которой масло разлагается, выделяется газ с большим содержанием водорода и образуется газовый пузырь, давление в котором достигает 0,5—1 МПа, что способствует эффективному отводу теплоты из зоны горения дуги и быстрому ее гашению.
Однобаковые выключатели без дугогасительных камер рассчитаны на номинальные напряжения 6—10 кВ. В настоящее время при таких напряжениях преимущественно применяют более надежные и удобные в эксплуатации маломасляные выключатели, в которых масло служит только для гашения дуги, что позволяет изготовлять их взрыво- и пожаробезопасными. В электроустановках напряжением 6—10 кВ преимущественно используют трехполюсные маломасляные выключатели с полюсами, подвешенными на фарфоровых изоляторах, установленных на общем основании.
Выключатель ВМП-10 (маломасляный подвесной напряжением 10 кВ) смонтирован на сварной раме, имеющей отверстия для крепления на стене. Внутри рамы расположен приводной механизм, состоящий из главного вала 13, отключающих пружин 11, масляного демпфера 14 и фиксатора включенного положения 15.
Каждый полюс выключателя подвешен на двух фарфоровых изоляторах 9 и состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 3, армированного металлическими фланцами 2 и 4. На фланце 4 укреплен металлический корпус б с расположенным в нем подвижным штыревым контактом, кинематически связанным с приводным механизмом через тягу 12 из влагостойкого изоляционного материала. Корпус закрывается крышкой 7, в которую ввинчивается пробка 8 маслоналивного отверстия.
На закрывающемся снизу крышкой 17 фланце 2 находится неподвижный гнездовой контакт, над которым располагается дугогасительная камера, разделяющая внутреннюю полость цилиндра 3 на две части. Дугогасительная камера представляет собой пакет изоляционных пластин с центральным отверстием для штыревого контакта и поперечными дутьевыми каналами, через которые могут сообщаться верхняя и нижняя части полости цилиндра 3 Цилиндр 3 снабжен указателем 16 уровня масла, а фланцы 2 и 4 имеют соответственно контактные выводы 1 и 5.
При включении выключателя штыревой контакт перемещается вниз и, проходя через центральное отверстие дугогасительной камеры, входит в гнездовой контакт. При отключении выключателя штыревой контакт перемещается вверх и после его выхода из гнездового контакта образуется электрическая дуга, под действием которой масло разлагается с образованием газа высокого давления. По мере выхода штыревого контакта из дугогасительной камеры открываются ее поперечные каналы, через которые устремляются газы из нижней в верхнюю часть полости цилиндра, осуществляя поперечное дутье, способствующее быстрому гашению дуги.
В воздушных выключателях для гашения дуги используется сжатый воздух, обдувающий ее в продольном (продольное дутье) или поперечном (поперечное дутье) направлении. Чистый сжатый воздух поступает к воздушным выключателям от компрессорных установок по трубам.
В элегазовых выключателях гашение дуги происходит в среде элегаза (шсстифтористой серы SF^ при интенсивном продольном дутье.
В автогазовых выключателях гашение дуги осуществляется потоком газа, образуемого при разложении материала (органического стекла и др.) стенок дугогасительной камеры, между которыми размещены контакты выключателя.
Приводы служат для включения выключателей, удержания их во включенном положении, а также для отключения. В зависимости от источника энергии, затрачиваемой на включение и отключение, различают ручные, пружинные, грузовые, электрические (электромагнитные и электродвигатсльные) и пневматические приводы. Ручные приводы ограниченно применяют для маломощных выключателей напряжением до 35 кВ, когда мускульной силы человека оказывается достаточно для включения выключателя. В пружинных приводах энергия, необходимая для включения выключателя, запасается в мощной пружине, которую предварительно заводят от руки или электродвигателем небольшой мощности. Эти приводы в основном используют для выключателей напряжением 6, 10 и 35 кВ. В грузовых приводах используется энергия поднятого груза. В настоящее время такие приводы почти не применяют В электрических приводах для включения и отключения выключателя служат электромагниты или электродвигатели (соответственно электромагнитные или электродвигательиые приводы). В пневматических приводах для включения и отключения выключателей используется сжатый воздух. Наиболее широкое распространение получили электромагнитные приводы. Электромагнитный привод ПЭ-11 (рис. 20) имеет включающий 10 и отключающий 9 электромагниты, механизм и сигнально-блокировочные контакты. При подведении питания к обмотке 12 включающего электромагнита сердечник 11 втягивается и его шток поднимает ролик, который через серьгу и рычаг приводит г во вращение вал 2 привода, соединенный с валом выключателя. Выключатель включается, а механизм привода запирается защелкой 6, которая через рычаг 4 и серьгу 3 удерживает ролик 14 в фиксированном защелкой 13 положении. При этом выключатель удерживается во включенном положении. Для отключения выключателя защелка б должна быть повернута по часовой стрелке рукояткой 7 или бойком 8 отключающего электромагнита. При этом ролик 5 скатывается с удерживающего его конца защелки б, рычаг 4 освобождается, поворачивается по часовой стрелке и перемещает вправо серьгу J, ролик 14 скатывается с удерживающего его конца защелки 13, и выключатель под действием своих пружин отключается.
Разъединители предназначены для отделения одних частей электроустановок от других, находящихся под напряжением, и создания видимого места разрыва. Эти аппараты не рассчитаны на отключение тока нагрузки, по своей конструкции значительно проще выключателей и состоят в основном из установленного на изоляторах контактного узла. Выпускаются однополюсные и трех полюсные разъединители внутренней и наружной установки на различные номинальные напряжения и токи.
В трех полюсном разъединителе внутренней установки на стальной раме 8 установлены три фарфоровых изолятора 7 с неподвижными контактами б и три изолятора 3 с подвижными контактами 5, которые фарфоровыми тягами соединены с валом. Разъединитель соединяют с приводом рычагом 1.
Выключатели нагрузки — это разъединители, снабженные простейшими дугогасительными камерами. В сетях 6 — 10 кВ широко применяют выключатели нагрузки, в которых трехполюсный разъединитель внутренней установки, несколько видоизмененной конструкции, снабжен автогазовыми дугогасительными камерами из органического стекла. Эти аппараты предназначены для включения и отключения тока нагрузки 200 — 400 А, но не могут отключать токи короткого замыкания, поэтому при их использовании дополнительно устанавливают предохранители.
Короткозамыкатели и отделители представляют собой аппараты, конструктивно мало отличающиеся от разъединителей. Обычно их устанавливают на стороне высшего напряжения менее ответственных потребителей, когда для экономии места и капитальных затрат предусматривают выключатели только на стороне низшего напряжения. Эти аппараты снабжены пружинными приводами, действующими от релейной защиты на включение (короткозамыкатели) и отключение (отделители). Отключают короткозамыкатели и включают отделители вручную. Как правило, короткозамыкатели и отделители используют совместно. Отто интернет магазин otto sale 70 акция интернет магазин http://feel-best.ru/.
Рассмотрим в качестве примера электроустановку с короткозамыкателем и отделителем, получающую питание от линии 1 по ответвлению 2. При повреждении трансформатора Т срабатывает его защита, действующая на включение короткозамыкателя QK, который включается, искусственно создавая короткое замыкание на ответвлении 2. При этом приходит в действие релейная защита линии 1 на подстанции «А», которая отключает выключатель Q1, после чего автоматически отключается отделитель QR, а затем повторно включается выключатель Q1 на подстанции А, обеспечивая подачу питания потребителям, подключенным к линии 1.
Предохранители напряжением свыше 1000В по назначению и принципу действия аналогичны предохранителям напряжением до 1000 В. Выпускаются предохранители ПК для защиты силовых цепей напряжением 3 и 35 кВ при номинальных токах соответственно до 400 и от 40 А, а также ПКТ — для защиты трансформаторов напряжения. Основной частью предохранителя является патрон с плавкой вставкой, вставляемый в контактные губки, смонтированные на опорных изоляторах. На терморегулятор для теплого пола ценаотличная на сайте teplo-luxe.ru.
Патрон предохранителя ПК состоит из фарфоровой трубки 3 с латунными колпачками 2, заполненной чистым кварцевым песком 4, который охватывает плавкую вставку 5 по всей длине. С торцов трубка закрыта крышками 7, припаиваемыми к колпачкам. Плавкая вставка обычно выполнена из тонкой посеребренной медной проволоки, намотанной в несколько рядов на ребристый керамический сердечник, а в предохранителях на большие токи — в виде нескольких спиралей (рис. 23,6). Оловянные шарики Я, напаянные через определенные промежутки по всей длине плавкой вставки, способствуют уменьшению ее температуры плавления при срабатывании предохранителя. Указатель 7 фиксирует срабатывание предохранителя, выталкиваясь наружу спиральной пружиной при перегорании вспомогательной проволочки б.
Предохранитель ПКТ не имеет указателя срабатывания и его плавкая вставка выполнена из константановой проволоки, намотанной па фарфоровый сердечник.