Разъединители. Устройство и работа

Аппараты высокого напряжения, являясь в основном аппаратами распред-х устр-в, служат для распределения мощных потоков электроэнергии и управления ими, обеспечения надежной работы энергоустановок и систем при аварийных режимах.

К основным аппаратам распред-х устр-в (не только высокого напряжения) относятся выключатели, разъединители и построенные на их базе реакторы и разрядники, а также измерительные тр-ры тока и напряж-я, предохранители.

Выключатели силовые.

Осуществляют оперативные включения и отключения, а главное, защиту от токов КЗ. Кроме номинальных значений тока и напряж-я основными показателями для них явл-ся номинальные токи отключения, включения и электродинамической стойкости, т.е. наибольшие токи КЗ, которые выключатель способен отключить, включить и пропустить ч/з себя не разрушаясь.

По способу гашения дуги высоковольтные выкл-ле могут быть масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные, электромагнитные и др.

По конструкции выкл-ли каждого типа в зависимости от выполняемых ф-ций (назначения) в схемах распределительных устр-в подразделяются на генераторные, сетевые или подстанционные. Генераторные выкл-ли харак-ся значениями номинальных токов и большими токами отключения при меньших напряжениях, сетевые- меньшими номинальными токами и более высокими напряжениями, подстанционные – наивысшими номинальными напряжениями, наиболее высокой отключающей способностью, быстродействием и наличием автом-го повторного включ-я (АПВ). Аппараты различаются еще по другим характеристикам- быстродействию, наличию АПВ, исполнению- для наружной или внутренней установки, по числу фаз и т.д.

Выключатели нагрузки.

Предназначены для управления высоковольтными синхронными и асинхр-ми двигателями большой мощности, а также другими нагрузками с малой индуктивностью. Они должны обеспечивать надежную коммутацию токов рабочих режимов (пуск, реверс, торможение, остановка и т.д. с большой частотой (300-600 вкл/ч)). Соответственно этому они должны иметь сравнительно с выкл-ми намного большую механич-ю и коммутац-ю износостойкость. Защита цепей здесь осущ-ся соответствующими выключателями или предохранителями.

В сетях 6-10 кВ электроснабжения предприятий возникает необходимость отключения и включения токов нормальной нагрузки. Простейшим коммутац-м аппаратом, позволяющим откл-ть и вкл-ть токи нагрузки в нормальном режиме, явл-ся автогазовый выкл-ль нагрузки ВНПР. Выключатели нагрузки ВНП созданы на базе разъединителей рубящего типа. На опорном изоляторе с неподвижным главным контактом укреплена дугогасительная камера с газогенерирующими вкладышами. К главному подвижному контакту-ножу присоединена скоба с дугогасительным контактом. При отключении под действием пружины привода движение от вала передается главным контакт-ножам, которые размыкаются в воздухе первыми, но дуги не образуется, т.к. весь ток проходит по дугогасительным контактам. При дальнейшем движении ножа размыкаются дугогасит-е контакты, возникшая дуга воздействует на вкладыши, из кот-х выдел-ся газ. Давление в камере повыш-ся, а при выходе дугогас-го ножа из камеры созд-ся выхлоп газа и дуга гаснет. При включ-ии сначала замык-ся дугогас-е контакты, затем- главные.

Разъединители.

Разъединитель-контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспеч-я безопасности имеет м/у контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявл-ся следующие требов-я:

1) создание видимого разрыва в воздухе, электр-я прочность которого соотв-ет максимальному импульсному напряж-ю;

2) электродинамич-я и термич-я стойкость при протекании токов КЗ;

3) исключение самопроизвольных отключений;

4) четкое включ-е и откл-е при наихудших усл-ях работы (обледенение, снег, ветер).

Разъединители по числу полюсов могут быть одно- трехполюсными, по роду установки-для внутр-х и наружных установок, по конструкции- рубящего, поворотного, катящегося, подвесного типа. По способу установки- с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Отделители и короткозамыкатели.

Отделитель предназначен для автоматич-го откл-я поврежденного участка эл-й цепи в момент отсутствия в ней тока, т.е. в период бестоковой паузы цикла АПВ выключателя на питающем конце линии.

Короткозамыкатель предназначен для создания искусственного КЗ с целью вызвать отключение выключателя, установл-го на питающем конце линии.

По конструкции отделители и короткозамыкатели суть разъединители с быстродействующими приводами, управляемыми от системы защиты.

Констр-я короткозам-ля. Ножи, соединенные с заземленной шиной, приводятся в движение пружинным приводом при подаче импульса от релейной защиты и замыкаются на неподвижные контакты, находящ-ся под напряж-ем, время откл-я сост-ет 0,12-0,25 с. Откл-е произв-ся вручную

Конструкция рубильника зависит от его типа. Например, приборы, с центральной рукояткой только отключают электрические цепи.

Обычно рубильник состоит из:

ножей контактного типа;
вставок плавного типа;
стоек совмещенного и контактного типа;
выводов, через которые осуществляется подключение рубильника.

Основной частью рубильника выступает панель, которую изготавливают исключительно из диэлектрических материалов. На панели устанавливаются несколько стоек и губок. Ножи рубильника это электрический подвижной контакт, который жестко закреплен на устройстве вала.

Во время включения прибора, ножи токопроводящего типа устанавливаются в губки, которые являются неподвижными частями рубильника. Все рабочие полюса соединяются и происходит их контакт между собой.

Конструкция рубильника зависит от способа включения устройства. Выделяют рубильники рычажного привода, в которых ножи начинают движение при помощи поворота рычага. Второй тип рубильников - это устройства с наличием центральной рукоятки. Они используются исключительно для выключения электрической цепи, находящейся под напряжением.

Во многих современных рубильниках предусмотрена защита отходящих линий (потребителей) от перегрузок, от токов короткого замыкания. Защита выполнена при помощи ПН (попросту вставки).

Применение рубильника

Использование рубильников связано со включением и выключением электрической нагрузки, в сети, где присутствует большое количество тока.
Рубильники открытого типа используют для того, чтобы замкнуть или разомкнуть цепь без нагрузки.
Рубильники с наличием рукоятки, наоборот, применяются в электрических цепях с большой нагрузкой.
При условии, что рубильник содержит центральный кожух, он используется, как пусковой аппарат электрического двигателя.
Рубильники центрального бокового или рычажного типа применяются для работы на центральном распределительном щите.
Рубильники используют для нечастого автоматического включения или отключения электроцепи.
Рубильники с боковой, центральной рукояткой используются в электросети, мощность которой не превышает 500 Вт.
Рубильники используют для установки на , или , в качестве управления электроцепью или силовой цепью.
Установка некоторых моделей производится непосредственно на трансформаторную электростанцию.

В качестве рубильники применяются для электродвигателей мощностью не более 10 кВт, причем номинальный ток рубильника без дугогасительных камер должен быть в 4-5 раз выше номинального тока двигателя.

Основные типы рубильников

Рубильники отличаются наличием специального обозначения:

P - рубильник с наличием центральной рукоятки;
Р Б - рубильник с наличием боковой рукоятки;
Р П Ц - рубильник с наличием центрального привода;
Р П Б - рубильник бокового рычажного привода.

В зависимости от основного теплового тока выделяют рубильники:от 100 А до 1000 А с шагом 100 А. Некоторые модели оснащены защитным кожухом, который позволяет им работать при номинальном токе, превышающем 1000 А.

В зависимости от количества полюсов рубильники разделяются на:

однополюсные,
двухполюсные,
трехполюсные.

В соотношении с направлением и переключением тока:

перекидного типа - самые простые и ранее выпускаемые устройства, они способны коммутировать большое количество электрических линий и в большинстве случаев предполагают наличие двух положений: включения и выключения;
рубильники поворотного привода отличаются простотой установки и использования и являются самыми распространенными;
рубильники разъединительного типа имеют защитный корпус, небольшой размер и короткую рукоятку.

В зависимости от наличия дугогасительной системы выделяют рубильники:

с возможностью погашения такой системы, данные приборы способны самостоятельно отключить нагруженную сеть;
с отсутствием такой функции, такие устройства отключают сеть только после того как нагрузка снимается.

В соотношении со степенью защиты рубильники разделяют на устройства:

с открытым исполнением, которые располагаются в специальном ящике, а рычаг находится во внешней стороне;
с закрытым исполнением.

В зависимости от климатического исполнения выделяют рубильники с наличием влагозащиты, термоустойчивые устройства и рубильники, предназначены для установки во внутренней части помещения.

В зависимости от того, как расположена плоскость присоединения зажимных устройств выделяют рубильники с параллельным и перпендикулярным расположением.

Условное обозначение рубильника на примере Р15-35361-00УЗ расшифровывается следующим образом:

Р (или РП)—обозначение вида рубильника;
15 — обозначение вида рукоятки привода;
35 — условное обозначение номинального тока (30—80 А, 31 — 100 А, 34—200 А, 35—250 А, 36—320 А, 37—400 А, 38—500 А, 39— 630 А);
3 — число полюсов (1, 2 или 3);
6 — обозначение положения плоскости присоединительных зажимов в сочетании с дугогасительными камерами;
1 — обозначение наличия или отсутствия контактов вспомогательной цепи (0 — отсутствие, 1 — наличие);
00 — обозначение степени защиты (1Р00 —00, 1Р32 —32 и 1Р54 —54);
УЗ — климатическое исполнение и категория размещения.

Производите установку прибора только в закрытом помещении.
Обеспечьте защиту рубильника от влаги, неблагоприятных климатических условий и атмосферных осадков.
Рекомендованная среда нахождения и эксплуатации рубильника составляет -40 +55 градусов.
Нельзя устанавливать рубильник в условия пребывания факторов, которые выделяют опасные или загрязняющие вещества.
При обгорании поверхности контактного ножа следует зачистить это место при помощи напильника или стеклянной бумаги.
При неплотном вхождении ножей в губку, следует провести подгибание губок.
Чтобы избежать перекоса ножек рубильника осмотрите , которые рубильник к перекладине, и, при необходимости, затяните их.
Обязательно проводите проверку рубильников на предмет отдельных его частей. Очистите или окрасьте отремонтированные детали.

Выключатель нагрузки

Это устройство, которое позволяет быстро произвести включение или отключение какой-либо цепи, находящейся под нагрузкой.

Выключатели нагрузки имеют усиленные контакты, срок службы которых намного превышает срок службы контактов простых автоматов. Это необходимо для возможности безопасного обесточивания линии, которая находится под нагрузкой. Если отключать нагрузку обычным автоматическим выключателем, то дуга, которая образуется при разрыве цепи, со временем может спровоцировать слипание контактов. Поэтому обычные автоматы нельзя использовать для включения-отключения нагрузки. Они нужны для защит
ы электропроводки при возникновении не штатной ситуации в защищаемой ими цепи электропитания.

Также некоторые модели выключателей нагрузки имеют двойной разрыв контакта, что позволяет гарантировать полное обесточивание отключаемой линии.

Для того чтобы можно было убедиться визуально, что контакты мини-рубильника разорвались, на некоторых моделях есть специальное смотровое окошко. Через него видно в каком состоянии (замкнутом или разомкнутом) находятся контакты рубильника.

Например, это реализовано у фирмы TDM. Тут окошко находится над ручкой управления. Также в таких моделях реализована функция защиты от случайного отключения или включения мини-рубильника. На передней модели есть подобие винта под шлицевую отвертку, который обозначен на корпусе "Блок - 100А". Для того чтобы обратно включить этот рубильник необходимо снять ручку с заблокированного положения.

Примером мини-рубильников в старом исполнении могут служить пакетные выключатели, которые стоят перед в этажных распределительных щитах.

Типы

Они бывают 1,2,3 и 4-х полюсные. Выбирать стоит в зависимости однофазная или трехфазная у вас сеть и нужно ли рвать ноль рубильником. Устанавливаются такие выключатели нагрузки на стандартную . Это очень удобно, так как их можно ставить в любых распределительных щитках.

По номиналу тока мини-рубильники подразделяются так же как и автоматы. Это на 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125А.

Запомните, что выключатель нагрузки не защищает от короткого замыкания и перегрузки. Поэтому линию необходимо защищать автоматическим выключателем. Выбирать их нужно так: номинал рубильника должен превышать на одну или две ступени номинала автомата. Автоматическому выключателю требуется до одного часа, чтобы отключить перегруженную линию на 45%. За это время контакты мини-рубильника того же номинала что и автомата начнут греться. Что не совсем будет хорошо.

Как отличить выключатель нагрузки от автоматического выключателя?

Внешне мини-рубильники похожи на , поэтому нужно уметь их различать. Обычно выключатель нагрузки маркируется на корпусе буквами "ВН". Также у мини-рубильника более массивная усиленная ручка управления, что сразу бросается в глаза.

Основные типы применяемых эл. аппаратов. Выключатели силовые и нагрузки. Разъединители, отделители и короткозамыкатели. Их назначение и принцип действия.

Автоматический выключатель предназначены для коммутации цепей при аварийных режимах, а также нечастых (от 6 до 30 раз в сутки) оперативных включений и отключений эл. цепей. Изготавливаются для цепей переменного до 1000 В и постоянного до 440 В. Одно-, двух-, трех- и четырехполюсные на номинальные токи от 6,3 до 6300 А. Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, кз, снижения напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. Бывают с ручным или двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнение.

Контактная система – двухступенчатая, состоит из главных и дугогасительных контактов.

Дугогасительная камера выполняется со стальными пластинами (эффект деления длиной дуги на короткие) и лабиринтно-щелевыми (эффект гашения дуги в узкой щели). Втягивание дуги в камеру осуществляется магнитным дутьем.

Выключатели нагрузки предназначены для отключения номинальных токов. Применяются в цепях генераторов. Рассчитаны на включение генераторов при синхронизации.

Силовые выключатели-выключатели высокого напряжения . Является основным аппаратом в эл. установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах, длительная нагрузка, перегрузка, кз, хх, несинхронная работа.

Тре бования:

Надежное отключение любых токов (до номинального тока отключения)

Быстрота действия

Пригодность для быстрого АПВ (повторное включение)

Возможность пофазного управления для 110 кВ и выше.

Легкость ревизии и осмотра контактов.

Взрыво- и пожаробезопасность.

Удобство транспортировки и эксплуатации.

По конструкции и способу гашения дуги различают следующие типы:

Масляные баковые (У110). Дуга гасится в большом объеме масла . Масло служит также для изоляции токоведущих частей . По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы с автодутьем (за счет выделяющейся в дуге энергии, создается высокое давление и большая скорость в зоне дуги), с принудительным масляным дутьем (к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов); с магнитным гашением поля (дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели).

Преимущества : простота конструкции; высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки; установка встроенных ТТ.

Недостатки: взрыво- и пожароопасность; контроль масла, его большой объем; непригодность для быстрого АПВ, большие размеры.

Маломасляные (ВМП, ВМГ). Масло в основном служит дугогасящей средой и только частично изоляцией между разомкнутыми контактами. Изоляция токоведущих частей друг от друга и от заземленных конструкции осуществляется фарфором или другими изолирующими материалами. Контакты выключателей для внутренней установки находятся в стальном горшке . Выключатели на напряжение 35кВ и выше имеют фарфоровый корпус. Применяют подвесные выключатели, с втычными контактами. При больших номинальных токах предусматривают рабочие контакты снаружи, а дугогасительные внутри масляного бачка. Бывает по несколько разрывов на фазу.

Преимущества : небольшое количество масла, относительно малая масса; более удобный доступ к дугогасительным контактам

Недостатки: взрыво- и пожароопасность, хотя и меньше, чем баковых; непригодность для быстрого АПВ; контроль масла, трудность с установкой встроенных ТТ.

Воздушные (ВВ). Гашение дуги происходит сжатым воздухом , а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства осуществляется фарфором или другими изолирующими материалами.

Преимущества : взрыво- и пожаробезопасность; быстродействие; возможность АПВ; малый износ дугогасительных контактов, легкий доступ к дугогасительным камерам; возможность создания серий из крупных узлов.

Недостатки: необходимость компрессионной установки, сложная конструкция ряда деталей, относительная высокая стоимость, трудность установки ТТ.

Электромагнитные (ВЭ). Только на 6-10 кВ. В них дуга под действием электродинамических сил втягивается в дугогасительную камеру, при этом замыкает цепь обмотки электромагнита, который создает поперечное магнитное поле еще более втягивая дугу в камеру. Дуга в камере растягивается и попадая в узкие щели гаснет при переходе тока через ноль.

Преимущества : те же, что и у воздушных выключателей.

Недостатки: сложность конструкции дугогасительной камеры с системой магнитного дутья; ограниченный предел номинального напряжения, ограниченная пригодность для наружней установки.

Вакуумные(ВВТЭ) Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше, воздушного при атмосферном давлении.

Преимущества : простота конструкции; высокая степень надежности; высокая коммутационная способность; малые размеры; взрыво- и пожаробезопасность; отсутствие шума.

Недостатки: сравнительно небольшие отключаемые и номинальные токи.

Автогазовые (ВН). Для гашения дуги используется газ, выделяющийся из твердого газогенерируещего материала дугогасительной камеры.

Преимущества : отсутствие масла, небольшая масса.

Недостатки: быстрый износ твердого дугогасителя, контактов.

Элегазовые применяется газ SF 6 который неподдерживает горение. Для успешного гашения дуги в них предусматриваются устройства вращения дуги в элегазе.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах им создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединителями нельзя отключать ток нагрузки . Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехполюсными, по роду установки – для внутренних и наружных установок, по конструкции – рубящего поворотного катящегося пантографического и подвесного типа, также различают с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Короткозамыкатель – коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного кз в цепи. Применяются в упрощенных схемах п/с для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного тр-ра после создания искусственного кз действием рз питающей линии . В установках 35 кВ применяется 2 полюса короткозамыкателя, в установках 110 кВ применяется один полюс. Привод короткозамыкателя имеет пружину, которая обеспечивает включения заземленного ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульс для работы привода подается от рз. Отключение производится вручную. При включение короткозамыкателя необходимо обеспечить большую движения ножа, во избежание дуги и повреждения аппарата.

Отделитель внешне не отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод . Включение производится вручную . Отделители, так же как и разъединители, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания тр-ра . Недостаток – большое время отключения (0,4-0,5 с). Отделители и короткозамыкатели ненадежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз гололед). Взамен этих конструкции разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере в элегазе

Довольно часто неопытные электрики путают назначение выключателей нагрузки и разъединителей с другими элементами силовой цепи (). Но между ними существуют серьезные различия, которые мы и рассмотрим в этой статье.

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки типа ВН-16 (без предохранителей) и ВНП-16 (с предохранителями в комплекте) представляет собой маломощный высоковольтный аппарат, предназначенный для подключения и отключения электрических цепей, которые находятся под нагрузкой. Важно помнить, что он не рассчитан на отключение токов короткого замыкания. Эта задача выполняется при установке выключателей нагрузки с предохранителями типа ПК-6 или ПК-10.

Выключатель нагрузки представляет собой обычный трехполюсный разъединитель с пристроенным дугогаситеьным устройством, способным гасить маломощную дугу тока нагрузки в сетях 6 – 10 кВ. Данные выключатели допускают нечастые отключения токов до 800 А при напряжении 6 кВ или до 400 А при напряжении в 10 кВ.

Выключатель ВН-16 устанавливаться на подстанциях городского типа для отключения под нагрузкой кабельных линий и силовых трансформаторов. Довольно часто данные выключатели оборудуются включающими и отключающими магнитами, что позволяет использовать их при дистанционном управлении и в схемах на стороне высокого напряжения.

На рисунке ниже показан общий вид выключателя нагрузки типа ВН-16 на 10 кВ:

На раме выключателя нагрузки 1 установлены отключающие пружины 2, связанные с валом 3. На валу установлен проводной рычаг 4, к которому присоединяется тяга привода выключателя. Тяга привода и вал удерживаются защелкой привода в рабочем положении и отключающие пружины при этом сжаты. При включении вал выключателя нагрузки поворачивается и поступательное вращение фарфоровых тяг 5 приводит к врубанию ножей подвижных контактов 6 в неподвижные 7. Подвижные контакты выполнены в виде двухполосных ножей. Между полосами 8 расположены дугогасительные ножи 9.

Гашению электрической дуги при отключении способствуют газы, выделяемые из органического стекла вкладышей, расположенных внутри пластмассового корпуса дугогасительной камеры 10.

Основные технические данные выключателей нагрузки ВН-16 приведены в таблице ниже:

Разъединители

Разъединитель – это коммутационный аппарат назначением которого является создание видимого разрыва в электрической цепи, а также для включение и отключение силовых цепей под напряжением, но при отсутствии нагрузки (I c = I xx).

Разъединители бывают однополюсные и трехполюсные. Включение и отключение однополюсных разъединителей производится вручную, с помощью изолирующей штанги, а трехполюсные используют специальный привод. Разъединители могут изготавливаться для внутренней и наружной установок. Трехполюсные разъединители для внутренней установки на напряжения 6 – 10 кВ отличаются от выключателей нагрузки отличием дугогасительных устройств.

К коммутационной аппаратуре высокого напряжения, используемой На электрических станциях и подстанциях, прежде всего относят разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения без нагрузки и создания в них видимого разрыва. Вместе с разъединителями используют высоковольтные предохранители, которые защищают установку от коротких замыканий.

Разъединители изготавливают для внутренней или для наружной установки, однополюсными и трехполюсными, с горизонтальным или вертикальным расположением ножей, с ножами заземления или без этих ножей.

Разъединители выбирают по номинальному напряжению и току, роду установки (наружная, внутренняя) и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях.

В сетях 10, 20 и 35 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители типа" РВК (внутренней установки) с приводом ПР-2 и ПР-3; разъединители типов РОН, РЛНД, РОНЗ. В обозначении аппарата: Р - разъединитель, В - внутренней установки, Н-наружной установки, О - однополюсный (одноколонковый), Л - линейный, Д - двухколонковый, 3 -с заземляющими ножами; числами выражены номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А) и т. д.

Разъединители можно применять для отключения и включения тока замыкания на землю до 5 А на линиях 20 и 35 кВ и до 30 А на линиях 10 кВ и ниже, уравнительного тока до 70 А в сетях до 10 кВ, нагрузочного тока до 15 А в Сетях до 10 кВ при условии, что отключение выполняется трехполюсным разъединителем с.механическим приводом. Правила устройства электроустановок допускают применять разъединители для отключения тока холостого хода в тех случаях, когда, мощности установок не превышают следующих значений:

При внутренней установке разъединителей применяют ручные приводы типов ПЧ-50 (червячный) и ПР-3 (рычажный), а при наружной типов ПРИ и ПЧН, снабженные сигнальными блок-контактами КСА.

Выключатели нагрузки служат для включения и отключения высоковольтных (6 и 10 и 35 кВ) электрических цепей небольшой мощности при нагрузке в несколько сотен ампер. Последовательно с ними устанавливают плавкие предохранители.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

В пластмассовый корпус дугогасительной камеры 2 (рис. 14.1) вставлены вкладыши из органического стекла. Нож 4 входит в щель, образованную вкладышами, и у основания дугогасительной камеры резко внедряется в неподвижные контакты. При отключении между контактами и ножом возникает дуга, под действием которой с поверхности вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере значительно возрастает, теплопроводность газа увеличивается, дуга охлаждается и гаснет.

Высокая скорость движения контактов - около 4 м/с - создается специальными пружинами. Без смены вкладышей выключатели выдерживают от 150 до 200 выключений.

Выключатель нагрузки ВН-11Т (Т - тропического исполнения) - трехполюсный, автогазовый, с заземляющим устройством, внутренней установки - предназначен для коммутации (включения и отключения) электрических цепей напряжением до 10 кВ под нагрузкой. Наибольший отключаемый ток 400 А, номинальный ток 200 А. Без смены дугогасящих вкладышей выключатель допускает 75 отключений тока 200 А и всего 3 отключения тока 400 А. Эти выключатели устанавливают в малогабаритных комплектных распределительных устройствах.

Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 выполнены на общей раме предохранителями, причем последний имеет устройство, автоматики отключающее его при перегорании плавкой вставки любого предохранителя. Эти выключатели комплектуются приводом ПРА-17.

Высоковольтные автоматические выключатели масляные баковые, маломасляные горшковые, безмасляные воздушные и другие предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой (в рабочем режиме) и для их отключения при коротких замыканиях.

Последовательно с высоковольтными автоматическими выключатели устанавливают разъединители, которые служат для отъединения отключенных выключателей от сети (например, при осмотре, ремонте).

Автоматические выключатели - наиболее ответственные аппараты электрических установках. Основная их характеристика - это отключающая способность, то есть наибольший ток короткого замыкания, который они могут надежно отключать.

В баковом масляном выключателе (рис. 14.2) контакты всех трех фаз размещены в одном баке, заполненном маслом, которое изолирует фазы одну от другой и служит для гашения дуги при размыкании цепи: образующиеся в масле газы способствуют ее охлаждению и деионизации. Недостаток этих аппаратов - большой объем масла и сравнительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях контакты каждой фазы помещены в отдельные цилиндрические бачки (горшки) с трансформаторным маслом, которое также выполняет роль изоляции фаз. При размыкании контактов процесс гашения дуги усиливается благодаря интенсивному поперечному движению масла под действием образующихся газов по специальным направляющим каналам.

В горшковых малообъемных масляных выключателях масло используется лишь как средство для гашения дуги и не играет роли изоляционной среды между фазами. Фазы изолированы одна от другой и от земли твердыми изоляторами. В местах разрыва каждой фазы устанавливают масляные баки-горшки. Если в фазе два разрыва, монтируют два масляных бака на фазу.

В горшках создана система камер, благодаря которым дуга, возникающая при размыкании, выдувается и быстро гаснет (рис. 14.3). При расхождении силовых контактов 1 и 2 дуга возникает в полости 3. Под давлением образующихся при этом газов масло из полости 3 под большим давлением выходит в полость 5 и через канал 4 выдувает образующуюся электрическую дугу. Происходит интенсивная деионизаиия искрового промежутка. Отключаемая мощность у горшковых выключателей значительно больше, чем у баковых многообъемных.

В воздушных выключателях гашение дуги происходит под интенсивным действием сжатого воздуха. Принцип работы выключателя, схема которого приведена на рисунке 14.4, заключается в следующем. При включении сжатый воздух подается в камеру 1, давит на поршень 2 и поднимает подвижный контакт 3, соединяя его с неподвижным контактом 4. При отключении сжатый воздух подается в камеру 1 сверху и в камеру 5. Поршень 2 идет вниз, подвижный 3 и неподвижный 4 контакты расходятся, образующаяся при этом дуга выдувается сжатым воздухом из камеры 5. Такие выключатели устанавливают в каждой фазе.

В электромагнитных выключателях (ВЭМ) гашение дуги происходит под действием магнитного дутья в специальных камерах с лабиринтной щелью, где дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Приводы высоковольтных выключателей "должны обеспечивать надежное включение цепей, а также отключение при возникновении аварийных режимов. Для отключения служит специальная катушка, которая получает сигнал от реле защиты и вызывает отключение выключателя. Усилие при этом тратится только на выбивание защелки из запорного механизма, а раздвигают контакты выключателя мощные пружины.

Приводы к высоковольтным выключателям разделяют по роду расходуемой во время процесса включения энергии на ручные (штурвальные и рычажные) и двигательные. Ручные приводы могут быть с автоматическим отключением или без него. Двигательные приводы подразделяют на приводы прямого действия - электромагнитные, с дистанционным управлением, потребляющие энергию во время включения непосредственно от вспомогательного источника электроэнергии, и приводы косвенного действия - пружинные, грузовые, пневматические, осуществляющие включение за счет предварительно запасенной энергии.

Приводы могут быть отдельными и встроенными, допускающими мгновенное автоматическое повторное включение (приводы с АПВ) и не допускающими его, для наружной или внутренней установки.

Широко применяются грузовые приводы к высоковольтным выключателям, простые по конструкции, обеспечивающие автоматическое включение и отключение, а также автоматическое повторное включение выключателей после кратковременных коротких замыканий.

На рисунке 14.5 приведена одна из многочисленных и разнообразных схем управления приводом. Схема выполнена на двух реле тока мгновенного действия РТМ и одном реле минимального напряжения РН , которое питается от трансформатора напряжения ТН . Кнопка КД служит для дистанционного отключения выключателя.

Секционирование электрических сетей - одно из средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей. На отдельных отходящих линиях устанавливают автоматические выключатели, которые, например, при коротком замыкании на линии отключают поврежденный ее участок.

Рис. 14.6. Схема действия АПВ с отделителями:

1 выключатель на головном участке линии; 2 и 3-отделители на

ответвлениях; КЗ - место короткого замыкания.

Для секционирования линий напряжением 6 и 10 кВ Выпускается сетевой трехполюсный выключатель типа ВМН-10 , управляемый с земли, с устройством АПВ. Применение АПВ позволяет использовать для секционирования сельских электрических сетей упрощенные секционирующие аппараты - автоматические отделители (ОД) , выполняемые на базе разъединителей (рис. 14.6). Отделители 2 и 3 отключают соответствующие участки линии при отсутствии напряжения до АПВ - во время бестоковой паузы, создаваемой выключателем 1 на головном участке линии. Па отделителях установлены счетчики операций выключения и токовое реле, а на выключателе 1 головного участка- привод многократного АПВ .

При коротком замыкании (к. з.) на одной из отходящих линий отключается выключатель 1 и под действием механизма АПВ снова включается. Если короткое замыкание устранилось, линия остается в работе. В момент повторного отключения выключателя 1 (если короткое замыкание устойчивое) отделитель 2, счетчик импульсов которого зафиксировал два импульса тока короткого замыкания, отключается, а неповрежденная часть линии остается в работе. Отделитель отключается Пружиной, которая заводится при ручном включении отделителя (с земли).

Для создания искусственного короткого замыкания на линии электропередачи (чтобы вызвать отключение установки) при повреждении в трансформаторе понижающей подстанции предназначаются короткозамыкатели типа КЗ на номинальные напряжения 35...220кВ.