Особенности конструкции привода высоковольтных аппаратов

Для замыкания и размыкания цепей переменного тока напряжением выше 1000 В при наличии в этих цепях тока нормального режима или аварийных токов применяются выключатели высокого напряжения. По роду дугогасящей среды эти выключатели можно классифицировать как жидкостные и газовые.

Из жидкостных выключателей наиболее распространены масляные. В них дуга, возникающая между расходящимися контактами, гасится в трансформаторном масле.

Из газовых выключателей следует отметить воздушные, где в качестве дугогасящей среды используется сжатый воздух, и автогазовые, в которых гашение дуги осуществляется дутьем газов, образующихся в дугогасительном устройстве под воздействием высокой температуры дуги на специальные вкладыши из газогенерирующих материалов (органическое стекло, фибра). трансформатор дугогасительный разрядник Масляные выключатели с малым объемом масла в распределительных устройствах 6−10 кВ в последнее время полностью вытеснили баковые выключатели и начинают все шире внедряться в установки и более высоких напряжений. Последнее служит здесь дугогасящей средой и не выполняет функций изолирующей среды между токоведущими и заземленными частями. Так как объем масла в этих выключателях в десятки раз меньше, чем в соответствующих баковых выключателях, а цилиндры выключателей обладают высокой прочностью, выключатели с малым объемом масла могут считаться пожарои взрывобезопасными. Это упрощает строительную часть распределительных устройств.

В рассматриваемых здесь установках широко распространены горшковые выключатели ВМГ-10 и ВМП-10 на напряжение 10 кВ с номинальной мощностью отключения до 350МВА.

Контакторы для напряжения имею такую же структуру, но более мощную систему дугогашения. В них электрическая дуга под действием магнитного поля, создаваемого специальной катушкой, перемещается перпендикулярно к направлению тока, растягивается и попадает в пространство, разделенное керамическими плитками на ряд щелей. Дуга разделяется на участки по числу цепей. Растягивание дуги и ее дробление обеспечивают быстрое гашение.

Разъединители предназначены для отсоединения отдельных элементов оборудования и участков электрической системы от источников напряжения. Для создания видимого разрыва цепи и изменения схемы.

Отделитель — это разъединитель с автоматическим пружинным приводом, отключающий цепь за 0,5−1с.

Короткозамыкатели и отделители применяются на подстанциях напряжением 35−220 кВ, они удешевляют и упрощают установку, не уменьшая ее надежности.

Выключатель нагрузки — это разъединитель специальной конструкции, контакты которого снабжены дугогасительным устройством небольшой мощности. Он предназначен для включения и отключения цепи при токах нормальной нагрузки порядка нескольких сотен ампер, но не при токах короткого замыкания.

Если с выключателем нагрузки установлены плавкие предохранители высокого напряжения, включенные последовательно с его контактами, предохранители обеспечивают автоматический разрыв цепи при коротких замыканиях. Такое комбинированное устройство может быть использовано во многих случаях вместо выключателя высокого напряжения с релейной защитой.

Для защиты силовых цепей при нормальных условиях работы выпускают предохранители типом ПК и ПКУ в исполнениях для наружной и внутренней установки. Наибольшая мощность отключения (трехфазная) для предохранителей ПК всех напряжений 200 МВА, а для усиленных предохранителей ПКУ на 6 и 10 кВ — 350 МВА и на 20 и 35 кВ — 500 МВА. Силовые предохранители выбирают по электрическим параметрам — номинальному напряжению Uном и току плавкой вставки и патрона. Для защиты измерительных трансформаторов напряжения применяются предохранители типов ПКТ и ПКТУ. У предохранителей ПКТ на 6, 10, 20, 35 кВ наибольшая мощность отключения составляет 1000 МВА, а у предохранителей ПКТУ она не ограничена.

Разрядники. В результате прямого удара молнии или при грозовых разрядах вблизи воздушных линий электропередачи или открытых подстанций в линиях и распределительных устройствах, связанных с последними, возникают атмосферные перенапряжения. Максимальное напряжение при прямом ударе может достигать несколько миллионов вольт, а протекающие токи — сотен тысяч ампер.

Разрядники на напряжение до 35 кВ состоят из одного элемента, а на большие напряжения их выполняют из элементов, рассчитанных на 15, 20 или 30 кВ каждый. Элементы собирают при монтаже в колонки, которые устанавливают на фундаментах или стульях. Разрядник характеризуют следующие напряжения: номинальное, остающееся на разряднике при импульсном токе, пробивное искрового промежутка при напряжении промышленной частоты, импульсное пробивное.

Трубчатые разрядники, применяемые для защиты линий электропередач, включаются между проводами линий и землей через внешний искровой промежуток, предотвращающий утечку тока на землю. Гашение сопровождающегося тока в трубчатом разряднике осуществляется выдувании дуги газом газогенерирующей трубки.

Выключатели высокого напряжения в большинстве случаев снабжены встроенными пружинами, которые сжимаются (или разжимаются) во время включения и сдерживаются в напряженном состоянии при включенном положении выключателя специальным запирающим механизмом. При необходимости отключения в таких выключателях запирающий механизм освобождает пружины, которые перемещают подвижные контакты, размыкающие цепь. Управление выключателем — включение, удерживание во включенном положении, освобождение подвижной части от действия запирающих устройств для отключения — осуществляет привод, представляющий собой отдельный механизм, соединяемый с валом выключателя. Лишь в воздушных выключателях пневматический привод конструктивно объединен с выключателем и его контактной системой. Наибольшее усилие привода требуется при включении выключателя.

Приводы.

В зависимости от рода энергии, от которой действует привод, различают приводы ручные, действующие от мускульной силы человека и двигательные, приводимые в действие электрической энергией, энергией пружин, кинетической энергией движущихся масс и др. По способу питания энергией приводы различают прямого и косвенного действия.

Измерительные трансформаторы применяют в электроустановках переменного тока для питания катушек измерительных приборов и др. При этом появляется возможность применять более простые, надежные и дешевые, унифицированные по току и напряжению измерительные приборы и реле.

Подключение приборов и реле во вторичные обмотки измерительных трансформаторов обеспечивает гальваническое разделение цепей высокого напряжения и цепей измерения, защиты и, следовательно, безопасное обслуживание приборов и реле.

Для защиты обслуживающего персонала и предотвращения повреждения приборов и реле в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками корпуса измерительных трансформаторов один из зажимов вторичной обмотки заземляют.

Измерительные трансформаторы делят на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Трансформаторы напряжения применяют в электроустановках переменного тока напряжением 380 В и выше для снижения напряжения в измеряемой цепи до напряжение, но которое изготавливаются катушки вольтметров и параллельные катушки (катушки напряжения) других унифицированных приборов (ваттметров, счетчиков и др.), предназначенных для включения через измерительные трансформаторы.

Трансформаторы тока предназначены для преобразования измеряемых первичных токов в относительно малые токи, не превышающие, обычно 5 А. Во вторичную цепь трансформатора тока включают амперметры, последовательные обмотки ваттметров, счетчиков и других приборов.