Выключатели нагрузки: назначение, устройство, принцип действия

Выключатели нагрузки: назначение, устройство,
принцип действия
Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный
коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ,
рассчитанный на отключение рабочего тока, и снабженный приводом для
неавтоматического или автоматического управления.
Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока короткого
замыкания, но их включающая способность соответствует
электродинамической стойкости при коротких замыканиях. В распределительных сетях 6-10
кВ, выключателями нагрузки часто называют выключатели с отключающей способностью
меньше 20 кА.
Конструкция вакуумного выключателя нагрузки с магнитной защелкой 1 – неподвижный
контакт ВДК, 2 – вакуумная дугогасительная камера (ВДК), 3 – подвижный контакт ВДК, 4 –
гибкий токосъем, 5 – тяговый изолятор, 6 – пружина поджатия, 7 – отключающая пружина, 8
– верхняя крышка, 9 – катушка, 10 – кольцевой магнит, 11 –
якорь, 12 – втулка якоря, 13 – кулачок, 14 – вал, 15 –
постоянный магнит, 16 – герконы (контакты для внешних
вспомогательных цепей)
Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых
трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ)
вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки.
Поскольку они не рассчитаны на отключение тока короткого замыкания, функции
автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на
плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям
системы, например на линейные выключатели, расположенные ближе к источнику энергии.
В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки
(ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.
Выключатель нагрузки с гасительными устройствами газогенерирующего типа (BH) а –
общий вид выключателя; б – гасительная камера
Как видно из рисунка, здесь использованы элементы трехполюсного разъединителя для
внутренней установки. На опорных изоляторах разъединителя укреплены гасительные
камеры 5. К ножам разъединителя 1 прикреплены вспомогательные ножи 4. Изменен также
привод разъединителя, что-бы обеспечить необходимую скорость движения ножей при
включении и отключении, не зависящую от оператора. Для этого предусмотрены пружины 6,
которые натягиваются при повороте вала 3 разъединителя, а при освобождении передают
свою энергию подвижным частям аппарата.
В положении "включено" вспомогательные ножи входят в гасительные камеры. Контакты
разъединителя 2 и скользящие контакты гасительных камер 7 замкнуты. Большая часть тока
проходит через контакты разъединителя 8 в процессе отключения сначала размыкаются
контакты разъединителя; при этом ток смещается через вспомогательные ножи 4 в
гасительные камеры. Несколько позднее размыкаются контакты в камере. Зажигаются дуги,
которые гасятся в потоке газов - продуктов разложения вкладышей 8 из органического
стекла.
В положении "отключено" вспомогательные ножи находятся вне гасительных камер; при этом
обеспечиваются достаточные изоляционные разрывы. Наибольший ток отключения
выключателя нагрузки типа ВН (активный или индуктивный, но не емкостный) равен 800 А
при номинальном напряжении 6 кВ и 400 А при напряжении 10 кВ, номинальные
продолжительные токи в 2 раза меньше и соответствуют рабочим токам разъединителей.
Выключатель нагрузки ВНР-10/630
Камеры КСО
Камеры КСО, выпускаемые предприятием, подразделяются на следующие группы:
КСО 272 | КСО 292 | КСО 293 | КСО 298 | КСО 366 | КСО 392 | КСО 395 | КСО 396 | КСО 393 УХЛ
Скачать габариты и схемы
Общие сведения
Камеры сборные одностороннего обслуживания серии КСО-272 предназначены для
распределительных устройств напряжением 6(10) кВ переменного тока частотой 50 Гц систем с
изолированной нейтралью.
Структура условного обозначения камер КСО-272-Х/Х УХ:
КСО — камера сборная одностороннего обслуживания;
2 — модификация;
72 — год разработки;
Х — обозначение схем первичных соединений (табл. 1);
Х — обозначение схем вторичных соединений;
УХ — климатическое исполнение и категория размещения (3; 4) по ГОСТ 15150-69.
Схемы первичных соединений ХХ-ХХ:
Х — порядковый номер схемы первичных соединений;
Х — буквенное обозначение:
П — пружинный привод ПП-67,
ПВ — пружинный привод ППО-10,
Э — электромагнитный привод ПЭ-11,
Т — трехфазный силовой трансформатор,
А — автоматическое переключение,
Р — ручное переключение;
Х — номинальный ток камеры, А (400; 600*; 1000);
Х — тип трансформатора напряжения или разрядника (НОМ, НАМИ, НТМИ, НТМК, РВО, РВРД).
Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха от минус 20 до 35°С для
У3, от 1 до 35°С для У4. Среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных
газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Требования техники безопасности
по ГОСТ 12.2.007.3-75. Камеры серии КСО-272 соответствуют требованиям ТУ 3414-004-07618476-99.
ТУ 3414-004-07618476-99
Номинальное напряжение, кВ — 6; 10 Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 7,2; 12 Номинальный ток
первичных цепей, А — 400; 630; 1000 Номинальный рабочий ток, А — 50; 100; 150; 200; 300; 400; 630;
800; 1000 (см. примечание) Номинальный ток сборных шин, А — 630; 1000 Номинальный ток
отключения: камер с выключателем высокого напряжения, кА — 20 камер с выключателями нагрузки и
предохранителями, кА, при: 6 кВ — 20 10 кВ — 12 Ток включения выключателя высокого напряжения,
кА: действующее значение периодической составляющей — 20 амплитудное значение — 51
Предельный сквозной ток, кА: камер с выключателем высокого напряжения: действующее значение
периодической составляющей — 20 амплитудное значение — 51 камер с выключателями нагрузки:
действующее значение периодической составляющей — 16 амплитудное значение — 30
Четырехсекундный ток термической стойкости, кА: камер с выключателем высокого напряжения — 20
камер с выключателем нагрузки — 10 Номинальное напряжение вторичных соединений, В: постоянного
оперативного тока — 220 переменного оперативного тока — 220 Габаритные размеры, мм: ширина —
1000 глубина в основании — 1200 высота со сборными шинами — 2870 высота каркаса — 2600 Масса
камер, кг: с выключателем высокого напряжения — 650-900 с выключателем нагрузки — 500-550 с
трансформаторами напряжения — 600-750 прочих — 200-500 Примечание. Номинальный рабочий ток
камер соответствует номинальному первичному току трансформатора тока, устанавливаемого в камере
согласно опросному листу.
Аппаратура, применяемая для первичных соединений:











выключатели масляные типа ВПМ-10 с приводами ПП-67, ПЭ-11 и ВПМП-10 с приводом ППО10;
разъединители РВЗ с заземляющими ножами со стороны шарнирного контакта, разъемного
контакта и с обеих сторон;
разъединители РВФЗ с заземляющими ножами со стороны шарнирных контактов;
разъединители РВ;
выключатели нагрузки типа ВНРп-10-400 с приводом ПРА-17;
трансформаторы тока типов ТПЛ-10, ТОЛ-10, ТПОЛ-10;
трансформаторы напряжения типов НОМ, НТМИ, НАМИ, НТМК;
силовые трансформаторы типов ОМ-10; ТМ-25;
предохранители типов ПК, ПКТ-10;
разрядники типов РВО, РВРД;
статические конденсаторы типов КМ, КС.
Камеры КСО-272 представляют собой сварную металлоконструкцию из гнутых стальных профилей. В
камере размещена аппаратура первичных соединений, на фасаде — приводы выключателей и
разъединителей, а также аппаратура вторичных соединений. Доступ в камеру обеспечен через две
двери: верхнюю — в зону выключателя высокого напряжения и нижнюю — в зону кабельных
присоединений. Обе двери имеют застекленные окна для обзора внутренних зон и запираются одним
ключом.
Общий вид, габаритные и установочные размеры камеры. Верхняя дверь является панелью, на которой
смонтирована схема вторичных соединений. На фасаде размещена аппаратура с задним
присоединением проводов, на внутренней стороне выполнена раскладка проводов. От высокого
напряжения провода защищена съемным стальным листом. Внутри камера освещена лампой
накаливания 36 В, снаружи люминесцентным светильником с лампой 20-30 Вт, 220 В, который
освещает помещение распредустройства, образуя световой карниз, и закрывает верхний короб камеры,
где размещены выходные зажимы вторичных соединений, а также проложены магистральные провода
и провода соединений между камерами. Для ответвлений от магистральных проводов в коробе имеются
специальные устройства. Магистраль питания электромагнитов приводов ПЭ-11 (ШП) прокладывается
отдельно в канале в полу помещения. Зажимы в цепях счетчиков выведены на двери и имеют
приспособления для пломбирования. Питание к магистральным проводам может быть подано по
правой или левой передней стойке любой камеры. Обслуживание камер разрешается только при
полностью снятом напряжении с шин и кабелей, т. е. при отключенных выключателе и обоих
разъединителях и при включенных заземляющих ножах. Для обслуживания секционных камер
необходимо снять напряжение с обеих секций шин и включить их заземляющие ножи.
Для предотвращения ошибочных операций при обслуживании и ремонте в камерах имеются
следующие механические блокировки:




блокировка привода масляного выключателя с приводами шинного и линейного
разъединителей, исключающая возможность оперировать приводами разъединителей при
включенном масляном выключателе;
блокировка выключателя нагрузки с приводом шинного разъединителя, не допускающая
включение и отключение разъединителя при включенном выключателе нагрузки;
блокировка, не допускающая включение заземляющих ножей выключателя нагрузки и
разъединителей при включенных рабочих ножах;
блокировка, не допускающая включение выключателей нагрузки и разъединителей при
включенных ножах заземления.
Приводы разъединителей и всех заземляющих ножей имеют устройства для их запирания висячим
замком в обоих положениях. Для обеспечения блокировки масляных выключателей с разъединителями,
размещенными в смежных камерах приводы этих разъединителей вынесены в камеры масляных
выключателей. Ошиновка камер выполнена шинами из алюминиевого сплава, присоединение к
штыревым выводам разъединителя РВФЗ-10/1000 выполнено медью. Вторичные соединения
выполнены проводом ПВ, ПГВ660 сечением 1,5 мм2. Питание электромагнитов приводов ПЭ-11 в
пределах камеры выполнено проводом ПВ660 сечением 4 мм2. В одной камере размещается не более
двух кабельных присоединений. Для вводов с тремя и четырьмя кабельными присоединениями
предусмотрены специальные камеры кабельных сборок (см. табл. 1, камеры 22 и 23). Для вводов
шинами изготовляются камеры шинных вводов с трансформаторами НОМ (см. табл. 1, камеры 17, 18,
19, 21). С каждой такой камерой поставляется проходная плита шинного ввода на 600 или 1000 А,
устанавливаемая в проеме в стене за камерой (рис. 19).