Выключатели нагрузки.

Короткозамыкатели и отделители.

Короткозамыкатль – это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного К3 в электрической цепи.

Короткозамыкатели применяются в упрощенных схемах подстанций для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного трансформатора после создания искусственного К3 действием релейной защиты питающей линии. В установках 35 кВ необходимо применять два полюса короткозамыкателя для создания двухфазного К3, в установках 110 кВ и выше достаточно одного полюса.

Конструкция К3 – 35 аналогична разъединителю. Ножи, соединенные с заземленной шиной, приводятся в движение пружинным приводом при подаче импульса от релейной защиты и замыкаются на неподвижные контакты, находящиеся под напряжением. Время включения составляет 0,12 – 0,25 с. Отключение производится вручную.

Отделители серии ОД представляют собой обычный трехполюсный разъединитель, снабженный приводом для автоматического отключения обесточенной цепи. Время отключения достаточно велико – 0,4 – 0,5 с, что является недостатком конструкции.

Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания трансформатора.

Отделители и короткозамыкатели открытой конструкции недостаточно надежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз, гололед). В эксплуатации наблюдаются случаи их отказа в работе, поэтому применение их в настоящее ограничено. Взамен этих конструкций разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере, заполненный элегазом (КЭ – 110, КЭ – 220, ОЭ).

Достоинством закрытых короткозамыкателей и отделителей является четкая работа и малые времена включения (КЭ) и отключения (ОЭ).

Выбор разъединителей и отделителей производится:

по напряжению установки U_ном ≥U_{сет.ном};

току I_ном≥ I_{норм.расч}; k_пгI_ном≥I_{прод.расч.};

конструкции, роду установки;

электродинамической стойкости i_пр.скв. ≥ i _уд; i_пр.скв. ≥ I_п0;

термической стойкости I²_терt_тер ≥ В_к.

Короткозамыкатели выбираются по тем же условиям, но без проверки по току нагрузки.

В сетях 6 – 10 кВ электроснабжения городских промышленных и сельскохозяйственных предприятий возникает необходимость отключения и включения токов нормальной нагрузки. Такая операция разъединителями не производится, так как они не имеют устройств для гашения возникающей дуги. Простейшим коммутационным аппаратом, позволяющим отключать и включать токи нагрузки в нормальном режиме, является автогазовый выключатель нагрузки ВНПР (рис. 31, а). Выключатели нагрузки ВНП созданы на базе разъединителей рубящего типа. На опорном изоляторе с неподвижным главным контактом 3 укреплена простейшая дугогасительная камера 2 с газогенерирующими вкладышами 7 из органического стекла (рис. 31, б). К главному подвижному контакту – ножу 5 присоединена скоба с дугогасительным контактом 4, который во включенном положении находится внутри камеры между контактами 6. При отключении под действием пружины привода движение от вала 1 передается главным контакт – ножам 5, которые размыкаются в воздухе первыми, но дуги не образуется, так как весь ток проходит по дугогасительным контактам. При дальнейшем движении ножа 5 размыкаются дугогасительные контакты, возникшая дуга воздействует на вкладыши, из которых выделяется газ. Давление в камере повышается, а при выходе дугогасительного ножа из камеры создается выхлоп газа и дуга гаснет. При включении сначала замыкаются дугогасительные контакты, затем – главные. Без ревизии допустимое количество циклов ВО: 30 – при номинальном токе 630 А и cosφ ≥ 0,7; 10 – при номинальном токе 630 А и cosφ ≥ 0,3; 20 – при 5% номинального тока и cosφ ≥ 0,7; 10 – при отключении зарядного тока кабеля 10 А и более.

Выключатель ВНПР выдерживает сквозной ток К3 i_пр.скв. = 41 кА, а ток термической стойкости I_тер = 16 кА. Допустимо двукратное включение на короткое замыкание, после чего производится ревизия с заменой дугогасительных камер.

Рис. 31. Выключатель нагрузки ВНПР:

а – общий вид; б – дугогасительная камера; 1 – вал привода; 2 – дугогасительная камера; 3 – главный неподвижный контакт; 4 – подвижный дугогасительный контакт; 5 – главный подвижный контакт – нож; 6 – неподвижный дугогасительный контакт; 7 – газогенерирующие вкладыши.

Выключатели нагрузки ВНП могут дополняться предохранителями ПКЭ, заземляющими ножами и приводами разного типа: ручным (ПР), ручным с дистанционным отключением (ПРА) или электромагнитным (ПЭ).