ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ
Выключатели нагрузки являются простейшими высоковольтными выключателями, предназначенными для отключения и включения цепей. находящихся под нагрузкой. Дугогасительные устройства этих выключателей рассчитаны только на гашение маломощной дуги, возникающей при отключении тока нагрузки, поэтому их нельзя использовать для отключения цепей при коротких замыканиях.
Для отключения цепей при коротких замыканиях совместно с выключателями нагрузки применяют какие-либо высоковольтные предохранители, например, кварцевые.
В последние годы выключатели нагрузки получили очень большое применение в тех установках сравнительно небольшой мощности (на цеховых, городских, сельскохозяйственных подстанциях), где возможно ограничиться защитой от токов короткого замыкания при помощи плавких предохранителей и, где выключатели нужны только для включения и отключения цепей при нагрузке.
Выключатели нагрузки даже с учетом высоковольтных предохранителей дешевле и обычно требуют меньше места в распределительном устройстве, нежели мощные высоковольтные выключатели на те же напряжения.
В качестве дугогасительных устройств в включателях нагрузки могут быть применены дугогасительные камеры с масляным заполнением, камеры с твердым газогенерирующим материалом, дугогасительные решетки с металлическими или керамическими пластинами.
В настоящее время отечественной промышленностью изготовляются выключатели нагрузки только на напряжение 6 и 10 кВ, снабженные дугогасительными камерами с вкладышами из органического стекла.
Выключатель нагрузки с пружинным приводом и усиленной контактной системой типа ВНПу-10/400-ЮзУЗсоздан на номинальное напряжение 10 кВ. номинальный ток и номинальный ток отключения 400 А, действующее значение сквозного тока 10 А, с заземляющими ножами. В основу конструкции выключателей нагрузки положен нормальный трехполюсный разъединитель для внутренних установок (рис.12.13.а) с пристроенными дугогасительными камерами и отключающими пружинами (рис.12.13.6). Все три полюса размещаются на сварной раме. На нижнем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Подвижный главный контакт 1 выполнен из двух стальных пластин. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. Подвижные контакты приводятся в движение валом выключателя 3, который соединен с контактами фарфоровой тягой. Отключениевыключателя происходит под действием пружин 6, которые заводятся при включении. В дугогасительной камере расположен неподвижный дугогасительный контакт точечного типа 7, соединенный с главным неподвижным контактом 2. Корпус камеры выполнен из пластмассы и состоит из двух половин, стянутых винтами. Внутри корпуса размещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала - органического стекла.
Рис. 12.13. Выключатель нагрузки типа ВНПР-10/400-20
Управление выключателем осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения. Если необходимо дистанционное включение, то может быть использован дополнительный электромагнитный привод.
Во включенномположении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала размыкаются главные контакты и весь ток перебрасывается в цепь дугогасительных контактов. После расхождения дугогасительных контактов междувкладышами 8 загорается дуга. Малая толщина подвижного дугогасительного контакта 4 и узкая щель, в которой он перемещается, обеспечивают хороший контакт дуги со стенками вкладышей. Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремится выйти из камеры через зазор между подвижным контактом и вкладышами. При этом возникает продольный обдув дуги, в результате чего она гаснет. Зона выброса газов из камеры 200- 500 мм. Контакт 4 выходит из камеры тогда, когда дуга погаснет. В отключенном положении дугогасительный контакт отходит от камеры на расстояние, обеспечивающее достаточную электрическую прочность для данного класса напряжения. Последовательно с выключателем нагрузки включаются мощные предохранители типа ПК, которые защищают установку от КЗ.
Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, которое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предохранителя.
Без замены вкладышей выключатель нагрузки допускает 75 отключений тока 200 А при напряжении 10 кВ.
Автогазовый выключатель нагрузки типа ВНПР-10/400-20с пружинным приводом (П), с ручным заводом - местным управлением (Р), на напряжение 10 кВ, номинальный ток 400 А, номинальную периодическую составляющую
сквозного тока короткого замыкания 20 кА, в климатическом исполнении и категории размещения У2. Выключатели нагрузки используются в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ), камерах стационарных одностороннего обслуживания (КСО), комплектных трансформаторных подстанциях (КТП).
Выключатели относятся к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством.
Принцип работы выключателей основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании дугогасительных контактов, потоком газа, образующегося в результате воздействия высокой температуры дуги на вкладыши камеры.
Выключатель типа ВНПР-10/400-20 У2, (рис. 7.2), состоит из рамы, на которой установлены шесть опорных изоляторов. На трех изоляторах, расположенных в нижней части рамы, крепятся шарнирно главные подвижные контакты совместно с подвижными дугогасительными контактами, а в верхней части — главные и дугогасительные неподвижные контакты и дугогасительная камера.
Для включения и отключения выключателя имеется энергоноситель в виде пружин и тяга для передачи движения к подвижным контактам.
Выключатели нагрузки поставляются в собранном и отрегулированном на заводе-изготовителе виде. Дополнительные полурамы для установки предохранителей входят в комплект поставки.
Изготовитель АО «МЭЛ» г.Москва.
Литература
1. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. для вузов/ А.А.Васильев, И.П.Крючков, Е.Ф.Наяшкова и др.; Под ред. А.А.Васильева.- 2-е изд., перераб. и доп. М.:Энергоатомиздат, 1990.- 576 с.
2. Чунихин А.А., Жаворонков М.А. Аппараты высокого напряжения: Учеб. пособие для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1985.-432 с.
3 Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 720 с.
4. Дорошев К.И. Выключатели и измерительные трансформаторы в КРУ-6-
220 кВ.- М: Энергоатомиздат, 1990.- 152 с.
5. Жуков В.В., Минеин В.Ф. Современные КРУ на 6 и 10 кВ с вакуумными и
электромагнитными выключателями. Учеб. пособие для ПТУ. М.: Высш. шк.,
1989.- 103 с.
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций:
Справочные материалы для курсового и дипломного проекти-рования: Учеб.
пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. -М: Энергоатомиздат, 1989.
7. Выключатели вакуумные типа ВВЭ-М-10-20. Техническое описание и
инструкция по эксплуатации. ИНЛЯ. 674152.009ТО.
ЛИТЕРАТУРА
1.Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. –М.; Сельэнергопроект, ноябрь.1981.-109с.
2. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. –М.; Сельэнергопроект, сентябрь.1978.-89с.
3. Будзко И.А., Зуль Н.Т. Электроснабжение сельского хозяйства. –М. ; Агропромиздат, 1990.-496с., ил
4. Справочная книга энергетика. /Сост. А.Л.Смирнов М.;Энергия,1978.3-е издание переработанное и доп.-336с., ил.
5. Основы построения промышленных электрических сетей / Каялов Г.М. и др.; Под общ. Ред. Г.М.Каялова.-М.; Сельэнергопроект, октябрь 1972.
6. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. –М.; Сельэнергопроект, октябрь.1972
7. Справочник по расчету электрических сетей / И.Ф.Шаповалов, -К.; Будивельник , 1986.-648с.
8. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР-М.; Энергоатомиздат, 1986.-648с.
9. Поярков К.М. Практикум по проектированию комплексной электрофикации.-М.;Агропромиздат,1987.-192с.
10. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Л.И.Васильев, Ф.М.Ихтейман, С.Ф.Симоновский и др.-М.: Агропромиздат, 1989.-159с.
11. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. –М.; Сельэнергопроект, июль.1975.-192с.
12. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. –М.; Сельэнергопроект, выпуск 4. 1974.-105с.
13. Федоров А.А., Каменев В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий : Учебник для ВУЗов.-4е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1984.-472с., ил
14. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. М.; Агропромиздат, 1990. – 315 с.
15. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.; Энергоатомиздат, 1991.-464с.
16. Елистратов П.С. Электрооборудование овощехранилищ: Справочник.–М.: Агропромиздат, 1989.–201 с.
17. Рунов Ю.А. Электроснабжение промышленных и сельскохозяйственных предприятий: курсовое и дипломное проектирование.–Мн.: Уражай, 1998.–270 с.
18. Дипломное проектирование. Методические рекомендации по электроснабжению сельского хозяйства/ Сукманов В.И., Лещинская Т.Б. – М: МГАУ им. В.П. Горячкина. 1998 – 103 с.
19. О токе замыкания на землю, токе утечки и дифференциальном токе/ В.Н. Харечко, Ю.В. Харечко – М: Панорама. Главный энергетик. №7 , 2007 - 47-61с.