Глава IX
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
§ 31. Общие сведения
Высоковольтные выключатели включают и отключают электрические цепи высокого напряжения при нагрузке и коротком: замыкании. Таким образом, высоковольтные выключатели являются одним из наиболее ответственных аппаратов станций и подстанций.
Классификация современных высоковольтных выключателей, выпускаемых отечественной промышленностью, может быть произведена по нескольким признакам. По способу гашения дуги выключатели бывают масляные и безмасляные. Масляные выключатели в свою очередь подразделяются на многообъемные· (баковые) и малообъемные (горшковые). Безмасляные выключатели бывают воздушными, автогазовыми и электромагнитными.
По способу установки выключатели подразделяются на выключатели для внутренних и наружных установок, по скорости действия — на быстродействующие, ускоренного действия и небыстродействующие.
Время отключения быстродействующих выключателей недолжно превышать 0,08 сек, ускоренного действия — 0,12 сек и небыстродействующих — 0,25 сек.
На тяговых подстанциях наибольшее распространение получили выключатели масляные, малообъемные, для внутренних установок.
Высоковольтные выключатели выпускаются для разных циклов работы. Если буквой О обозначить отключение, буквой В — включение, а цифрой — интервал между операциями в секундах, то нормальный цикл работы выключателя условно выразится
О - 180-ВО - 180-ВО.
Это значит, что после отключения выключателя от короткого замыкания он может быть включен на это короткое замыкание еще два раза с интервалом 180 сек.
Выключатели, оборудованные устройством автоматического· повторного включения (АПВ), должны обеспечить один из следующих циклов:
- ВО —О —ВО,
- ВО —О —ВО—15 —ВО,
- ВО —О —ВО—15 —ВО —60 —ВО.
Поскольку каждый из перечисленных циклов отражается на электрических параметрах выключателя, то выбор их должен производиться обязательно с учетом цикла работы.
Основными электрическими параметрами выключателей, характеризующими их отключающую способность, являются ток и мощность отключения.
При этом различают номинальный ток отключения Iоткл.ном, под которым понимают предельный ток отключения при номинальном напряжении выключателя U ВЫКЛ. НОМ, предельный ток Iоткл, т. е. максимальный ток отключения при одном из стандартных напряжений Uуст.ном.
В соответствии с этим определяется номинальная мощность отключения
(31-1)
и мощности отключения
(31-2)
Предельным сквозным током выключателя называется максимально возможный ток сквозного к. з., который не вызывает повреждение выключателя. Предельный сквозной ток обычно ограничивается нагревом контактов выключателя, электродинамическими воздействиями и возможностью сваривания контактов.
Время отключения выключателя tоткл складывается из собственного времени отключения tс.откл и времени гашения дуги
Под собственным временем отключения выключателя понимают время, прошедшее от момента подачи импульса тока на отключающую катушку привода выключателя до момента начала расхождения контактов.
§ 32. Баковые масляные выключатели
Многообъемные или баковые выключатели обычно имеют общий бак, в котором каждая из трех фаз имеет два разрыва в масле (см. рис. 30-1). Внутренняя поверхность бака, как правило, изолируется фанерой. Такие же фанерные перегородки устанавливаются и между фазами. Крышка бака, на которой укреплены шесть вводов, подвижной контакт и бак с маслом, крепится на металлической конструкции. Бак выключателя привертывается к крышке болтами и опускается с помощью лебедок.
Масло в выключателе служит в качестве дугогасительной и изоляционной среды. Уровень масла в баке контролируется по масломерному стеклу. Превышение нормального уровня может привести к взрыву выключателя вследствие уменьшения демпфирующего действия воздушной «подушки» между уровнем масла и крышкой; понижение уровня масла также может привести к взрыву из-за прорыва газового пузыря в воздушное пространство. Вследствие этого многообъемные выключатели считаются взрывоопасными и монтируются в бетонных ячейках с выходом наружу или в особом помещении (взрывной коридор).
В целях безопасности корпус выключателя заземляется.
Многообъемный баковый масляный выключатель без камер и дугогасительных устройств типа ВМЭ-6 изготовляется на напряжения 3 и 6 кВ с мощностью отключения соответственно 17 и 15 МВт. Выключатели ВМБ-10 выпускаются на напряжения 3, 6 и 10 кВ с мощностью отключения 50 и 100 тыс. кВА. На современных тяговых подстанциях эти выключатели вследствие малой мощности отключения не применяются. В прежнее время были установлены и остались в эксплуатации до настоящего времени старые типы баковых выключателей ВМ-16, ВМ-22 и ВМ-22Ф.