§ 129. Типы распределительных устройств переменного тока
По способу размещения оборудования существует два основных типа распределительных устройств: закрытые и открытые.
На тяговых подстанциях распределительные устройства переменного тока для напряжений 6—10 кВ применяются только закрытого типа, размещаемые внутри здания.
Открытыми, как правило, выполняются распределительные устройства на напряжение 35 кВ и выше, при этом все аппараты и электрические соединения между ними располагаются на открытом воздухе. И только в виде исключения, при наличии производственных выбросов в атмосферу загрязняющих воздух отходов, аппаратура, а также при отсутствии достаточной территории и распределительные устройства 35 и 110 кВ выполняются закрытыми. Распределительные устройства для напряжений 220—500 в выполняются только открытыми.
К распределительным устройствам предъявляются высокие требования надежности в работе, безопасности и удобства в обслуживании.
В настоящее время существует большое число типов и конструкций распределительных устройств переменного тока.
Рис. 129-1. Сборное распределительное устройство типа КСО-3 — ячейка ввода или отходящей линии
Ниже рассматриваются те из них, которые серийно изготавливаются заводами электропромышленности и нашли применение на тяговых подстанциях городского электротранспорта.
Распределительные устройства, поставляемые с заводов-изготовителей в полностью собранном виде комплектно со всеми необходимыми аппаратами, приборами, ошиновкой и проводкой, называются комплектными.
Все выпускаемые комплектные РУ классифицируют:
1). по типу коммутационной аппаратуры — с масляным выключателем; без масляного выключателя (с выключателем нагрузки или разъединителем);
- по условиям обслуживания — с односторонним обслуживанием (устанавливаемые прислонно к стене); с двусторонним обслуживанием (устанавливаемые свободно с проходами с передней и задней сторон ячеек);
- по роду установки — для внутренней установки; для наружной установки;
- по конструкции выводов — с кабельными выводами; с воздушными выводами.
Рис. 129-2. Фасад (а) и разрез (б) ячейки КСО-2УМ:
1 — сетчатые двери; 2 — линейный разъединитель; 3 — масляный выключатель; 4 — сборные шины; 5 — шинный разъединитель; 6 — привод разъединителя; 7 — трансформатор тока; 8 — привод выключателя
Все комплектные распределительные устройства объединяются в несколько серий. Устройства одной серии состоят из шкафов, имеющих одинаковую конструкцию и размеры. Однако в зависимости от назначения шкафы одной серии могут иметь различное оборудование и различаться как схемой первичной коммутации, так и схемой вторичных цепей.
Рис. 129-3. Размещение стационарных заземляющих ножей в схеме линии с масляным выключателем
Комплектные сборные распределительные устройства серии КСО. На тяговых подстанциях получили широкое распространение комплектные устройства серий КСО-3 и КСО-2УМ, которые выпускались промышленностью до 1968 г.
На рис. 129-1 показан общий вид камеры серии КСО-3 с выключателем нагрузки, предназначенным для присоединения ввода или отходящей линии.
Корпус шкафа сварной, из гнутых деталей, изготовленных из листовой стали толщиной 2—2,5 мм.
Ячейка с фасада имеет сетчатую одностворчатую дверь, а с левой стороны — пилястру для установки приводов управления и устройства вторичной коммутации. Ячейки обычно располагают вплотную к стене, поэтому задняя сторона ячейки не имеет обшивки.
Распределительные устройства с ячейками серии КСО-3 рассчитаны в основном на схемы присоединений с выключателями нагрузки и разъединителями.
Распределительные устройства с ячейками серии КСО-2УМ (рис. 129-2) рассчитаны на схемы присоединений с масляными выключателями.
Сборные шины 6—10 кВ располагаются на опорных изоляторах (сверху). Для защиты персонала от случайного прикосновения к шинам при работах в ячейке шинный разъединитель отделен от пространства ячейки стальным листом.
В связи с тем, что распределительные устройства серий КСО-2УМ не отвечают требованиям ПУЭ, запрещающим применение переносных заземлителей в распределительных устройствах напряжением выше 1000 в и требующим установки стационарных заземляющих ножей, обеспечивающих безопасность производства ремонтных работ, они сняты с производства и заменены соответственно сериями КСО-366 и КСО-266.
Для обеспечения полной безопасности производства ремонтных работ требуется установка стационарных заземляющих ножей с обеих сторон масляного выключателя (откуда может быть нормально или ошибочно подано напряжение). Безопасность работ на кабеле должна обеспечиваться третьим комплектом заземляющих ножей.
Выполнение такой схемы требует установки в одной камере КСО с масляным выключателем, кроме привода выключателя и двух приводов шинного и линейного разъединителей, еще трех
приводов заземляющих ножей, что конструктивно невыполнимо, поэтому принята схема с заземляющими ножами только на линейном разъединителе со стороны кабеля (рис. 129-3).
Камеры серии КСО-266 и КСО-366 имеют более жесткую конструкцию и улучшенный внешний вид. Каркас камер листогнутый сварной. Каркасы всех камер шириной 1000 мм различаются фасадными листами.
Рис. 129-4. Устройство камеры КСО-266 с масляным выключателем
На фасаде камеры с масляным выключателем (рис. 129-4) имеются верхняя и нижняя двери на всю ширину каркаса и средний приварной пояс для установки приводов выключателя и разъединителей. Вверху по всей ширине камеры проходит световой карниз, являющийся одновременно табло с надписью о назначении камеры, освещением внутреннего отсека выключателя, а также крышкой расположенного за ним кабельного короба.
На верхней двери размещается вся аппаратура вторичной коммутации, а также клеммники, закрытые специальной дверцей. Верхняя дверь камеры закрывается на замок с ключом и может быть открыта для обзора масляного выключателя без снятия напряжений, так как за ней имеется сетчатое ограждение, закрытое на замок и сблокированное с приводами обоих разъединителей.
Рис. 129-5. Устройство камеры КСО-266 с трансформатором напряжения
Нижняя дверь у всех камер, кроме камер шинных вводов с трансформаторами напряжения или собственных нужд, закрыта на замок и сблокирована с приводом шинного разъединителя.
На рис. Г29-5 показан общий вид камеры серии КСО-266 с трансформатором напряжения.
Выбор нужного каталожного номера камеры производится по специальной сетке схем первичных соединений элементов РУ и сетке первичных соединений камер.
Разъединители и выключатели нагрузки со стационарными заземляющими ножами снабжены механической блокировкой, которая не дает возможности включать эти ножи при включенном разъединителе или выключателе нагрузки, и наоборот. Кроме этой блокировки, приводы заземляющих ножей, приводы вводных и секционных камер снабжены устройством, позволяющим запирать эти приводы в обоих положениях висячим замком.
Рис. 129-6. Фасад (а) и разрез (б) шкафа КРУ с масляным выключателем:
1 — сборные шины; 2 — штепсельные контактные соединения; 3 — трансформаторы тока; 4 — кабели; 5 — масляный выключатель ВМГ-133; 6 — привод выключателя
Кроме рассмотренных выше типов, заводами изготавливаются комплектные распределительные устройства типа КРУ, основным отличием которых является установка масляных выключателей с приводами на выкатных тележках. На рис. 129-6, а, б показаны разрез и фасад шкафа для линейной ячейки.
Вместо разъединителей рубящего типа в шкафах применяются два штепсельных разъединителя: верхний соответствует шинному разъединителю, а нижний — линейному.
Каждая фаза штепсельного разъединителя состоит из плоского контакта, укрепленного в неподвижной части и соединенного с соответствующей фазой сборных шин. Контакт представляет собой пластинчатый пружинный контакт с линейным касанием, охватывающий с двух сторон неподвижный контакт.
На выкатной тележке размещены масляный выключатель и привод. В неподвижной части шкафа установлены трансформаторы тока, измерительные приборы и релейная аппаратура. Неподвижная часть шкафа делится металлическими перегородками на ряд отсеков.
Этот тип распределительного устройства обеспечивает большую безопасность обслуживания, чем РУ типа КСО. Это достигается тем, что обслуживание масляного выключателя и привода производится при выкаченной тележке, вне шкафа, и что шкаф имеет ряд механических блокировок, не позволяющих производить неправильные действия, а также снабжен заслонками, закрывающими доступ к отсекам шкафа, токоведущие элементы которых могут находиться под напряжением.
Тележку нельзя выкатить при включенном выключателе. После выкатывания тележки специальные шторки закрывают неподвижные контакты, находящиеся под напряжением.
Общим недостатком применения распределительных устройств типа КРУ является то, что они требуют несколько большей площади пола и стоимость их более высокая.
В отношении удельного объема здания на одну ячейку оба типа примерно равноценны, так как в сборных устройствах приходится учитывать несколько завышенную высоту помещения, распространяющуюся и на другие помещения этого этажа, а в комплектных устройствах — место для выкатной части (на расстоянии 2,5 м от шкафа), а также пространство между задней стенкой шкафа и стеной здания (100 мм для прислоненного типа и 1000 мм для отдельностоящего).
Для наружных установок промышленностью выпускаются шкафы типа КРУН.