Конструкция и работа выключателя ВМП-10

Выключатель в собранном виде в трехфазном исполнении с электромагнитным приводом ПЭ-11 показан на рис. 1. Каждая фаза имеет отдельный выключатель (полюс) 5, который смонтирован на двух опорных изоляторах 2 с внутренним механическим креплением арматуры, установленных на общей стальной раме 1. Рама является основанием выключателя.

Таблица 1

Характеристика	ВМП-10 на 1000 А
Номинальное напряжение, кВ Предельный сквозной ток, кА эффективное значение амплитудное значение Ток отключения при напряжении 10 кВ, кА Мощность отключения при напряжении 10 кВ, мВА Ток термической устойчивости, кА односекундный пятисекундный десятисекундный Вес выключателя без масла, кг Вес масла, кг Время включения выключателя с приводом, с, не более Скорость выключения в момент замыкания контактов, м/с Скорость включения максимальная, м/с, не более	4,5 0,1 3,6±0,5 4,5
Скорость отключения в момент размыкания контактов, м/с
Скорость отключения максимальная, м/с, не более Ход подвижных контактов, мм	5,0 240-245
Ход токоведущего стержня в контактах, мм
Неодновременность замыкания контактов, мм, не более Сопротивление токопровода, мкОм всего контура участка роликов участка розетки	5,0

Выключатель управляется приводом 8, связанным тягами 6 и 7 с главным валом 4 выключателя. На валу 4 против каждого полюса установлен двухплечий рычаг, который одним концом соединен с изоляционной тягой 3 полюса, а другим – с отключающей пружиной.

Для амортизации при включении и отключении выключатель снабжен масляным и пружинным демпферами. Масляный демпфер смягчает удары при отключении, а пружинный – при включении.

Рис. 1. Установка выключателя ВМП-10 с приводом ПЭ-11

Если расстояние между центрами полюсов менее 250 мм (в шкафах КРУ), то между полюсами выключателя устанавливаются изоляционные перегородки 9.

Токопроводы подсоединяются к верхнему и нижнему фланцам выключателя. Следовательно, выключатель ВМП в эксплуатации находится под напряжением.

Конструктивное устройство одного полюса выключателя ВМП-10 показано на рис. 2. Каждый полюс выключателя состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 1, на концах которого заармированы металлические фланцы 2 и 9. Внутри корпуса 4 из алюминиевого сплава, укрепленного на верхнем фланце, размещен выпрямляющий механизм 6, подвижный контактный стержень 16, роликовое токосъемное устройство 3 и маслоотделитель 17.

Корпус механизма сверху закрыт крышкой 5 из изоляционного материала, имеющий канал 19 для соединения внутренней полости цилиндра с атмосферой и маслоналивное отверстие, закрытое пробкой 18.

Нижний фланец 9 снизу закрыт крышкой 12 из меди, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт 10, а снаружи – маслоспускная пробка 13. К крышке 12 с помощью болтов крепится токоведущая шина.

Конструкция нижнего фланца 9 позволяет создать воздушную подушку при залитом трансформаторным маслом цилиндре выключателя. Подушка выполняет роль амортизатора при повышении давления в нижней части цилиндра в момент горения электрической дуги.

Устройство неподвижного розеточного контакта показано на рис. 3.

Контакт состоит из медных сегментов 1 в количестве 5 шт. в выключателях на 600-1000 А и 6 шт. – на 1500 А, пружин 2, создающих нажатие в контакте, прокладки 3, упорного кольца 4, неподвижного контактодержателя 7, роль которого выполняет нижний фланец, и гибких связей из тонких медных полосок 5, которые соединяют контактодержатель с сегментами. С целью уменьшения износа от воздействия электрической дуги верхний конец сегмента армирован металлокерамикой 8.

При входе контактного стержня 16 (рис. 2) в розетку сегменты расходятся, сжимая при этом контактные пружины 2. Тем самым обеспечивается ход стержня в розеточном контакте с поджатием. Внутри изоляционного цилиндра над розеточным контактом расположена дугогасительная камера 15 (рис. 2).

Рис. 2. Разрез полюса выключателя ВМП-10:

а – на токи 600 и 1000 А; б – на ток 1500 А

Рис. 3. Неподвижный розеточный контакт

Дугогасительная камера выключателя набирается из чередующихся гетинаксовых и фибровых пластин (рис. 4). Пластины верхней части камеры круглые и имеют центральное отверстие для прохода контактного стержня. Причем диаметр отверстия у гетинаксовых пластин (не считая верхних) больше, чем у фибровых. Кроме того, отверстия имеют удлиненную форму. Это позволяет при сборке камеры создать так называемые карманы. Помимо центрального отверстия, верхние пластины имеют также еще три или два отверстия (соответственно исполнение I или 2), благодаря которым в собранном виде создаются вертикальные каналы, переходящие в нижней части камеры в горизонтальные (поперечные), расположенные один над другим.

Чтобы предотвратить возможность загорания дуги между подвижным стержнем 16 и стенками нижнего фланца 9, внутри последнего находится изоляционный распорный цилиндр 11 (рис. 2). Этот цилиндр одновременно удерживает дугогасительную камеру 15 от смещения.

Процесс гашения электрической дуги в выключателе показан на рис. 5. Во включенном положении подвижный стержень находится в розетке (рис. 5, а). При отключении выключателя контактный стержень выходит из розеточного контакта и в этот момент загорается электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги трансформаторное масло газогенерирует. В связи с тем, что в начале размыкания контактов поперечные каналы еще перекрыты стержнем, давление в камере повышается и воздушная подушка «А» в амортизационной камере сжимается. При дальнейшем движении контактного стержня освобождаются поперечные каналы и находящиеся под давлением масло и газы устремляются поперек дуги, производя интенсивную ее деионизацию (рис. 5, б). Отработавшие газы по вертикальным отверстиям камеры попадают в верхнюю часть цилиндра и через отверстия – в маслоотделитель, в котором газы очищаются от капелек масла. После очистки газы через отверстие уходят в окружающую воздушную среду.

Если отключаются небольшие токи, то давление в камере может быть недостаточным для быстрого гашения дуги. Дуга в этом случае, растягиваясь, входит в центральное отверстие камеры, где соприкасается с фибровыми пластинами. Образующиеся при этом дополнительные газы поступают в карманы верхней части камеры. В момент прохождения тока через нуль, когда происходит естественное погасание дуги, газы из карманов устремляются в область межконтактного промежутка и производят интенсивную его деионизацию.

После нескольких отключений масло в выключателе загрязняется примесью обгоревшей фибры и его изоляционные свойства ухудшаются. Поэтому в отключенном положении между контактным стержнем и поверхностью масла должна быть воздушная прослойка около 15 мм.

Для наблюдения за уровнем масла в выключателе служит маслоуказатель (рис. 2). В выключателе должен строго поддерживаться определенный уровень масла, отмеченный на маслоуказателе.

Рис. 4. Дугогасительная камера: 1, 2, 8 – пластины из гетинакса; 3-7, 9-13 – пластины из электрокартона; 14 – пластины из прессматериала АГ-4В; 15 – шпилька; 16 – гайка; 17, 18, 19 – щели; 20-22 – вертикальные каналы; 23-25 – масляные карманы; 26 – центральное отверстие; 27 – вкладыш из фибры	Рис. 5. Процесс гашения дуги