Теоретический материал

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока нагрузки в нормальном режиме и токов КЗ в аварийном режиме.

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:

- надежное отключение любых токов;

- быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;

- пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения (АПВ), т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;

- возможность пофазного управления для выключателей 110 кВ и выше;

- легкость ревизии и осмотра контактов;

- взрыво- и пожаробезопасность;

- удобство эксплуатации.

На рисунке 7.1 показан разрез полюса и дугогасительная двухразрывная подвижная камера. Каждый полюс собран на массивной чугунной крышке. К крышке подвешивается стальной бак, внутри стенки которого изолированы электрокартоном. Под крышкой установлен приводной механизм с системой рычагов, обеспечивающий прямолинейное движение штанги. Механизмы всех трех полюсов соединены тягами между собой и с приводом выключателя. Через отверстия в крышках пропущены вводы, на концах которых укреплены неподвижные Г-образные контакты с металлокерамическими напайками. На каждом вводе под крышкой установлен встроенный трансформатор тока. К нижней части штанги из изолирующего материала прикреплена дугогасительная камера, состоящая из двух корпусов, соединенных стяжными болтами. В камере установлен подвижный контакт 6 в виде перемычки, опирающийся на четыре контактные пружины 7. в местах соприкосновения с неподвижным контактом 8 напаяны металлокерамические пластины. При отключении штанга 1 опускается вниз вместе с камерой 4, в результате чего образуется два разрыва и загорается дуга в камере. Давление в камере резко возрастает, и как только откроются боковые выхлопные отверстия 5, создается

поперечное дутье. При отключении больших токов создается интенсивное дутье и дуга гаснет. Если отключаются малые токи, то после выхода неподвижных контактов из камеры через выхлопные отверстия 3 создается продольное дутье, обеспечивающее гашение дуги. В дугогасительном устройстве есть воздушная подушка – небольшая металлическая камера 2, заполненная воздухом и сообщающаяся с основным объемом дугогасительной камеры, заполненной маслом. В первый момент загорания дуги, когда давление резко возрастает, часть масла сжимает воздух, это несколько снижает удар в стенки камеры, а в моменты, когда ток в дуге проходит через ноль и давление в области дуги уменьшается, сжатый воздух выталкивает масло и создает дополнительное дутье.

После гашения дуги продукты разложения масла выходят из камеры, проходят слой масла в баке, охлаждаются и через специальные газоотводы в крышках выбрасываются наружу. Камера заполняется маслом, и выключатель готов к следующему циклу операций.

Рисунок 7.1 – выключатель баковый масляный С-35,

1 – ввод; 2 – трансформатор тока; 3 – корпус приводного механизма; 4 – штанга; 5 – неподвижный контакт; 6 – дугогасительная камера; 7 – внутрибаковая изоляция; 8 – нагревательное устройство; 9 – маслоспускное устройство.

Масло в бак выключателя заливается не полностью, под крышкой остается воздушная подушка. Это необходимо, чтобы уменьшить силу удара в крышку выключателя, обусловленного высоким давлением, возникающем в процессе гашения дуги. Если уровень масла будет недопустимо низок, то газы попадут под крышку сильно нагретыми, что может вызвать взрыв смеси водорода с воздухом.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки, возможность установки встроенных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену; необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла; большая масса; неудобство перевозки, монтажа и наладки.