Выбор выключателей

Выключатели являются основным коммутационным аппаратом и служат для отключения и включения цепей в различных режимах работы. Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее КЗ. При выборе выключателей необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к ним. Выключатели должны надежно отключать любые токи: нормального режима и КЗ, а также малые индуктивные и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных перенапряжений. Для сохранения устойчивой работы системы отключение КЗ должно производиться как можно быстрее; выключатель должен быть приспособлен для быстродействующего АПВ. Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, выключатель должен обладать высокой ремонтопригодностью, взрыво- и пожаробезопасностью.

В ГОСТ 687-78 приведены следующие параметры выключателей:

1. Номинальное напряжение U_ном.

2. Номинальный ток I_ном.

3. Номинальный ток отключения I_откл – наибольший ток КЗ (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключать при напряжении, равном наибольшему рабочему, при заданных условиях восстановления напряжения и заданном цикле операций. Цикл операций зависит от того, предназначены ли выключатели для АПВ. Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл О – 180 с – ВО – 180 с – ВО. Выключатели, предназначенные для однократного и двукратного АПВ, имеют циклы О – t_б – ВО – 15 мин – О – t_б – ВО; О – t_б – ВО – 180 с – ВО. Здесь О – операция отключения; ВО – операция включения и немедленного отключения; t_б – время бестоковой паузы при АПВ, с.

4. Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687-78

Эту величину определяют по кривой (рис. 3.10) для момента времени t. Время t от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяют по выражению

где – минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,01 с;

– собственное время отключения выключателя по каталогу.

5. Действующее значение периодической составляющей I_дин и амплитудное значение полного тока I_{m дин}, которые характеризуют электродинамическую стойкость выключателя. Эти токи выключатель выдерживает во включенном состоянии без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.

6. Ток термической стойкости I_т и время действия тока термической стойкости t_т.

7. Нормальный ток включения I_вкл – наибольший ток КЗ, который выключатель способен включить без сваривания контактов и других повреждений. В каталоге задают действующее значение периодической составляющей I_вкл и амплитудное значение полного тока I_{m вкл}. Выключатели конструируют так, что I_вкл ³ I_откл.

8. Время действия выключателя:

соответственное время отключения t_с.в – промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

время отключения t_о.в – промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;

время включения выключателя t_в.в – промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

9. Параметры восстанавливающего напряжения при номинальном токе отключения – нормированная кривая, скорость восстанавливающего напряжения.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные многообъемные, масляные малообъемные, воздушные, электромагнитные, элегазовые, автогазовые, вакуумные. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

По способу установки различают выключатели для внутренней и наружной установки, а также для КРУ.

Выбор выключателей производят по следующим параметрам:

По напряжению электроустановки

U_уст £ U_ном.