Теоретический материал

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, и создания видимого разрыва цепи.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, введенными в ремонт.

Разъединителями нельзя отключать токи нагрузки, так как контактная система их не имеет дугогасительных устройств и в случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному КЗ. Перед операцией разъединителем цепь должна быть разомкнута выключателем. Для исключения ошибочных действий оперативного персонала при производстве оперативных переключений между разъединителем и выключателем имеется электромагнитная блокировка, которая не позволяет отключить разъединитель при включенном выключателе.

Допускается использовать разъединители для производства следующих операций:

- отключения и включения нейтралей трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;

- отключения и включения зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов);

- отключение и включение нагрузочного тока до 15 А трехполюсными разъединителями наружной установки при напряжении до 10 кВ и ниже;

- отключать и включать незначительный намагничивающий ток силовых трансформаторов и зарядный ток воздушных и кабельных линий.

К разъединителям предъявляют следующие требования:

- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

- электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов КЗ;

- исключение самопроизвольных отключений;

- четкое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

Разъединители по числу полюсов могу быть одно- и трехполюсными, по роду установки – для внутренних и наружных установок, по конструкции – рубящего, поворотного, катящегося и подвесного типа. По способу установки различают разъединители с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Разъединители для внутренней установки могу быть однополюсными (РВО) или трехполюсными (РВ, РВК, РВРЗ и др.). трехполюсные разъединители могут выполняться на общей раме или на отдельных рамах для каждого полюса. Отдельные полюсы объединяются общим валом, связанным с приводом разъединителя. На токи до 1000 А нож разъединителя изготовляется из двух медных полос, на большие токи применяются ножи из трех-четырех полос. Так же как в шинных конструкциях, наилучшее использование материала при больших токах достигается, если неподвижные контакты будут коробчатого сечения, а ножи разъединителя – корытообразной формы.

Рисунок 3.1 – разъединитель для внутренней установки рубящего типа

РВРЗ -20/8000.

1 – подвижные главные ножи; 2 – неподвижный контакт; 3 – фарфоровая тяга; 4 – опорный изолятор; 5 –рама; 6 – заземляющие ножи; 7 – механическая блокировка между главными и заземляющими ножами.

В разъединителях рубящего типа нож вращается вокруг одного из неподвижных контактов, движение ножу передается от вала через фарфоровые тяги. Необходимое давление в контактах создается пружинами.

Контактная система разъединителя (рисунок 3.2). На изоляторе 1 укреплена медная шина, изогнутая под прямым углом, которая является неподвижным контактом 2. Боковые части контакта 2 обработаны под цилиндрическую поверхность, поэтому с пластинами ножа 6 образуется

линейный контакт. Пружины 4, насаженные на стержень 5, нажимают на стальные пластины 3, которые своим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту.

Рисунок 3.2 – контактная система разъединителей рубящего типа.

При прохождении токов КЗ создаются электродинамические усилия в местах перехода тока с пластин ножа в контакт, стремящиеся оттолкнуть ножи от контакта. С другой стороны, пластины ножа притягиваются друг к другу благодаря взаимодействию токов одного направления. При больших токах КЗ силы отталкивания могут оказаться больше, чем силы притяжения пластин ножа, это приведет к отбросу пластин ножа от контакта, возникновению дуги. Чтобы избежать этого, в разъединителях предусматривается устройство магнитного замка. Он состоит из двух стальных пластин 3, расположенных снаружи ножа, которые, во-первых, служат для передачи давления от пружин, а, во-вторых. Намагничиваясь токами КЗ, притягиваются друг к другу и создают дополнительное давление в контакте.

Заземляющие ножи 6 могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемного контакта или с обеих сторон при трехполюсной установке они закорачиваются общей медной шиной. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах. Для управления заземляющими ножами используется ручной рычажный привод, состоящий из системы рычагов, передающих движение от рукоятки к валу. Включение и отключение главных ножей осуществляется электродвигательным приводом, позволяющим производить эти операции дистанционно.

Для установки в комплектных экранированных токопроводах применяются разъединители катящегося типа с поступательным движением ножа.

Разъединители для наружной установки устанавливаемые в открытых распределительных устройствах, должны обладать соответствующей изоляцией и надежно выполнять свои функции в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Разъединители горизонтально-поворотного типа РНДЗ (разъединители для наружной установки, двухколонковые с заземляющими ножами) выпускаются на напряжение 110-220 кВ. Разъединители горизонтально-поворотного типа отличаются сравнительно малыми габаритами и простым механизмом управлением. В этих разъединителях главный нож состоит из двух частей, которые перемещаются в горизонтальной плоскости при повороте колонок изоляторов. Один полюс является ведущим, к нему присоединен привод. Движение к двум другим полюсам (ведомым) передается тягами. Разъединители могут иметь один или два заземляющих ножа. Контактная часть разъединителя состоит из ламелей, укрепленных на конце одного ножа, и контактной поверхности на конце другого ножа. При включении нож входит между ламелями. Давление в контакте создается пружинами.

Рисунок 3.3 – разъединитель горизонтально-поворотного типа

РНДЗ-2-110/2000.

1 – рама; 2 – опорный изолятор; 3 – наконечник для присоединения шин; 4 – гибкая связь; 5 – главный нож с ламелями; 6 – главный нож без ламелей; 7 – заземляющие ножи; 8 – тяга к приводу; 9 – привод.

Трехфазный разъединитель горизонтально-поворотного типа серии

РПД-УХЛ1 состоит из трехполюсных групп разъединителя и заземлителей. Каждая группа управляется своим приводом.Полюс разъединителя представляет собой две поворотные колонки изоляторов, установленных на раме и несущих на себе токоведущую систему с двумя проходными и одним размыкаемым в горизонтальной плоскости контактом. Высокопрочные фарфоровые изоляторы установлены на поворотных основаниях, вращающихся на подшипниках качениях.

Размыкаемый контакт разъединителя выполнен в виде кулачкового контакта, закрепленного на конце одного токопровода. И контактных пальцев, закрепленных на конце другого. Пальцы и кулачковые контакты имеют серебряное покрытие.

Управление разъединителем и каждым из заземлителей осуществляется отдельными моторным или ручным приводами. Оба привода снабжены электромагнитной блокировкой для предотвращения неправильных операций.

Рисунок 3.4 – разъединитель наружной установки серии РПД-УХЛ1.

1 – привод разъединителя; 2 – привод заземлителя со стороны кулачкового контакта; 3 – привод заземлителя со стороны пальцевого контакта; 4 – кулачковый контакт; 5 – пальцевый контакт; 6 – заземлитель; 7 – подставка.

Преимущества разъединителей РПД-110 (220 кВ) УХЛ1:

- высокопрочные стержневые фарфоровые изоляторы;

- сварные алюминиевые токопроводы с минимальным количеством

контактных соединений, обуславливают стабильное электрическое сопротивление;

- размыкание контактов без дополнительных пружин и шарниров;

- прочные поворотные основания на подшипниках качения выдерживают большие изгибающие нагрузки;

- закупаемые по импорту самосмазывающиеся шарниры, не требуют обслуживания в течение всего срока службы;

- срок эксплуатации – 40 лет; гарантийный период – 5 лет.

Рисунок 3.5 – общий вид разъединителя РПД - 110

Подвесной разъединитель имеет подвижную контактную систему, состоящую из груза 5, снабженного пружинящими лапами 4 и контактными наконечниками 3, к которым приварены токоведущие провода. Вся эта система подвешена на гирлянде изоляторов 2 к порталу. Неподвижная контактная система состоит из кольца 6, укрепленного на опорных изоляторах или на трансформаторе тока 8. В отключенном положении подвижный контакт поднят. При включении освобождается трос 1, идущий к приводу, груз опускается вниз и наконечники 3 приходят в соприкосновение с кольцом 6 – цепь включена. При отключении разъединителя груз поднимается. Для заземления отключенного разъединителя используется телескопический заземлитель 7 с ручным приводом.

Подвесной разъединитель надежно включается при гололеде, обеспечивает значительную экономию металлоконструкций, изоляторов, ошиновки. Подвесные разъединители широко применяются в открытых распределительных устройствах (ОРУ) 330 кВ и выше.