Описание лабораторного стенда. На лабораторном стенде представлены дугогасительные камеры типа КДВ-10/1250 и КДВ-10-20/1000 в разобранном виде

На лабораторном стенде представлены дугогасительные камеры типа КДВ-10/1250 и КДВ-10-20/1000 в разобранном виде, подвижный контакт с сильфоном дугогасительной камеры 35 кВ и эскиз дугогасительной камеры КДВ-10/3200. В лаборатории также представлены один полюс вакуумного выключателя нагрузки в литой изоляции типа ВНВЛ -3/320УЗ, ячейка вакуумного выключателя, предназначенного для электрических сетей сельскохозяйственных районов, с вакуумными дугогасительными камерами типа

КДВ-21-1 и выключатель "Эволис" производства "Мерлен Жерен" концерна "Шнейдер Электрик".

Пример конструкции дугогасительной камеры вакуумного выключателя представлен на рис.2.8. Камера типа КДВ-10/3200 состоит из двухсекционного керамического корпуса 3, 4, вакуумно-плотно закрытого с обоих торцов металлическими фланцами 6, 13. Внутри корпуса расположены подвижный 9 и неподвижный 10 контакты. Они припаяны к токовводам 5, 11. Перемещение подвижного контакта обеспечивается сильфоном 1, который вакуумно-плотно соединен с корпусом и подвижным контактом. Система экранов 2, 7, 8, 12 предохраняет внутренние изоляционные поверхности корпуса от металлизации продуктами эрозии контактов. Присоединение камеры к электрической цепи осуществляется через токоввод неподвижного контакта 11 шпильками и с помощью розеточного контакта, надеваемого на подвижный контакт. Камера имеет нормально замкнутые контакты, сила сжатия (около 240 Н) обеспечивается атмосферным давлением на сильфон. Основные технические характеристики камеры: U_ном = 10 кВ; I_ном = 3200 А; I_откл =31,5 кА; ход подвижного контакта - 14 мм; время горения дуги не более 0,02 с; средняя скорость контакта при отключении - 1,6 -1,8 м/с; средняя скорость при включении - 0,6 -0,9 м/с.

Рис. 2.8. Камера типа КДВ- 10/3200

Камера типа КДВ -10/1250, представленная на стенде в разобранном виде, позволяет познакомиться с внутренним устройством вакуумных дугогасительных камер. Здесь видны сильфон, металлический экран, контактная система. Поскольку камера проходила испытания на отключение предельных токов, на контактах видны следы эрозии. Серповидная форма лепестков на контактах показывает, что при отключении цепи создается поперечное магнитное поле, вызывающее вращательное движение дуги. Такая же конструкция контактов используется в КДВ-10/3200.

Дугогасительная камера с аксиальным магнитным полем представлена на стенде камерой КДВ-10-20/1000УХЛ2 (как и предыдущие камеры, она разработана в ВЭИ). Контакты из композиции Cu+Cr имеют сферический профиль, к контактам припаяны два полувитка, с помощью которых создается магнитное поле вдоль дуги при отключении цепи, в центре сделаны отверстия, чтобы дуга не горела по центру, два радиальных разреза предусмотрены для ограничения вихревых токов, неблагоприятно влияющих на магнитное поле. Контактная система у фланца камеры крепится к диску, специально сделанному массивным для поглощения тепла, выделяемого на подвижном контакте.

Выключатель нагрузки типа ВНВЛ-3/320УЗ состоит из вакуумной дугогасительной камеры типа КДВ-21, приводного устройства и схемы управления, размещенных в литом пластмассовом корпусе.

Выключатели серии "Эволис", дугогасительная камера которых представлена на рис.2.6, предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций и подстанций. Представленный образец имеет следующие номинальные характеристики: U_ном = 10 кВ; I_ном= 1250 А; I_откл= 25 кА; ток среза - не более 2-3 А; полное время отключения - 60 мс, время включения - 65 мс: ресурс по коммутационной стойкости: при номинальном токе, циклов "ВО" - 10000, при номинальном токе отключения, операций "О" - 100.

Включение и отключение выключателя выполняется за счет запасенной энергии включающей и отключающей пружин, при включении взводится пружина отключения. Взвод пружины включения осуществляется редукторным электродвигателем в течение не более 15 с. Предусмотрен также и ручной взвод. Выключатель может выполнять следующие операции:

- дистанционное оперативное включение и отключение;

- ручное неоперативное включение и отключение;

-автоматическое повторное включение в циклах - "О-0,Зс-ВО","О-0,Зс-ВО-180с-ВО", "О-0,Зс-ВО-15с-ВО";

- автоматическое отключение и включение токов короткого замыкания.

В лаборатории установлен также шкаф комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) с вакуумным выключателем типа ВВВ-10/320. Шкаф выполнен из профилей листовой стали и имеет уплотнения от попадания внутрь шкафа атмосферных осадков и пыли. Исполнение шкафа стационарное. Предусмотрена возможность обслуживания шкафа с фасада и сзади. В передней половине шкафа установлены устройства управления, защиты и автоматики. Сзади установлены три полюса вакуумного выключателя с подходящими к нему токоведущими шинами. В качестве гасительных камер используются камеры КДВ-21-1. Шкаф имеет на крыше шесть проходных изоляторов для присоединения к электроустановке.

 

Рабочее задание

1. Изучить конструкцию выключателей типа ВНВЛ-3/320УЗ и "Эволис", а также дугогасительных камер КДВ - 10/1250 и КДВ-10-20/1000.

2. Перечислить основные элементы выключателя ВНВЛ-3/320УЗ.

Рис. 2.9. Схемы измерения переходного сопротивления контактов выключателя: а- схема измерения микроомметром; б - схема измерения амперметр- вольтметр:1 - верхний вывод полюса; 2 — вакуумная дугогасительная камера; 3 — гибкая связь; 4 — нижний вывод полюса; 3 — стакан пружины отключения (изолирующая тяга); 6 — тяга привода; 7 - опорный изолятор: 8 — неподвижный контакт; 9 — панель выключателя; 10— подвижный контакт; 11 - пружина отключения и поджатая контактов

3. Нарисовать эскиз камеры КДВ-10/1250 и указать ее основные элементы. Отметить на эскизе места соединения сильфона с основными узлами камеры. Выписать основные технические параметры камеры.

4. Под руководством преподавателя выполнить цикл АПВ на выключателе "Эволис".

5. Произвести измерения сопротивления контактов выключателя. Измерения произвести с помощью микроомметра. К выводам каждого полюса выключателя "Эволис" подключить щупы микроомметра (рис.2.9). При этом выключатель должен быть в положении "включено". Произвести трехкратные измерения.

Выводы вакуумной дугогасительной камеры и выводы полюсов выключателя соединены с применением сварки. Поэтому данные измерений свидетельствуют о состоянии переходного сопротивления контактов выключателя, так как отсутствуют какие-либо еще промежуточные контактные соединения.

Номинальное сопротивление контактов испытуемого выключателя составляет 10 мкОм. Согласно рекомендациям предприятия-изготовителя относительная разница значений сопротивлений разных полюсов в 25 - 30% свидетельствует как об увеличенном контактном сопротивлении, так и о возможном нарушении внешних токопроводов полюсов выключателя. При превышении номинального переходного сопротивления более чем в два раза дальнейшая эксплуатация данного выключателя невозможна.

Контрольные вопросы

1. Какую роль играет атмосферное давление в работе дугогасительных камер вакуумных выключателей?

2. Какова преимущественная область применения вакуумных выключателей?

3. Каковы достоинства и недостатки вакуумных выключателей?

4. Каково назначение сильфона?

5. Каковы требования к материалу контактов вакуумных выключателей?

6. Почему мал ход контактов у вакуумных дугогасительных камер?

7. Каков механизм гашения дуги в вакуумных выключателях?

8. Чем объясняется высокий коммутационный ресурс вакуумных дугогасительных камер?

9. На чертеже укажите границу вакуумного объема дугогасительной камеры, например КДВ-10/3200.

10. Каким образом создается аксиальное магнитное поле в выключателе "Эволис"? А в камере КДВ-10-20/1000?

11. Какое воздействие может оказывать магнитное поле на дуговой разряд в вакууме?

12. Какое направление магнитного поля следовало бы рекомендовать для вакуумного выключателя, стоящего в цепи постоянного тока?

13. Каково назначение экранов?

14. Оцените полученные результаты измерений переходных сопротивлений. Влияют ли операции включения на переходное сопротивление?

15. Почему при контроле состояния контактов выключателя применяют постоянный ток?

16. Почему при измерениях переходных сопротивлений выключателей с большим номинальным током предпочтение отдают методу измерений амперметр - вольтметр?

17.