Конструкция. Классическим выключателем нагрузки (ВН) считается, воздушный выключатель нагрузки с продольным автогазовым дутьем

Классическим выключателем нагрузки (ВН) считается, воздушный выключатель нагрузки с продольным автогазовым дутьем. Конструкция этого аппарата напоминает конструкцию разъединителя с движением ножей в вертикальной плоскости, снабженного дугогасительными камерами. Используются подобные аппараты только в закрытых распредустройствах при рабочем напряжении 6 или 10 кВ.

Рис 1. Выключатель нагрузки ВН-16

В качестве первого примера ВН рассмотрим достаточно старый выключатель нагрузки типа ВН-16 (рис. 1). Его конструкция мало отличается от современных выключателей нагрузки с автогазовым дутьем, а сам ВН-16 до сих пор используется.

Рис 2. Дугогасительное устройство выключателя ВН-16

В основу конструкции выключателя нагрузки положена рама 1. На раме расположены: опорные изоляторы 2, подвижные контакты 3, дугогасительные камеры 4, изоляционные тяги 5, отключающие пружины 6, приводной вал 7, неподвижные главные контакты 10.

Подвижные контакты выключателя нагрузки выполнены двухступенчатыми. Они состоят из главных контактов (двух медных пластин 8 с приклепанными к ним фасонными дугообразными стальными пластинами и латунного осевого контакта), служащих для пропускания тока при замкнутых контактах аппарата, и дугогасительных контактов, а также контактных пружин и сварной вилки для присоединения изолирующей тяги.

Дугогасительное устройство выключателя нагрузки ВН-16 представлено на рис. 2. К верхней арматуре каждого из изоляторов, на котором закреплен неподвижный контакт, крепится винтами стальная прямоугольная планка, на которую собственно уже и крепится главный контакт 2 выполненный в виде уголка. На главном контакте установлен неподвижный дугогасительный контакт 3, крепящийся при помощи винтов 4. На дугогасительный контакт своей расширенной полостью надевается дугогасительная камера 5 крепящаяся к той же пластинке шестью винтами. Сама дугогасительная камера состоит из двух половинок, изготовленных из пластмассы и стянутых между собой при помощи винтов. Внутри дугогасительной камеры размещен сменный вкладыш 6, также состоящий из двух частей. Они вложены внутрь камеры таким образом, чтобы внутри нее осталось пространство для прохода дугогасительного ножа 7. Оба вкладыша изготовлены из материала, обладающего способностью под действием высокой температуры дуги выделять большое количество газов (автогазообразование), служащих для гашения дуги.

Рассмотрим процесс гашения дуги. При размыкании главных контактов дугогасительные контакты остаются замкнутыми, и дуги не возникает. При дальнейшем расхождении контактов размыкаются дугогасительные контакты, и на них загорается дуга внутри дугогасительной камеры. Под действием высокой температуры из вкладышей обильно выделяется газ, и повышается давление в области горения дуги. Образовавшиеся газы выбрасываются из верхней части дугогасительной камеры, обдувая дугу вдоль ее столба (продольное газовое дутье), что способствует ее гашению. Зона выброса газов из дугогасительной камеры составляет 0,2 * 0,6 м.

При выходе подвижного контакта из дугогасительной камеры дуга уже погашена.

В качестве материала вкладышей используется органическое стекло.

Коммутационный ресурс такого вкладыша для данного выключателя нагрузки составляет 75 отключений при токе 200 А и напряжении 10 кВ.

Для защиты от токов короткого замыкания последовательно с выключателем нагрузки устанавливаются плавкие предохранители. Такая модификация выключателя нагрузки содержит в своем обозначении букву «П». В нашем примере это ВНП-16 (рис. 3).

Рис. 3 Выключатель ВНП-16

Рис.4 Выключатель ВНПР-10

Конструкции автогазовых выключателей нагрузки совершенствуются в нашей стране до настоящего времени. В качестве примера современной модификации таких аппаратов рассмотрим выключатели нагрузки ВНПР-10 (рис. 4) и ВНМ-10. Как видно из рисунка конструктивно ВНПР-10 мало отличается от ВН-16. Однако, он имеет более высокие технические характеристики, приведенные в табл. 3.1, в сравнении с характеристиками ВН-16. К дополнительным устройствам, входящим в конструкцию автогазовых выключателей нагрузки, относят:

1. устройства отключения выключателя нагрузки при перегорании предохранителя;

2. привод.

Рассмотрим их по порядку.

Устройство отключения выключателя нагрузки при перегорании предохранителя

Механизм (рис. 5) состоит из: флажка 1, рычажка 2 (закрепленного на общем валу с флажком), изоляционной тяги 3, рычага 4 (свободно сидящего на валике 5), собачки 6 (закрепленной на этом валике), рычага 7 с роликом, заводного рычага 8, поворотного контакта 9, неподвижных контактов 10, пружины 11, гнутой тяги 12, ведущего пальца 13 (закрепленного на валу выключателя нагрузки 14). Причем, детали 1-4 повторяются на каждом полюсе аппарата, а остальные общие.

При перегорании плавкой вставки предохранителя 15 его указатель 16 выбрасывается и ударяет по флажку 1, который, поворачиваясь вместе с рычажком 2, посредством тяги 3 поворачивает рычаг 4. Последний, упираясь в упор 17, поворачивает валик 5 с собачкой 6, что дает возможность рычагу 7 вместе с поворотным контактом 9 повернуться под действием пружины 11 на угол 90° и замкнуть через неподвижные контакты 10 цепь катушки отключающего электромагнита.

При отключении вал выключателя нагрузки 14 поворачивается по часовой стрелке на угол около 73°. При этом ведущий палец 13 посредством тяги 12 поворачивает заводной рычаг 8. Последний, упираясь в упор 18, возвращает рычаг 7 вместе с поворотным контактом 9 в исходное положение, заводя при этом пружину 11. После смены предохранителя, при очередном включении выключателя нагрузки, заводной рычаг 8 снова отводиться влево.

Рис. 5 Механизм отключения выключателя

В качестве приводов выключателей нагрузки используется пружинный привод с ручным включением и ручным или автоматическим отключением посредством тяг; электромагнитный привод с дистанционным или автоматическим включением и (или) отключением. В конструкцию привода обычно закладываются блокировки от неправильных действий оператора управляющего этим приводом.

К сожалению, в конструкциях отечественных автогазовых выключателей нагрузки, выпускаемых ныне, заложены разработки почти полувековой давности, поэтому в современном оборудовании их применяют редко. Помимо больших затрат на эксплуатацию, они не соответствуют все возрастающим требованиям к электрическим сетям, поэтому в настоящее время при конструировании новых типов ячеек КСО зачастую обращаются к зарубежным разработкам.

Зарубежные фирмы предлагают несколько типов выключателей нагрузки, которые можно применять в различных вариациях: элегазовые и воздушные, трехпозиционные (включено - выключено - заземлено) и двухпозиционные (включено - выключено), ротационные и поршневые. Однако просто перенести зарубежные решения в Россию нельзя - в нашей стране действуют иные нормы и правила, и оборудование требует адаптации к российским условиям, кроме того, оно дорого. Тем не менее такое оборудование закупается и эксплуатируется. Поэтому рассмотрим наряду с отечественными конструкциями импортные выключатели нагрузки.

Поиск по сайту: