Конструкция

В последние годы отмечается интенсивное использование вакуумных коммутаторов в области напряжений 6–35 кВ для создания вакуумных контакторов, выключателей нагрузки, вакуумных выключателей для КРУ. Это объясняется рядом бесспорных достоинств: высокое быстродействие, полная взрыво- и пожаробезопасность, экологическая чистота, широкий диапазон температуры (от +200 до -70 °С), надежность, минимальные эксплуатационные затраты, минимальные габаритные размеры, повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам, высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов нагрузки, произвольное рабочее положение вакуумного дугогасительного устройства. Рисунок 5.1 Принцип использования вакуума для гашения дуги при высоких напряжениях известен достаточно давно. Но практическая реализация стала возможна лишь после появления технических возможностей - создания вакуумночистых проводниковых и изоляционных материалов больших размеров, проведения вакуумночистых сборок этих материалов и получения высокого вакуума до 1,3(10-2÷10-5) Па. Сравнивая современные вакуумные выключатели, выпускаемые на напряжение 6-10 кВ, с электромагнитными и маломасляными (горшковыми) выключателями того же напряжения, можно сказать, что вакуумные выключатели, даже не смотря на более высокую стоимость, заслуживают большего внимания, потому как, помимо вышеперечисленных, имеют следующие особенности: вакуумные дугогасительные камеры обладают большой износостойкостью и большим коммутационным ресурсом, малое энергопотребление по шинам оперативного напряжения, возможность использования в широком диапазоне питающего оперативного напряжения вторичных цепей, высокой надежностью, необслуживаемость на протяжении всего срока эксплуатации, низкая трудоёмкость производства, малые габариты и вес.Но в тоже время имеет место один недостаток. Контактная система вакуумных выключателей помещена в глубокий вакуум, электрическая прочность которого во много раз выше, чем воздуха при атмосферном давлении. Гашение дуги происходит при первом переходе тока через нуль за счет диффузии заряженных частиц из области дуги в окружающее пространство. Загорается же дуга вследствие ионизации паров металлических контактов (иначе бы дуги не было, т.к. нет свободных зарядов в вакууме). При размыкании контактов сечение контактных площадок уменьшается, сопротивление и температура увеличиваются, и, следственно, происходит расплавление и испарение металла. Поэтому разработчики стремятся в контактной системе выключателя применять тугоплавкие металлы, из-за малого износа, хотя при этом ток прерывается до естественного нуля и происходит перенапряжение. К сожалению, оптимального материала пока не найдено. Чтоб обеспечить минимальное количество испаряющегося материала, контакты выполняют особой конструкции, совмещая в одном узле основные и дугогасительные, с радиальными и спиральными прорезями, обеспечивающими минимальное количество испаряющегося материала.Коммутационный ресурс вакуумных выключателей составляет от 20 до 50 тыс. циклов «включение – отключение» номинального тока и 50-150 циклов «включение – отключение» номинального тока отключения. Одной из важных особенностей обслуживания перед маломасляными и электромагнитными выключателями, также является то, что вакуумные выключатели не требуют капитального, текущего, среднего и внеочередного ремонтов, а также проведение большинства эксплуатационных проверок, определяющих их техническое состояние, на протяжении всего срока эксплуатации, который равняется 25 годам и более. Маломасляным и электромагнитным выключателям на протяжении эксплуатационного срока необходимы технические проверки и проведение всех видов ремонтов: капитальных, текущих, средних и т.п. для определения их технического состояния и возможности дальнейшей работы.Преимущества вакуумных выключателей перед маломасляными и электромагнитными выключателями обеспечены следующими особенностями обслуживания: 1. По сравнению с другими типами выключателей, требующих, во время проведения ремонта, определения эксплуатационных характеристик, таких как ход контактов (главных и дугогасительных), скорость движения контактных стержней при операции отключения и включения (скоростные характеристики), полное сопротивление токопровода выключателя, сопротивление изоляции выключателя (изоляционные характеристики), а также определения собственного время включения и собственного время отключения и сравнение их с заводскими данными, вакуумным выключателям это проводить не требуется. При изготовлении вакуумного выключателя, заводом-изготовителем закладывается большой механический ресурс, который отменяет необходимость производить ревизию вспомогательных блок-контактов, а также проводить проверки резьбовых соединений вакуумного выключателя. 2. Применение электромагнитного привода, который более надежен в эксплуатации, нежели пружинный. Пружинный привод имеет ряд недостатков, в виде сложной конструкции и, как следствие, необходимости более частого и квалифицированного обслуживания. В настоящее же время, конструкция электромагнитных приводов такова, что применение непосредственного соединения силового элемента привода с подвижными контактами дугогасительной камеры через тяговый изолятор является простой и эффективной кинематической схемой, повышается надежность работы привода, но в то же время это приводит к снижению ремонтопригодности. 3. За счет замены механической защелки на магнитную, уменьшения трения движущихся частей, которые не требуют периодического применения смазки, и применения в приводах вакуумных выключателей небольшого количества деталей, позволяет в течение всего срока эксплуатации и без проведения эксплуатационных, ремонтных и профилактических работ повысить надежность работы выключателя в целом и увеличить ресурс механической стойкости. 4. Применение высокоэффективной схемы питания приводов выключателей. Все вышеперечисленные характерные особенности дают гарантию на эксплуатацию вакуумного выключателя на протяжении 25 и более лет, при этом проводить ремонтные работы, определять эксплуатационные характеристики не требуется. Но в то же время, имеет место определение технического состояния выключателя, которое проводится 1 раз в 5 лет. Техническое состояние определяется без разборки выключателя и сюда входит измерение сопротивления токопроводящего контура, электрической прочности вакуумной дугогасительной камеры. В данное время в Украине внедряется новая форма партнерских отношений между потребителем и заводом-изготовителем в части гарантированного обслуживания вакуумных выключателей. Суть новой формы отношений заключается в том, что на протяжении всего гарантийного срока обслуживания завод-изготовитель восстанавливает работоспособность вакуумных выключателей, отказавших в работе по его вине, и предоставляет сервисное обслуживание, при заключении соответствующего договора с потребителем, по истечении срока гарантии. Посредством этого потребитель значительно снижает свои эксплуатационные расходы, при этом потребителю не требуется содержать квалифицированный ремонтный персонал, приобретать специальный инструмент и приспособления, а также запасные части. И заводу-изготовителю, который занимается производством вакуумных выключателей, предоставляется большая возможность сбора информации об опыте эксплуатации, что тем самым приводит к разработке новых видов и усовершенствованию отдельных узлов конструкции данного вида коммутационного аппарата. Построением таких взаимоотношений в сфере обслуживания выключателя проблема ремонтопригодности для потребителя постепенно исчезнет, а изготовителю это дает возможность усовершенствования до максимально простой и надежной конструкции. 5.2 Эксплуатация выключателя и общие требования к установке

Персонал, обслуживающий выключатели, должен быть ознакомлен с настоящей инструкцией по эксплуатации.
При проверке работоспособности выключателя соединить цепи управления с блоком управления по схеме, приведённой в паспорте блока, и проверить работоспособность при включении и отключении путём замыкания «сухих» контактов в цепях «В» и «О».
Блокировка не должна оказывать постоянного момента внешней силы на вал выключателя. Эквивалентная масса, которая может быть нагружена на толкатель блокировки выключателя, не должна превышать 0,2 кг.
Для выключателей конструктивных исполнений с выходом вала с торцов эквивалентный момент инерции, который может быть приложен с каждой стороны вала, не должен превышать 3,5*10^-4 кг*м².
Момент затяжки гаек крепления шин к верхнему токосъёму выключателя должен быть 30 Н*м. Выключатель включается только от штатного блока управления или от блока автономного включения.
Изгибающее усилие, создаваемое ошиновкой, не должно приводить к отклонению от естественного положения полюса выключателя более чем на 1 мм. При этом должно быть проведено измерение расстояния до произвольных баз в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
При ошиновке выключателей использовать медные или алюминиевые шины с сечением, определённым по ПУЭ для номинального тока присоединения. Если шины не покрыты коррозионно-стойким покрытием, производить предварительную зачистку поверхностей и смазку шин.
После установки выключателя в камеру, ячейку КСО, КРУ необходимо произвести следующий объём проверок:

• протирку сухой чистой ветошью опорной изоляции;
• измерение переходного сопротивления контактов главной цепи;
• испытание изоляции одноминутным напряжением промышленной частоты;
• проверку работоспособности.

При хранении выключателя на складе более 2-х лет данную проверку необходимо проводить перед монтажом.
Измерение переходного сопротивления проводится на всех полюсах выключателя поверенным прибором, обеспечивающим погрешность не более 5% в диапазоне 1-100 мкОм и тест током не менее 10 А. Измеренные значения не должны превышать указанных в технических характеристиках РЭ. Если измеренное Rпер. выше нормативного, необходимо выполнить контрольный замер поверенным прибором того же класса, что и на заводе-изготовителе (тест ток = 100 А, погрешность не более 1%).
Испытанию одноминутным напряжением промышленной частоты при плавном подъёме подвергается изоляция фаза-земля и изоляция между разомкнутыми контактами полюсов выключателя. Рекомендуется проводить испытания изоляции пофазно. Испытательное напряжение изоляции фаза-земля и изоляции между разомкнутыми контактами полюсов составляет 32 кВ для сетей напряжением 6 кВ, и 42 кВ для сетей напряжением 10 кВ.
При испытании изоляции между контактами полюса выключателя допускается самоустраняющиеся пробои внутренней изоляции. При возникновении такого пробоя рекомендуется плавно снизить напряжение до уровня, на котором пробои прекращаются, выдержать 10 – 15 секунд на данном уровне напряжения, а затем продолжить подъём, однако количество циклов спуск-подъём до достижения нормированных испытательных величин не должно превышать десяти.
Описанные самоустраняющиеся пробои могут генерировать в испытательной схеме высокочастотные переходные процессы, характеризующиеся высоким уровнем генерируемых перенапряжений. О возникновении перенапряжений подобного рода свидетельствуют пробои воздушного промежутка между выводами выключателя или самоустраняющиеся перекрытия опорной изоляции выключателя по воздуху. Причиной данного явления, как правило, являются резонансные процессы в соединительных кабелях между испытательной установкой и испытываемым выключателем (например, из-за собственной индуктивности слишком длинного кабеля). При возникновении данного явления необходимо произвести согласование параметров источника испытательного напряжения и объекта испытаний (выключателя) путём включения в испытательную цепь последовательного резистора сопротивлением 1-10 кОм, а если эта мера не даёт результата, то необходимо дополнительно подключить конденсатор ёмкостью 1000 пФ параллельно испытываемому выключателю.
При работе и проверке функционирования основание выключателя должно быть надёжно заземлено.
При коммутации вакуумным выключателем малых индуктивных токов (отключение ненагруженных трансформаторов, заторможенных или запускаемых двигателей, компенсационных катушек) могут возникать перенапряжения, опасные для изоляции электрооборудования, поэтому, при использовании вакуумных выключателей серии TEL потребителям необходимо руководствоваться инструкцией по применению BB/TEL для коммутации индуктивных нагрузок ИТЕА674152.003И1.
В процессе эксплуатации выключателей параметры, определяющие режим и условия работы, не должны превосходить допустимые значения, указанные в разделе «Технические характеристики» данного РЭ.
В процессе эксплуатации необходимо вести учет количества коммутаций выключателя. Учет ведется согласно табл. приложения 1 в ремонтной ведомости присоединения на котором установлен выключатель BB/TEL.
При определении коммутационного ресурса выключателя необходимо руководствоваться графиком на рис. 3.1.

Осмотр

Осмотр выключателелей BB/TEL выполняется согласно карты-графика работы оперативного персонала группы ПС, но не реже одного раза в месяц.
Во время осмотра выключателей BB/TEL особое внимание необходимо обращать на отсутствие повреждений изоляторов, степень их загрязнения, а также на отсутствие нагрева контактных соединений выключателей.
Все сведения о неисправностях, обнаруженных во время работы выключателя необходимо записывать в журнал дефектов и сообщать начальнику, а сведения об отключении коротких замыканий – в «Журнал автоматических отключений».
После отключения короткого замыкания выключатель должен быть осмотрен. Особое внимание обращается на отсутствие трещин и других повреждений изоляторов, надежность контактных соединений.

Поиск по сайту: