Элегазовые выключатели

Дальнейшее повышение номинального напряжения и номинального тока в воздушных выключателях наталкивается на большие трудности.

Были использованы фреон, четыреххлористый углерод и шести-фтористая сера (SF6), которая и была выбрана благодаря высокой элек­трической прочности и большой дугогасящей способности.

Достоинства элегаза:

1. Элегаз является "электроотрицательным" газом. Его молекулы обладают способностью захватывать электроны. При этом образуются малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы, которые медленно разгоняются электрическим полем. Благодаря этому элегаз обладает высокой электрической прочностью.

2. Высокая удельная объемная теплоемкость, почти в 4 раза больше, чем у
воздуха. Это позволяет увеличить токовую нагрузку на 15-25% и при этом
уменьшить сечение токоведущей цепи аппарата.

3. Номинальный ток отключения камеры продольного дутья с элегазом в 5 раз
выше, чем с воздухом.

4. Малая напряженность электрического поля в столбе дуги, а значит резкое
сокращение износа контактов.

5. Элегаз является инертным газом (до 800°С). Он не вступает в реакцию с
кислородом и водородом, слабо разлагается дугой. Элегаз нетоксичен.

6. Элегаз негорюч, пожаробезопасен.

Недостатком элегаза является переход из газообразного состояния в жидкое уже при температуре 0°С и давлении 1,25 МПа. Это создает предпосылку использовать его либо с подогревом, либо при низком давлении.

В элегазовых выключателях известны три принципа гашения дуги: 1) с автоматическим дутьем. Необходимый для дутья перепад давления создается за счет энергии привода;

2) с охлаждением дуги элегазом при ее движении, вызванном
взаимодействием тока с магнитным полем;

3) с гашением дуги за счет перетекания газа из резервуара с высоким
давлением в резервуар с низким давлением (выключатели с двойным
давлением).

В настоящее время широко применяется первый способ. Дугогаси-тельное устройство с автоматическим принудительным дутьем показано на рис.5.1. Оно располагается в герметичном баке с давлением элегаза 0,2-0,28 МПа. При отключении дуга возникает между неподвижным 1 и подвижным 2 контактами. Вместе с подвижным контактом 2 при отключении перемещаются сопло 3 из фторопласта, перегородка 5 и цилиндр 6. Поршень 4 при этом неподвижен, элегаз сжимается и его поток, проходя через сопло, продольно омывает дугу и обеспечивает ее эффективное гашение.

Широкому распространению элегазовых выключателей особенно в КРУ на напряжение 110 и 220 кВ способствовали неоспоримые их достоинства: Г- полная заводская готовность, обеспечивающая простой и быстрый монтаж. Выключатель поставляется полностью отрегулированным, заполненным элегазом до рабочего давления и не требует при монтаже и наладке дозаправки элегазом;

- взрыво- и пожаробезопасность;

- небольшие масса и размеры, что уменьшает требуемую площадь под
оборудование в 10 раз;

- низкие динамические нагрузки на фундамент при работе (установка выключателя на одной опоре с облегченным фундаментом);

- большие механический и коммутационный ресурсы, обеспечивающие при нормальных условиях эксплуатации работу без ремонта с вскрытием бака в течение всего срока службы выключателя;

- высокая надежность: даже при падении избыточного давления элегаза до ' нуля выключатель выдерживает 60 В и отключает нагрузки до 630 А; обеспечивается эксплуатация выключателя без включения подогрева до. температуры минус 45°С; у полная автоматизация обслуживания;

- возможность эксплуатации в неблагоприятных атмосферных условиях;

- полная биологическая безопасность для окружающей среды;

- улучшенные характеристики встроенных трансформаторов тока позволяют
в большинстве случаев отказаться от применения выносных
трансформаторов тока наружной установки.

Целесообразность строительства закрытых элегазовых распредустройств обуславливается тем, что их объем в 2-3 раза меньше, чем закрытого РУ традиционных конструкций.

Выключатели для КРУЭ типов ЯЭ-110 и ЯЭ-220 имеют пневматические приводы с питанием от централизованной сети сжатого воздуха (давление 2 МПа, влажность не более 60%).

Элегазовые выключатели КРУЭ напряжением 110 кВ типа ЯЭ-110 и напряжением 220 кВ типа ЯЭ-220 (рис.5.2) размещаются в герметизированных алюминиевых кожухах с проходными дисковыми изоляторами для электрического соединения их между собой, заполненных элегазом при давлении 0,4-0,6 МПа. Каждый кожух выключателя снабжен вентилем и трубами, присоединенными к шкафу контроля давления (ШКД). Герметизированные кожухи каждой фазы выключателя, имеющие одинаковое давление, соединены между собой.

Элегазовые выключатели на напряжения ПО и 220 кВ отдельно не изготовляются, а входят в объем поставки КРУ на эти напряжения в виде отдельных элементов в полностью собранном виде.

Оперирование элегазовым выключателем осуществляется пневмати­ческим приводом двустороннего действия. Ручное отключение элегазового выключателя не предусмотрено.

Коммутационный ресурс элегазовых выключателей примерно в 2-3 раза выше, чем у маломасляных. Износ дугогасящей среды у элегазового выключателя весьма низок, продукты разложения элегаза поглощаются специальными фильтрами-поглотителями (сорбенты-активизированный алюмогель), а утечка газа из корпуса выключателя обычно не превышает 3% в год. Дозаполнение элегаза возможно без снятия напряжения. Практически межревизионные сроки для элегазовых выключателей определяются работой и уходом за его приводом.

За последнее десятилетие многие предприятия России наладили выпуск новых элегазовых выключателей.

ВГБ-35 — выключатель элегазовый баковый на напряжение 35 кВ. наружной установки, предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах, а также для работы в стандартных циклах при АПВ в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Выпускает ВГБ-35 АО «Уралэлектротяжмаш», г. Екатеринбург.

Выключатель представляет собой комплексный аппарат, состоящий из собственно выключателя, привода и шести встроенных трансформаторов тока, рис.5.3. Сам выключатель состоит из металлического заземленного бака, внутри которого расположены неподвижные и подвижные контакты, а также дугогасительные устройства, основанные на прогрессивном принципе гашения электрической дуги путем ее вращения в магнитном поле.

Каждый трансформатор тока рассчитан на весь диапазон первичных номинальных токов (от 50 до 600 А) и имеет два сердечника и две обмотки для целей защиты и измерений. Переключение отводов для измерения коэффициента трансформации производится

без разборки выключателя.

Выключатели выпускаются в двух исполнениях:

-выключатель с электромагнитным приводом постоянного тока ( типовое обозначение ВГБЭ-35-12,5/630УХЛ1 на номинальное напряжение 35 кВ. номинальный ток отключения 12,5 кА, номинальный ток 630 А, для умеренного и холодного климата). По заказу привод этого выключателя снабжается встроенным выпрямителем для питания включающего электромагнита от сети переменного тока, при этом обеспечивается включение на токи короткого замыкания вплоть до 12,5 к А;

-выключатель с электромагнитным приводом переменного тока (типовое обозначение ВГБЭП-35). В этом приводе сочетаются качества, присущие как электромагнитному приводу постоянного тока (простота и надежность), так и пружинному приводу (автономность). Привод снабжен встроенными выпрямителями для питания включающего, отключающего электромагнитов и катушки контактора.

Выключатель снабжен электроконтактным сигнализатором давления элегаза с температурной компенсацией, автоматически приводящей его показания к температуре + 20°С. Сигнализатор обеспечивает визуальный контроль за уровнем давления элегаза в выключателе и имеет две установки: на предупредительный сигнал при понижении давления до 0,33 МПа и на отключение выключателя при падении давления ниже 0,3 МП а.

Масса выключателя составляет 800 кг, эл егаза - 4 кг. Срок службы д о среднего ремонта 15 лет.

Выключатели могут работать в широком диапазоне климатических условий: от районов Крайнего Севера (нижнее рабочее значение температуры

окружающей среды - минус 60°С) до районов с тропическим климатом (верхнее рабочее значение температуры - плюс 55°С).

ВГБ-220-40/2000 - выключатель элегазовый баковый на напряжение 220 кВ, номинальный ток отключения 40 кА, номинальный ток 2000 А, рис.5.4. Кроме этих выключателей АО «Электроаппарат», г. Санкт-Петербург, выпускает ВГБ-110, ВГБ-330.

Элегазовые выключатели серии ВГБ разработаны на базе хорошо известного принципа гашения дуги. При срабатывании выключателя элегаз сжимается и выбрасывается через контакты выключателя, осуществляя гашение дуги.

Выключатели име ют встроенн ые трансформаторы тока с количеством вторичных обмоток: для измерений - 2, для защиты - 4.

Выключатели поставляются практически в собранном виде. Они заполняются элегазом до транспортного давления, и комплектуются всем необходимым, в том числе специальным оборудованием для закачки и контроля элегаза. Экологически чистые выключатели не требуют замены элегаза в течение всего срока службы, не нуждаются в особых мерах по технике безопасности и допускают подпитку элегазом без снятия напряжения с выключателя. Выключатели допускают пофазное управление, просты в наладке и эксплуатации.

Срок до среднего ремонта - 8 лет, гарантийный срок службы - 30 лет.

Достоинства выключателей серии ВГБ:

- гидропривод (не нужна система сжатого воздуха);

- один разрыв на полюс ВГБ-220 и два разрыва на ВГБ-330;

- повышенная сейсмостойкость (низкий центр тяжести);

- низкий уровень помех (электромагнитных излучений, шума и т.д.).

Выключатели серии ВГУ выпускает НПО «Уралэлектротяжмаш», Екатеринбург, на номинальные напряжения ПО, 220, 330 и 500 кВ. Выключатель предназначен для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

На рис.5.5 показан выключатель элегазовый типа ВГУ-220-45/3150 У1, (У - конструктивное исполнение) на номинальное напряжение 220 кВ, номинальный ток отключения 45 кА, номинальный ток 3150 А, для умеренного климата.

В связи с возрастанием номинального напряжения в два раза (против ВГУ-110) число разрывов на полюсе увеличено в два раза. Поэтому полюс имеет Уобразную компоновку. Управление контактами осуществляется приводом, расположенным в шкафу управления. Отключение производится пневматическим приводом. Включение осуществляется пружинами, которые заводятся при отключении. Управление тремя полюсами осуществляется с помощью шкафа управления.

Высота установки над уровнем моря 1000 м; рабочее значение температуры окружающей среды от минус 45 до плюс 40°С.

Масса выключателя 8000 кг, масса элегаза в выключателе 35 кг. /Номинальное рабочее давление элегаза 0,4 МПа, номинальное давление I сжатого воздуха привода 2,0 МПа.

Срок службы до среднего ремонта (полной переборкой узлов) - 12 лет, / срок службы до списания - 25 лет.

Элегазовые выключатели серии ВГТ на номинальные напряжения 110 и 220 кВ выпускает АО «Уралэлектротяжмаш», Екатеринбург. Выключатель типа ВГТ-110-40/2500У1 представлен на рис.5.6.

Выключатели наружной установки предназначены для коммутации электрических сетей при нормальных и аварийных режимах, а также для

Рис. 12.7. Элегазовый выключатель серии ВГТ:

а) на напряжение 110 кВ

б) на напряжение 220 кВ

работы в стандартных циклах при АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц в районах с умеренным климатом. Выключатель управляется пружинным приводом типа ППрК.

Основные преимущества элегазовых выключателей серии ВГТ:

- высокая надежность работы;

- применение надежного автономного и не требующего мощных источников
питания пружинного привода, имеющего более, чем 16-летний опыт
эксплуатации в составе маломасляных выключателей серии ВМТ;

- высокая заводская готовность, простой и быстрый монтаж;

- отсутствие необходимости в техническом обслуживании и ремонтах при
нормальных условиях эксплуатации;

- высокий механический и коммутационный ресурсы, качество уплотнения и
комплектующих, обеспечивающих 20-летний межремонтный период;

- низкий уровень шума при срабатывании, соответствие высоким
природоохранным требованиям;

- низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;

- полная взаимозаменяемость (по габаритно-установочным размерам и
приводам) с маломасляными выключателями серии ВМТ.

Контрольные вопросы:

1. Достоинства элегаза как гасящей среды.

2. На какие номинальные напряжения выпускаются элегазовые
выключатели.

3. Способы гашения дуги.

4. Каких конструкций привод используется в элегазовых выключателях.

5. Что позволяет использовать элегазовые выключатели в закрытых
распредустройствах.

6. Почему у контактов в элегазовых включателях высокая
износостойкость.

6. ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Теоретически и практически доказано, что самый простой способ гашения электрической дуги - в вакуумных выключателях,так как в вакуумных камерах практически отсутствует среда, проводящая электрический ток. В эксплуатации вакуумный выключатель также более прост, чем маломасляный и электромагнитный. Прекрасные дугогасящие свойства глубокого вакуума позволили создать выключатели на напряжение 10 кВ, которые благодаря своим преимуществам вытесняют маломасляные и электромагнитные выключатели.

В вакуумных дугогасительных камерах реализуется два очень важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла, не говоря о воздухе,) и высокая дугогасительная способность.

В глубоком вакууме дугогасительной камеры выключателя длина свободного пробега молекул и электронов составляют десятки и сотни метров, т.е. во много раз больше, чем расстояния между контактами выключателя. Ударная ионизация в вакуумном промежутке практически отсутствует, поэтому вакуумный промежуток не может служить источником заряженных частиц. Заряженные частицы могут появиться при определенных условиях с поверхностей контактов и других частей вакуумной камеры (рис.12.8.).

При массовом производстве стоимость вакуумных выключателей всего на 5-15% больше стоимости маломасляных и меньше стоимости электромагнитных. Большая экономия при эксплуатации делает эти выключатели высокоэффективными, что обуславливает их все более широкое распространение (в Японии 50% всех выключателей вакуумные).

Рис. 12.8. Устройство вакуумной камеры.

При высокой электрической прочности вакуума расстояние между контактами очень мало (2-2,5 см), поэтому размеры камеры также относительно небольшие.

Конструкция вакуумной камеры. Устройство вакуумной камеры показано на рис.6.1. Она состоит из следующих частей: стеклокерамической оболочки 1; стальных торцевых фланцев 2; медных контактных стержней - неподвижного 3 и подвижного 4; электродов 5; стального ребристого сильфона 6, приваренного к подвижному контактному стержню 4; экранов 7, 8, 9. Давление в камере составляет около 1,3 * 10"⁵ Па.

Материал контактов оказывает большое влияние на характеристики выключателя.

Металлы, используемые для контактов, должны обладать механической прочностью, стойкостью относительно эрозии и сваривания. Перенапряжения при медных контактах в 2,5 раза ниже, но они более подвержены свариванию и износу. Эти противоречия устраняются, если часть контактной поверхности выполнена из дугостойкого металла (молибден), а другая часть - из материала с высоким давлением паров (сурьма). Хорошие результаты дает специальная металлокерамика. Применяют спла вы меди с небольшим к оличеством висмут а, железа, бора. Эти сплавы отличаются более высокой электро- и теплопроводностью по сравнению с ранее применявшимися материалами, например, вольфрамом.

Контакты находятся в глубоком вакууме и поэтому не окисляются, благодаря чему достигается высокая износостойкость контактов. Они работают без обслуживания в течение всего ср ока службы камеры.

Наличие вакуума ухудшает охлаждение контактов. За счет увеличения размеров подводящих шин, совершенствования ДУ и контактных материалов удается довести длительные токи до необходимых значений.

Для получения быстродействия в вакуумных ДУ нашла широкое применение торцовая контактная система. Она дает возможность иметь малый хо д контактов (20-25 мм) и небольшое время отключения. Ход контактов у маломасляных выключателей с теми же параметрами в 10 раз больше (около 200 мм у выключателя типа ВМП-10). Простая конструкция контакта позволяет создать технологию, при которой хорошо дегазируются токоведущие элементы выключателя, что очень важно для обеспечения высокого вакуума большой стабильности.

В положении "включено" (рис.6.1) электроды прижаты друг к другу пружиной привода с силой около 3000 Н. В процессе отключения контакты размыкаются. Скорость движения контактов составляет около 1,5 м/с. Зажигается дуга. Она горит в парах металла, образующихся на поверхности холодного катода в отдельных наиболее нагретых точках. Металлические пары непрерывно покидают дуговой промежуток и конденсируются на поверхности центрального экрана, изолированного от электродов. Он защищает изолирующую оболочку от радиации дуги и оседания на ней частиц металла.

Для того, чтобы погасить дугу, необходима высокая скорость движения подвижного контакта при отключении и включении. Эта необходимость вызвана тем, что при сближении контактов перед замыканием происходит пробой межконтактного промежутка с переходом в дугу так же, как и при отключении. При медленном сближении контактов тепловыделение увеличивается, может возникнуть оплавление контактов. По этой же причине нежелательна вибрация контактов после замыкания, так называемый дребезг контактов.

Достаточно большое сжатие контактов в замкнутом состоянии устраняет дребезг и способствует уменьшению межконтактного электрического сопротивления.

При переменном токе после прохождения тока через нуль происходит быстрое рассасывание зарядов вследствие диффузии, и ч ерез 10 мкс между контактами восстанавливается электрическая прочность вакуума, что является большим достоинством этих выключателей.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает вакуумные выключатели на напряжение 10 кВ серий ВВТ и ВВЭ.

Выключатели серии ВВЭ, ВВТЭ предназначены для КРУ установок общего назначения и установок с частыми коммутациями электрических цепей трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью частотой 50 Гц (60 Гц) напряжением до 12 кВ в промышленных и сетевых установках с частыми коммутациями. Они имеют исполнения для тропиков (на экспорт) и для умеренного климата.

Вакуумный выключатель типа ВВЭ-М-10-20 - (выключатель вакуумный модернизированный) со встроенным электромагнитным приводом на номинальное напряжение 10 кВ и номинальный ток отключения 20 кА, рис. 6.2. Устанавливаются в КРУ типа К-104, КМ-1Ф, К-49, К-59. По своим габаритным размерам и схемам управления взаимозаменяемы с выключателями ВК-10, ВКЭ-10.

Схема управления выключателя обеспечивает:

-оперативное и неоперативное включение и отключение выключателя;

-сигнализацию положения выключателя с помощью коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей контроля и управления в КРУ;

-ручное оперативное отключение.

Условия эксплуатации:

-климатическое исполнение выключателей УЗ по ГОСТ 15150-89;

-высота над уровнем моря до 1000 м;

- температура окружающего воздуха от -45°С до +40°С;

- окружающая среда не взрывоопасная.

Рис. 12.9. Вакуумный выключатель серии ВВЭ-10

Срок службы выключателя до первого среднего ремонта не менее 10 лет. срок службы выключателя до капитального ремонта (списания) не менее 25 лет, если не исчерпан механический и коммутационный ресурсы выключателя. Масса выключателя не более 93 кГ. Операция включения выключателя осуществляется за счет тягового усилия электромагнита включения встроенным электромагнитным приводом зависимого (прямого) действия.

Собственное время включения должно быть 0,1 с, собственное время отключения - не более 0,02 с.

Вакуумный выключатель типа ВВЭ-М-10-40 на номинальный ток отключения 40 кА. Устанавливается в КРУ типа К-105, К-59, а также могут использоваться для замены маломасляных и электромагнитных выключателей в любых типах распределительных устройств.

Схема управления и условия эксплуатации аналогичны выключателю ВВЭ-М-10-20.

Выключатель серии ВВТЭ-М-10-20 со встроенным электромагнитным приводом со схемами управления на постоянном или переменном токе.

Устанавливаются в ячейки типа КРУЭ-6П, 2КВЭ-6М, КРУП-6П, а также для замены маломасляных выключателей типа ВМПЭ-10, ВМП-10К, ВМГ-133 в любых типах распределительных устройств.

Рекомендуются для применения на нефтебуровых установках, мощных экскаваторах, передвижных электростанциях, в электрических подстанциях, шахтах, метрополитенах, подстанциях оросительных систем и других распределительных устройств наружной и внутренней установки общепромышленного применения.

Выключатели вакуумные серии ВВС-35-20/630 УХЛ1 (Т1) -

(выключатель вакуумный северный) на номинальное напряжение 35 кВ, номинальный ток отключения 20 кА, номинальный ток 630 А, умеренного, холодного или тропического исполнения.

Принцип работы выключателя основан на гашении в вакууме электрической дуги, возникающей при размыкании контактов вакуумных дугогасительных камер. Горение дуги в вакууме поддерживается за счет паров металла, попадающих в межконтактный промежуток при их испарении с поверхности контактов. В момент перехода тока через нулевое значение происходит быстрое нарастание электрической прочности межконтактного промежутка, обеспечивающее надежное отключение цепей выключателя.

Трехполюсный выключатель содержит механизмы задержки на 1 и Ш полюсах относительно первой гасящей фазы на П полюсе, что обеспечивает снижение перенапряжений, возникающих при отключении вакуумными камерами токов КЗ, до приемлемого уровня.

Выключатель состоит из трех или одного полюса, см. рис. 12.10 и 12.11.

Каждый полюс собран на отдельной крышке. Полюса трехполюсного выключателя соединяют между собой в один общий комплект междуполюсные муфты.

Крышки установлены на сварной (из углового профиля) каркас. На плите, приваренной к каркасу, укреплен шкаф с приводом. На одной из вертикальных стоек каркаса укреплен барабан с тросом, на валу которого устанавливается лебедка для подъема и опускания баков.

Крышка является основной несущей частью, к которой крепятся все остальные элементы полюса выключателя. Через отверстия в крышке приходят вводы.

Вакуумная дугогасительная камера,

Рис. 12.10 размещена в стеклопластиковом цилиндре, установленном на крышке.

Рис.12.11. Общий вид и габаритные размеры дугогасительной камеры: 1 - шина; 2 - траверса: 3 - тяга: 4 - наконечник; 5. 10. 13 - шпильки; 6 - кольцо; 7 - цилиндр; 8 - втулка; 9 - пружина: 11 - гибкая связь: 12 - вакуумная камера; 14 - изоляционная втулка; 15 - изоляционная шайба; 16 - крышка

Электрическая прочность наружной изоляции вакуумных камер обеспечивается за счет заполнения баков и стеклопластиковых цилиндров трансформаторным маслом.

Выключатель комплектуется встроенными трансформаторами тока (по два на полюс). Которые предназначены для подключения защиты и измерительных приборов. Вторичные обмотки трансформаторов тока имеют отпайки и позволяют менять номинальный первичный ток в широких пределах.

Управление выключателем осуществляется электромагнитным приводом, рис.6.6, с помощью механизма. Механизм выключателя служит для передачи движения от привода к подвижным контактам камер.

Баки выключателя овальной формы, внутри их установлена внутрибаковая изоляция. Баки снабжены маслоуказателем.

Разработчик и изготовитель ОАО «Карпинский электромашино­строительный завод», Свердловская обл., г. Карпинск.

Для выключателей напряжением 110-220 кВ необходимо соединять последовательно несколько камер. Для выключателя напряжением 220 кВ потребуется четыре ДУ на напряжение 84 кВ, соединенных последовательно. Существуют определенные сложности, препятствующие созданию многоразрывного вакуумного выключателя.

По данным фирмы "Дженерал Электрик" проектируется выключатель напряжением 242 кВ с пятью ДУ на полюс и током отключения 40 кА. Компоновка выключателя такая же, как у баковых элегазовых выключателей. В Японии построен и введен в эксплуатацию вакуумный выключатель на напряжение 160 кВ, ток отключения 40 кА, имеющий всего два разрыва на полюс.

Вакуумные ДУ обладают исключительно высокой надежностью и износостойкостью. Выключатель может отключать номинальный ток 50 раз.

Рис. 12.12 Общий вид и габаритные размеры электромагнитного привода ПЭМУ: 1 - шкаф; 2 - болт заземления; 3 - счетчик импульсов: 4 - выпрямительное устройство: 5 - блоки зажимов; 6 - привод: 7 - контактор: 8 - вилка: 9 - устройство для подогрева: 10 - ходовой винт; 11 - коробка выводов: 12 - рукоятка ручного отключения

Малая масса подвижного контакта, малый ход контактов и небольшая скорость отключения значительно упрощают требования к механизму выключателя. Между тем отказы в работе вакуумных выключателей чаще всего возникают из-за неисправности механизма и других второстепенных причин.

Вакуумные ДУ могут успешно отключать постоянный ток. При токе 1000 А и напряжении 10 кВ отключение происходит путем расхождения контактов в вакууме. При больших значениях тока постоянный ток с помощью конденсатора превращается в переменный и ДУ отключает его при первом прохождении через нуль. При двух последовательно соединенных ДУ отключался ток 5 к А при напряжении 60 кВ. Вспомогательный конденсатор имел емкость 3 мкФ.

Достоинства вакуумных выключателей:

1. Отсутствие необходимости в замене и пополнении дугогасящей среды и масляного хозяйства.

2. Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и
токов КЗ.

3. Снижение эксплуатационных затрат, простота эксплуатации.

4. Быстрое восстановление электрической прочности.

5. Полная взрыво- и пожаробезопасность.

6. Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам.

7. Произвольное рабочее положение вакуумной дугогасительной камеры
(ВДК) в конструкции выключателя.

8. Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором может
работать ВДК (от -70° до + 200° С).

9. Безшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные
малым выделением энергии в дуге и отсутствием внешних эффектов при

отключении токов КЗ.

10. Отсутствие загрязнения окружающей среды.

11. Высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах
АПВ.

12. Сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические на­
грузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности
привода.

13. Легкая замена ВДК.

К недостаткам можно отнести:

1. Возможные коммутационные перенапряжения при отключении малых индуктивных токов.

2. Трудности при создании и изготовлении, связанные с созданием
контактных материалов, сложностью вакуумного производства,
склонностью материалов контактов к сварке в условиях вакуума.

3. Большие вложения, необходимые для осуществления технологии
производства, и поэтому большая стоимость.

Контрольные вопросы

1. Каковы преимущества КРУ с вакуумными и электромагнитными
выключателями.

2. В чем состоят достоинства вакуумного объема при использовании его
в выключателях.

3. Чем объясняется необходимость высокой скорости движения
контактов вакуумного выключателя при включении и отключении.

4. Каково назначение сильфона.

5. Чем объясняется высокая износостойкость контактов вакуумного
выключателя.Каковы достоинства и недостатки вакуумных выключателей.

6. Какие номинальные параметры вакуумных выключателей являются
основными.

7. Каковы области применения вакуумных выключателей.

8. В чем состоят преимущества КРУ с вакуумными выключателями.

Дата добавления: 2014-10-15