Роз’єднувачі

Вступ

Електричними апаратами називають електротехнічні пристрої для керування, контролю, регулювання та захисту електричних кіл і машин, а також для встановлення різних режимів роботи технологічного устаткування.

Керування роботою генераторів, трансформаторів, ліній електропередачі і споживачів електроенергії, захист електрообладнання від пошкодження при аваріях та сигналізацію препаратів технологічного процесу здійснюють за допомогою електричної апаратури.

Електричні апарати розподільних пристроїв за принципом дії і призначення ділять на такі групи:

- оперативні апарати для експлуатаційних операцій по змиканню і вимиканню електричних кіл { роз”єднувачі і вимикачі);

- приводні механізми (приводи);

- апарати, які не беруть участь в оперативних діях і призначені для обмеження сил, струмів короткого замикання, захисту від великих сил струмів і перенапруг { реактри, запобіжники, розпорядники);

- апарати, що з’єднують первинні ( високовольтні) кола з вторинними колами вимірювання сили струму напруги, потужності та ін. ( вимірювальні трансформатори струму і напруги).

Всі електричні апарати складаються з таких частин: струменевих, які виготовляють з міді, латуні, алюмінію та сталі;

• ізолюючих, матеріалом для яких служать фарфор ( спеціально оброблене дерево) тощо, і які розраховані на певну напругу, а в деяких випадках на певну механічну міцність;

• механізмів валів, важелів, шестирень, пружин та інших моментів, що створюють певну кінематичну систему; конструктивних, виготовлених з сталі та чавуну.

Апарати розрізняють за напругою — високої ( понад 1000 В) і низької напруги ( до 1000 В), за струмом — постійного і змінного струму, за ступенем захисту від навколишнього середовища — відкриті, захищені, вибухобезпечні та іншими характерними ознаками. Апарати однакового призначення можуть мати дві форми виконання: для зовнішнього і внутрішнього встановлення. Основними характеристиками електричного апарата є мінімальні сили струму та напруга.

Номінальною силою струму еоектричного апарата називають таку найбільшу силу струму при якій він може працювати довгий час не перегріваючись, якщо температура повітря не перевищує 35°С. Тому апарати вибирають з таким розрахунком, щоб номінальна сила струму була вище максимальної сили струму навантаження того кола, в якому він повинен працювати.

Струмоведучі частини апаратів виготовляють на нормальні сили струму 200, 400, 600, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 і 6000 А.

Номінальною напругою електричного апарату називають вказану на його поспортному заводському щитку між фазну напругу. Апарат надійно працює, якщо його номінальна напруга не менша нармальної напруги електрообладнання.

Крім того, електричні апарати поділяють на однополюсні та триполюсні, з гасінням електричної дуги у масі, де-іонізуючих гладках або у газовому середовищі.

За способом дії електричні апарати бувають електромагнітними, індукційними і тепловими.

Вмикання та вимикання електричних кіл виконують неавтоматичними і автоматичними апаратами. До неавтоматичних апаратів керування належать рубильники, ящики з рубильниками, перемикачі, пакетні та барабанні вимикачі, контролери.

Для захисту електромереж від струмів короткого замикання та перевантажень використовують автоматичні апарати, зокрема магнітні пускачі, автоматичні вимикачі, контактори.

Електричні апарати напругою до 1000 В.

Апарати напругою до 1000 В., призначені головним чином для роботи у закритому електрообладнанні напругою нижче 1000 В. Електротехнічна промисловість випускає багато найрізноманітніших апаратів напругою 1000 В. Тут розглядають лише ті апарати, які застосовуються в електрообладнанні власних потреб електростанцій, у вторинних ланцюгах сільських підстанцій, на розпридільчих пунктах й електромережах. Як правило, ця апаратура виготовляється на напругу 220 та 380 В.

За призначенням такі апарати поділяють на три групи: захистні, комутаційні та апарати керування.

До захистних апаратів належать запобіжники і захисні реле. Вони призначені для одноразового вимкнення ділянок електричного кола при виникненні коротких замикань або перевантажень. Ці апарати однополюсні. Основний елемент запобіжника — плавка уставка — перегоряє при проводжені по ній струм, більшого встановленої величини, завдяки4 чому автоматично вимикається пошкоджена ділянка. Основними

недоліками плавких запобіжників є поява неповно-фазних режимів та необхідність заміни плавкої установки вручну, що вимагає попереднього вимкнення пошкодженої ділянки електричного кола.

1. Комутаційна апаратура високої напруги

Трансформаторною підстанцією називається електротехнічна установка, службовка для перетворення електричної енергії змінного струму однієї напруги в електричну енергію Іншої напруги. Це перетворення здійснюється з допомогою силового трансформатора.

Підстанції, які знижують напругу 6-10 ке змінного трифазного струму до напруги 0.4-0,23 /<б, часто називають споживчими,, оскільки нижча напруга їх відповідає напрузі струмоприймачів споживачів електроенергії.

С/г споживачі електроенергії характеризують значною територіальною розкиданістю і відносно малою потужністю, а отже, і малою щільністю навантаження. У зв'язку із тим розприділенням мережі напругою 10 ив вельми протяженні, а потужність основною маси потреб підстанції складає 40 - 100 ква.

С/г споживчі підстанції переважно мають один трансформатор. По числу фаз підстанції розділяються на трьохфазні

і однофазні. Потужність трьохфазних підстанції напругою 10/0.4-

0, 2.3 кв переважно складає 25, 40, 63, 100, 160 і 250 ква. Однофазні підстанції застосовуються в сільських мережах Із змішаною трифазний-однофазною системою розподілу електроенергії. Потужність однофазних підстанції 4 і 10 ква.

Споживчі підстанції складаються з трансформатора, високовольтного і низьковольтного пристроїв. У високовольтного устаткування переважно входять роз'єднувачі, запобіжник і розрядники. Роз'єднувач призначений для підключення підстанції до високовольтної

розподільної мережі, а запобіжник - для захисту трансформатора.

Низьковольтний пристрій складається з комутаційних і захисних апаратів, введення і ліній, що відходять, напругою 380/220 в, лічильника активної енергії, розрядників, які знаходяться в самостійному відсіку або шафі.

По конструктивного виконання і розміщення

електротехнічного устаткування підстанції діляться на відкривні і закривні.

Силовий трансформатор, високовольтна електротехнічна апаратура, а також низьковольтна розподільча шафа на відкритих трансформаторних підстанціях встановлюються на відкритому повітрі. У закритих підстанціях вказане устаткування і апаратура знаходяться в закритому приміщенні.

Широко застосовуються комплексні трансформаторні підстанції, у яких високовольтне і низьковольтне устаткування розміщено в металевих шафах, а силовий трансформатор встановлений на відкритому повітрі.

7

1.1 Вимикачі навантаження (Ви)

Вимикачі навантаження (автогазові вимикачі) застосовують на заміну дорогих масляних вимикачів в основному в установках невеликої потужності. Вимикачі навантаження ВН — 16, ВН — 17, виготовленні на базі трьохнолюсних роз”єднувачів РВ — 10/400. Вимикачі типу ВН на 10 кВ — забезпечують включання струму холостого ходу і номінального струму навантаження силовихтрансформаторів потужністю від 160 до 1600 кВ. Гасіння електричної дуги, виникаючими між контактами вимикачів при відключенні струму навантаження, здійснюється в дугогасильних камерах, які мають вкладиш органічного скла. Під дією високої температури електричної дуги органічне скло розплавляється і виділяє велику кількість газу який має добрі, дугогасильні властивості.

При виділені газу в дугогасильній камері виникає великий тиск, під дією якого дуга гаситься і ланцюг струму розривається. Дугогасильні камери зроблені з пластмаси, а їх вкладиш — з органічного скла. їм надана дугоподібна форма, тому рухомі дугогасильні контакти, прикріплені між кінцями ножів, легко входять в камери. При включені — спочатку замикаються дугогасильні контакти, потім ножі замикають головні контакти. При відключенні — розмиканні приходить назад у послідовності: спочатку виходять головні, а потім дугогасильні контакти. У виключеному положенні рухомий дугоподібний контакт утворює видимий розрив дугогасильною камерою. Якщо до вимикачів напруги ВН підключити силові високовольтні запобіжники типу ПК, то їх можна використовувати значно ширше. Вимикачі навантаження, з'єднанні з запобіжниками апарат типу ВНП, він потрібний для відключення струму перевантаження і струмів замикання в силових ланцюгах. В такому випадку включаються і відключаються струми нормального режиму з допомогою вимикача, а відключаються струми К.З плавкою вставкою запобіжника ПК.

Для надійного заземлення установки вимикачі навантаження можуть бути обладнанні ножами заземлення, яке приварюється до вагіа. Ножі заземлення встановлюються зверху або знизу вимикача напруги. Вали ножів заземленим і вимикача зв”язані блокуванням, завдяки не можна включати ножів заземлення при включеному вимикачі. Операції при включених або -відключених ножах заземлення можна виконанні при повністю виключеному вимикачі. Операції при включених або відключених ножах заземлення можна виконані при повністю виключеному вимикачі.

В лабораторії представлений зразок типу ВН-16

Вимикач навантаження ВНП-10 із запобіжниками ПК-10

1 — рама вимикача; 8 — вимикаюча пружина;

2 — дугогасильна камера; 9 — ніж рухомого контакту;

3 — нерухомий контакт; 10 — дугогасильний ніж;

4 — високовольтний запобіжник; 11 — стійка основного контакту;

5 — рама запобіжників; 12 — полу сфернийнаконєчник.

6 — скоби кріплення дугогасильного ножа;

7 — буферні гумові шайби;

Роз’єднувачі

Роз'єднувачами називають високовольтні апарати, призначені для включення і відключення ділянок електричного ланцюга під напругою або окремих апаратів для створення видимого розвитку ланцюга при ремонтних роботах і зміні схеми розподільної установки.

Наприклад: при переході з однієї системи живлення на іншу. Роз”єднувач має відкриту контактну систему і утворює видимий розрив електричного кола, що дає змогу персоналу впевнитись в безпечності виконання робіт на виникненні ділянці.

Контактна система роз”єднувача не має дугогасильного пристрою, тому відключати роз”єднувачами робочі струми навантаження не можна, при цьому створюється електрична дуга, яка може привести до перехрестя сусідніх фаз і аварії. Вимикачами можна вимикати вимірювальні трансформатори напруги силового трансформатора в режимі холостого ходу, коли все навантаження трансформатора виключене. Контактна система роз”єднувачів не має дугогасильних пристроїв, тому в випадку помилкового відключення струмів навантаження виникає стійка дуга, яка може привести до аварії і нещасних випадків з обслуговуєчим персоналом. Перед тим як керувати роз'єднувачами, коло треба розімкнути за допомогою вимикача навантаження кількості полюсів можуть бути одно-і трьох-полюними, по роду установки для внутрішніх і зовнішніх установок, по конструкції — рубаючі і повертаючі.

До роз”єднувача ставляться наступні вимоги:

1. Вони повинні створити видимий розрив в колі.

2. Повинні бути електродинамічні термічно стійкими.

3. Повинні допускати чітке включення і відключення при найгірших умовах роботи ( обладнання, сніг, вітер).

4. Повинні мати більш просту конструкцію, зручну для монтажу і експлуатації.