Воздушные выключатели с воздухонаполненным отделителем имеют следующие основные узлы: резервуары для запаса сжатого воздуха, установленные на фундаменте; опорную изоляцию из полых фарфоровых изоляторов, располагаемую на резервуарах; дугогасительные устройства, состоящие из элементов дугогасительных камер, в которых дуга гасится сжатым воздухом в момент отключения выключателя, и отделителей, создающих разрыв в отключенном положении выключателя.
Эксплуатация выключателей с воздухонаполненным отделителем выявила такие недостатки конструкции, как: быстрый расход механического ресурса выключателя в режиме частых коммутаций;
снижение электрической прочности сжатого воздуха внутри опорных изоляторов отделителей, приводящее к перекрытиям на землю в результате длительного нахождения выключателя в отключенном положении (по условиям режима работы) и отсутствия продувки вентилируемых полостей колонок отделителей;
отсутствие вентиляции и значительное увлажнение воздуха, связанное со снижением его температуры, способствующее окислению подвижных контактов отделителей, при включении которых могут происходить отказы из-за их зависания и неполнофазного включения цепи;
повреждение верхнего слоя глазури изоляторов отделителей в результате воздействия дуги при частых коммутациях, вызывающее ее отслоение и попадание в подвижные контакты отделителей, что приводит к их зависанию, а при попадании в узлы уплотнений - к их полному разрушению;
выдавливание резины уплотнений изоляторов опор отделителей и их контактов;
большие затраты труда на техническое обслуживание в процессе эксплуатации.
некоторая модернизация с учетом перечисленных недостатков позволит продлить срок службы выключателей типа ВВ и ВВН.
Выключатели серии ВВБ имеют большую мощность отключения и меньшее собственное время отключения по сравнению с выключателями серии ВВ.
Контактная система полюса вместе со своим механизмом и дутьевым клапаном находится внутри металлической камеры (модуля) 3, наполненной сжатым воздухом и изолированной от земли фарфоровой опорной колонкой 2 (рис. 7). Камера находится под высоким потенциалом.
Рис. 5 7. Выключатель ВВБ-110; а - общий вид;
б - электрическая схема цепи высокого напряжения
При номинальном напряжении 110 кВ на каждый полюс имеется один модуль, на 220 кВ - два модуля, на 330 кВ - четыре модуля и т.д.
Внутри опорных колонок проложено по два стеклопластиковых воздухопровода, один из которых служит для постоянной подачи сжатого воздуха в камеры, второй - для импульсной подачи сжатого воздуха при отключении и сброса воздуха при включении выключателя.
Дугогасительная камера имеет два главных и два дополнительных разрыва. Главные контакты 6 отключают полный ток электрической цепи. Они шунтированы резисторами 8, служащими для выравнивания распределения напряжения между разрывами в процессе отключения и для снижения скорости восстанавливающегося напряжения. Дополнительные контакты 7 отключают остаточный ток, проходящий через резисторы после гашения дуги на главных контактах.
По обе стороны камеры имеются эпоксидные вводы, защищенные снаружи фарфоровыми покрышками 4 от атмосферных воздействий. Внутренние полости опорных изоляторов и фарфоровых покрышек вводов постоянно вентилируются. Для вентиляции воздух пониженного давления подается по трубам через редукторный клапан, установленный в распределительном шкафу.
Напряжение по разрывам равномерно распределяется с помощью конденсаторов 5.
Питание воздушных выключателей сжатым воздухом производится через шкафы управления 1, где размещены элементы пневматического и электрического управления - системы клапанов, электромагниты управления, вспомогательные контакты с пневмоприводом, сборки зажимов, устройства световой сигнализации положения выключателя. В шкафу управления каждого полюса установлен электроконтактный манометр, показывающий давление в гасительной камере полюса.
Сжатый воздух из воздухораспределительной сети к выключателю подается через распределительный шкаф. Сжатый воздух очищается от механических примесей с помощью фильтров, кроме того, для предупреждения загрязнения сжатого воздуха в процессе эксплуатации проводятся продувки.
Включение выключателя осуществляется воздействием на электромагнит включения, который открывает пусковой клапан включения. В результате дальнейшего взаимодействия клапанных систем выключателя механизм переводится в положение, соответствующее включенному выключателю.
Отключение выключателя производится воздействием на электромагнит отключения, который перемещает пусковой клапан отключения. Действие клапанных систем приводит к открытию дутьевых клапанов дугогасительных камер (через дутьевые клапаны камеры выключателя сообщаются с атмосферой, благодаря чему создается дутье). Далее размыкаются главные контакты, и на обоих разрывах полюса возникает электрическая дуга, которая под действием электродинамических сил и сжатого воздуха, вытекающего из камер, перебрасывается на неподвижные контакты и противоэлектроды и гасится при переходе тока через нуль.
В крупномодульной серии выключателей ВВБК 110-1150 кВ использованы конструктивные принципы выключателей серии ВВБ В этих выключателях применена система управления с пневмомеханической передачей, в которой одна часть элементов приводится в действие общим пневматическим приводом с помощью изоляционных тяг, другая имеет индивидуальные поршневые пневматические устройства.
Выключатели не имеют заземленных резервуаров со сжатым воздухом; весь запас сжатого воздуха находится в гасительных камерах под напряжением.
Это позволило сократить собственное время отключения, увеличить отключающую способность до 50-56 к А и снизить число модулей в полюсе.
Модульный принцип рассмотренной серии позволяет при необходимости быстро заменить вышедший из строя модуль на новый. При этом заметно уменьшается время ремонта, что увеличивает надежность работы электроустановки в целом.
Баковые выключатели имеют недостатки: перетоки сжатого воздуха из полости высокого давления в полость низкого давления через горловины резервуаров по месту крепления эпоксидных вводов дугогасительных устройств (особенно в первые годы эксплуатации после монтажа); появление трещин в эпоксидных вводах, перекрытия по их поверхности; перекрытие продольной и поперечной Изоляции при потере воздуха в отключенном положении выключателя, когда главные и вспомогательные контакты остаются отключенными, в реакторных присоединениях механические повреждения гасительных камер вызываются не только заводскими дефектами, но и значительным числом коммутаций в год.
