Конструкции элегазовых выключателей
Элегазовые выключатели среднего напряжения могут быть разнообразных конструкций, потому что элегаз используется как изолирующая и дугогасящая среда. В большинстве выключателей основные части помещены внутри изолирующего корпуса: главная цепь, дугогасящая камера, контакт между подвижным и неподвижным частями, управляющая тяга и т.д. Конструкция главных контактов влияет на энергию, необходимую приводу выключателя для коммутационных операций. Возможны три вида контактов: подвижные контакты движутся аксиально, а дугогасящие используются в качестве главных контактов; подвижные контакты движутся аксиально, а его главные контакты расположены концентрично дугогасящим контактам; главные контакты выполнены в виде ножей и движутся вращательно.
Элегазовые выключатели напряжением 110 кВ типа ЯЭ-110 и напряжением 220 кВ типа ЯЭ-220 размещаются в герметизированных заземленных 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 вентилями и трубами, подсоединенными к шкафу контроля давления. Герметизированные кожухи каждой фазы выключателя, имеющие одинаковое давление, соединены между собой, вместе присоединены к своему входному вентилю.
Элегазовые выключатели на напряжение 110 и 220 кВ отдельно не изготавливаются, а входят в состав КРУ на эти напряжения как отдельные элементы в полностью собранном виде.
Элегазовые выключатели расположены горизонтально. В КРУ напряжением 110 кВ выключатель находится в нижней части каждого полюса и на нем устанавливаются все элементы полюса; в КРУ 220 кВ - в верхней части полюса, а все остальные элементы полюса расположены под ним.
В выключателе на 110 кВ (рис.15) вал 1 соединяется с приводом. Рычаг, закрепленный на валу, посредством изоляционной тяги соединяется с подвижным контактом 5. Неподвижный контакт 6 укреплен на опорном изоляторе 7. Подвижный и неподвижный контакты с токоведущими частями других элементов ячейки соединяются специальными контактами, закрепленными на дисковых изоляторах. Контактные части закрыты экраном 3. Фильтра поглотитель 9 служит для очистки элегаза от продуктов разложения, образующихся при гашении электрической дуги, а также для поглощения остаточной влаги. Элегазовый выключатель на 110 кВ имеет один разрыв на полюс; масса выключателя 1000 кг.
Рис 15. Элегазовый выключатель напряжением 110 кВ (в отключенном положении)
Выключатели на 220 кВ имеют несколько разрывов на полюс, поэтому они зашунтированы конденсаторами для равномерного распределения напряжения между разрывами; масса выключателя 1600 кг.
Дугогасительное устройство выключателей состоит из подвижной и неподвижной части, контактов розеточного исполнения. К подвижной части относятся цилиндр, главный подвижный контакт, фторопластовое сопло и дугогасительный ламельный контакт. Подвижная часть 5 дугогасительного устройства перемещается с помощью изоляционной тяги, соединенной вилкой 3 с валом 1 привода. Неподвижная часть дугогасительного устройства кроме поршня цилиндра имеет дугогасительный и ламельный токоведущий контакты. Переход тока с неподвижного поршня на подвижный цилиндр осуществляется скользящими контактами в поршне. Путь тока при включенном выключателе проходит от неподвижного 6 к подвижному контакту 5 дугогасительного устройства. При отключении выключателя подвижная часть дугогасительного устройства перемещается справа налево, в результате происходят сжатие элегаза справа от поршня и размыкание главных контактов. После размыкания дугогасительных контактов образуется дуга, которая втягивается в сопла и интенсивно обдувается элегазом. Продукты горения выносятся в объем, образующийся слева от поршня, через отверстия в штоке. После того как сопло сойдет с неподвижного контакта, поток элегаза будет вытекать из объема справа от поршня в объеме кожуха выключателя.
Элегазовым выключателем оперируют с помощью пневматического привода двустороннего действия. Привод имеет механический указатель положения и контакты вспомогательных цепей. Ручное отключение элегазового выключателя не предусмотрено.
Достоинства элегазовых выключателей.
Коммутационный ресурс элегазовых выключателей примерно в 2-З раза выше, чем маломасляных. У элегазового выключателя износ дугогасящей среды при отключении тока весьма низок, продукты разложения элегаза поглощаются специальными фильтрами - поглотителями (активизированный алюмогель или молекулярные сита), а утечка элегаза из корпусов выключателя не превышает 1-3% в год. Дозаполнение элегаза возможно без снятия напряжения. Практически межревизионные сроки для элегазовых выключателей определяются работой и уходом за его приводом. В полюсах выключателей элегаз используется не только для изоляции цепи высокого напряжения, но и как дугогасящая среда.
Широкому распространению элегазовых выключателей особенно в КРУ способствуют: поставка полностью собранными элементами, что Значительно упрощает и сокращает срок монтажа и ввод в эксплуатацию; взрыво- и пожаробезопасность; малые габариты, что уменьшает требуемую площадь под оборудование в 10 раз; увеличение межремонтных сроков до 10 лет; высокая надежность; полная автоматизация обслуживания; возможность эксплуатации в неблагоприятных атмосферных условиях; полная биологическая безопасность для окружающей среды с отсутствием электрических и магнитных полей, низким уровнем шума, отсутствием радиопомех,
К недостаткам можно отнести необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки, очистки элегаза и его относительно высокую стоимость.
Допустимое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительного устройства суммарное число операций включения и отключения (коммутационная износостойкость): 16 операций, в том числе 1 ] операций О, - для токов свыше 60 До 100 % номинального тока отключения; 30 операций, в том числе 20 операций Q, - для токов от 30 до 60 % ; 1000 операций, в том числе 500 операций О, - при нагрузочных токах, близких к Iном.
Аппаратура управления, сигнализации, контроля, распределения сигналов вспомогательных цепей выключателей расположена в полюсном и распределительном шкафах и в шкафу трансформатора напряжения.
