Генераторные выключатели и комплексы - Конструкция воздушных генераторных выключателей DR АВВ

Швейцарская электротехническая фирма АВВ выпускает воздушные генераторные выключатели серии DR на номинальные напряжения до 30 кВ, номинальные токи от 10 000 до 50 000 А и номинальные токи отключения до 250 кА.

Технические характеристики генераторных воздушных выключателей фирмы АВВ

* Для выключателей нагрузки равен номинальному току нагрузки.
* В момент отключения в ДУ используется повышенное давление 15 МПа.

Рис. 2-14. Полюс воздушного выключателя швейцарской фирмы АВВ с одним дугогасительным устройством

Эти выключатели предназначены для установки в рассечку пофазно экранированных токопроводов. Они выпускаются в двух исполнениях: как выключатели нагрузки и как силовые выключатели. Силовые выключатели могут иметь одно или два дугогасительных устройства (ДУ). Два последовательно соединенных ДУ позволяют увеличить номинальный ток отключения выключателя. Технические характеристики этих выключателей приведены в табл. 2-2.
На рис. 2-14 и 2-15 представлено схематическое устройство полюса генераторного выключателя серии DR с одним ДУ и его внешний вид.
Металлический кожух 15 с обеих сторон имеет фланцы 17 для соединения его с кожухами экранированного шинопровода. Внутри кожуха 15 на опорных изоляторах 2 из эпоксидной смолы установлены отделитель и ДУ 26. Главная токоведущая система выключателя и отделителя состоит из подвижного контакта, выполненного из отрезков медной трубы, и неподвижных контактов в виде розеток, содержащих 200 посеребренных и подпружиненных контактных пальцев.

Рис. 2-15. Общий вид полюса воздушного выключателя серии DR36

эОтделитель состоит из неподвижных розеточных контактов 10, металлически соединенных с токоведущим контуром ДУ 26, и из токоподводящих розеточных контактов 14, внутри которых скользит медный трубчатый подвижный контакт 16, являющийся главным подвижным контактом отделителя. Кроме того, отделитель имеет искрогасительные контакты 11 и 12, расположенные по оси отделителя. Включение и отключение отделителя осуществляется подачей сжатого воздуха в полость слева или справа от поршня, закрепленного внутри подвижного контакта 16. Во включенном и отключенном положениях, подвижный контакт отделителя механически запирается, а его крайние положения фиксируются конечными выключателями 20. Переключение выключателей 20 осуществляется изоляционной тягой 19, сочлененной с подвижным контактом 16. Эта же тяга осуществляет переключение вспомогательных контактов 21. Положение контактов отделителя можно визуально контролировать через смотровые окна 13. Дугогасительное устройство выключателя состоит из подвижного дугогасительного контакта 4 и неподвижного дугогасительного контакта-сопла 3, включенных параллельно с главными подвижными контактами. Для приведения в действие дугогасительных контактов выключателя и гашения дуги, возникающей на них, в ДУ подается сжатый воздух через вентиль 23. Выброс сжатого воздуха из ДУ в окружающую атмосферу осуществляется через глушитель 7.
Параллельно контактам выключателя присоединены низкоомный резистор 9, контакты вспомогательного ДУ 8 и высокоомный нелинейный резистор 25. Подвод тока от шинопровода к выключателю осуществляется гибкими связями присоединенными к токоподводам 5. Обратный ток через кожух протекает по четырем шинам 28, равномерно расположенным по поверхности кожуха 15. В нижней части полюса1 размещены резервуар 27 для сжатого воздуха с воздухопроводящими трубками 1, блок управления 22, шкаф 24 с зажимами цепей управления и защиты и лапы крепления выключателя к фундаменту 18.
В нижней части рис. 2-14 показано положение контактов выключателя: во включенном положении (слева), в процессе отключения (в середине) и в отключенном положении (справа).
Во включенном положении главные подвижные контакты выключателя 6 и отделителя 10 и 16 замкнуты. При отключении в ДУ 26 подается сжатый воздух, который сначала размыкает главные контакты, перемещая подвижный контакт 6 справа налево. Размыкание главных контактов происходит практически без дуги, так как они шунтированы дугогасительными контактами 3 и 4. Затем размыкаются контакты 3 и 4 и дуга, возникающая на них, гасится потоком сжатого воздуха, который через контакт-сопло 3 выходит в атмосферу. Гашение дуги на этих контактах облегчается тем, что они зашунтированы низкоомным резистором 9. После погасания дуги на контактах 3 и 4 через выключатель продолжает проходить ток, ограничиваемый резистором 9. Этот ток отключается при размыкании контактов вспомогательного ДУ 8. После размыкания контактов этого устройства через выключатель продолжает проходить небольшой ток, который ограничивается высокоомным нелинейным резистором 25. Затем размыкаются главный неподвижный 10 и подвижный 16 контакты отделителя и вслед за ними—искрогасительные контакты отделителя 11 и 12, расположенные по его центральной оси. Эти контакты легко отключают ток, проходящий по резистору 25, имеющий резко выраженную третью гармонику, обусловленную нелинейностью резистора 25.
После размыкания главных и искрогасительных контактов отделителя происходит смыкание главных (6) и дугогасительных (4 и 3) контактов выключателя, а также контактов вспомогательного ДУ 8.
Резистор 25 предотвращает недопустимые перенапряжения при отключении небольших индуктивных токов. Варьируя сопротивление резистора 25, можно изменять отключаемый ток.
Включение выключателя осуществляется замыканием искрогасительных и главных контактов отделителя.
Увеличение номинального тока отключения выключателя достигается с помощью двух последовательно соединенных ДУ (рис. 2-16).

Рис. 2-16. Полюс воздушного выключателя типа DR36 с двумя дугогасительными устройствами

Последовательность замыкания и размыкания контактов в этом выключателе такая же, как в выключателе с одним ДУ. Дальнейшее увеличение номинального тока отключения достигается установкой на выключателе небольшого баллона со сжатым воздухом при давлении 15 МПа. В процессе отключения выключателя в ДУ кратковременно подается сжатый воздух как из резервуара выключателя, так и из баллона с давлением 15 МПа. Вследствие этого давление в ДУ в продолжение всего процесса отключения поддерживается на постоянном, более высоком уровне. Это позволяет увеличить ток отключения до 200 кА при одном ДУ и до 250 кА при двух последовательно соединенных ДУ.
Выключатели имеют номинальные токи в диапазоне от 10 до 50 кА. С естественным охлаждением обеспечивается номинальный ток 11 кА при частоте 50 Гц и 10 кА при частоте 60 Гц. Если выключатель установлен в пофазно экранированном, продольно обдуваемом шинопроводе и обдувается тем же потоком воздуха, что и шинопровод, номинальный ток выключателя увеличивается до 20 кА. Если же шинопровод не охлаждается продольным потоком воздуха, то вместе с выключателем фирма поставляет вентиляторы, которые обеспечивают обдув выключателя поперечным потоком воздуха. В зависимости от производительности вентиляторов и числа их в трехполюсном комплекте выключателя (один на весь выключатель или по одному на каждый полюс) номинальный ток может быть увеличен до 14,5; 17 и 20 к А.
Номинальный ток 24 кА достигается охлаждением токоведущего контура деионизированной проточной водой, протекающей по трубкам из нержавеющей стали, впаянным в токоведущие детали. Вся система водяного охлаждения (насосы, фильтры и т. д.) поставляется фирмой. Если выключатель установлен в продольно обдуваемом токопроводе, то при водяном охлаждении номинальный ток может быть увеличен до 34 кА.

У выключателей на номинальные токи 40 и 45 кА водяное охлаждение предусматривается не только для токоведущих частей, но и для кожуха. Номинальный ток 50 кА обеспечивается установкой выключателя с водяным охлаждением токоведущих частей в рассечку с продольно обдуваемым шинопроводом.
Изоляция выключателя соответствует классу напряжения 36 кВ. Одноминутное испытательное напряжение при 50 Гц равно 100 кВ. Выдерживаемый грозовой импульс 1,5/50 мкс по отношению к земле 170 кВ, а между разомкнутыми контактами отделителя — 200 кВ.
Амплитуда тока включения превышает более чем в 2,7 раза номинальный ток отключения; динамическая стойкость (амплитуда тока) —не менее 700 кА. Время включения 230 мс, а собственное время отключения 60 мс. Остальные технические характеристики выключателей этой серии приведены в табл. 2-2.
Кожух имеет съемные щитки. При снятых щитках обеспечивается удобный доступ к ДУ и отделителю. Через образовавшийся проем можно осмотреть, отрегулировать любую из деталей ДУ и отделителя. Для ревизии выключателя нет необходимости отсоединять его от шинопроводов или демонтировать с места установки. Ширина полюса выключателей всех типов составляет 1343 мм, расстояние между осями полюсов обычно равно 1800 мм, но может быть уменьшено до 1500 мм.