Обслуживание распределительных устройств высокого напряжения - Надзор за разъединителями

Основным назначением разъединителей является снятие напряжения с участка электрической цепи, после того как эта цепь отключена посредством выключателя. Разъединители, устанавливаемые в цепях без выключателей (например, в цепях трансформаторов напряжения, разрядников) служат для отключения этих цепей, ток которых небольшой по величине. Подробнее о          допустимости отключения токов разъединителями будет сказано в § 10.
Токи нагрузки силовых трансформаторов, генераторов, электродвигателей и большинства линий ни в коем случае не могут быть отключаемы разъединителями.
Причина такого запрещения состоит в том, что при разрыве тока нагрузки возникает мощная дуга, которая сильно ионизирует окружающее пространство, вследствие чего по мере отхода ножа разъединителя от губок дуга не гаснет, а растягивается (рис. 8). Неорганизованная дуга, т. е. не ограниченная каким либо дугогасительным устройством, имеет возможность благодаря движению воздуха отклоняться в любом направлении, и так как при этом дуга может приближаться к токоведущим частям соседней фазы (к губке разъединителя или к присоединенной ошиновке) или даже к аналогичной дуге на соседней фазе, то произойдет короткое замыкание между двумя или тремя фазами. Это вызовет разрушение аппаратуры, шин и вывод из строя распределительного устройства.
Разъединители состоят из спорных изоляторов, токоведущих ножей и губок. На опорных изоляторах имеются неподвижные контактные соединения с подходящей к аппарату ошиновкой.
На трехполюсных разъединителях внутренней установки передача усилий от рычага привода к токоведущему ножу осуществляется посредством изолирующей тяги из фарфора, дерева или бакелита, причем дерево и бакелит встречаются на разъединителях старых выпусков.
На трехполюсных разъединителях наружной установки передача усилий от привода к ножу осуществляется обычно через одну или две поворотных колонки изоляторов, состоящих в зависимости от рабочего напряжения и конструкции из одного или более изоляторов.

Рис. 8. Отключение разъединителем тока холостого хода трансформатора.
Требования, которые предъявляются к разъединителям, сводятся к следующим:
а)  токоведущие части (нож, губки, места соединения с ошиновкой) при длительном протекании номинального тока не должны нагреваться свыше 75° С, т. е. при температуре окружающего воздуха +35° С (принимаемой за расчетную для всей аппаратуры) перегрев должен быть не более 40° С;
б)   при сквозных коротких замыканиях нож не должен выходить из губок под действием электродинамических усилий (на однополюсных разъединителях с этой целью устраивается специальная защелка, затирающая нож во включенном положении); кроме того, ножи и изоляторы должны выдерживать эти усилия без поломок;
в)  токоведущие части должны выдерживать токи сквозного короткого замыкания, не перегреваясь сверх допустимого предела (300° С) и не теряя механических свойств.
Наиболее слабыми местами разъединителей внутренней установки являются контакты в губках. В ряде случаев, несмотря на сильное нажатие, контакт осуществляется не по всей плоскости губки, а в отдельных точках ее. При значительных величинах тока плотность тока может оказаться больше допустимой, контакт начнет нагреваться; при нагреве переходное сопротивление увеличивается, что приводит к дальнейшему усилению нагрева за счет большей выделяющейся в сопротивлении контакта энергии. Увеличение сопротивления может происходить и за счет окисления поверхности контакта вследствие нагрева. Прогрессирующий нагрев контакта в губке может привести к ослаблению нажатия пружины, что в свою очередь увеличит переходное сопротивление в контакте. Все это в конечном счете приводит к нагреву контакта до высокой температуры и в некоторых случаях даже к его расплавлению и выгоранию.
Для того чтобы избежать повреждений разъединителя из за перегрева контактов, следует при монтаже или ремонте разъединителя, во-первых, обеспечить плотное и полное соприкосновение поверхностей ножа и губки разъединителя и достаточно сильное нажатие пружины и, во-вторых, покрыть контакт слоем технического бескислотного вазелина для предохранения от окисления контактных поверхностей.
Для исключения нагрева болтовых соединений в местах присоединения ошиновки к разъединителю поверхности соприкосновения должны быть тщательно обработаны и надежно соединены.
Наиболее часто в этих местах нарушается контакт, если алюминиевая ошиновка присоединяется болтовым зажимом к медному выводу разъединителя. В месте соприкосновения меди и алюминия при наличии влажности воздуха возникает электрохимическая коррозия, разрушающая металл.
При осмотре разъединителей нагрев контактных соединений выявляется по термопленкам. Можно также использовать и другие методы, описанные в предыду
щем параграфе. В случае выявления нагрева необходимо уменьшить протекающий через разъединитель ток, например разгрузить генератор. При нагреве шинного разъединителя надежнее всего перевести присоединение на другую систему шин, отключив после этого дефектный разъединитель.
Надзор за опорными изоляторами разъединителей не отличается от надзора за изоляторами сборных шин, описанного выше. Необходимо только отметить, что изоляторы разъединителей чаще выходят из строя из-за появления трещин, поскольку они испытывают ударные нагрузки при включении ножа разъединителя. На изоляторах разъединителей внутренней установки от ударов может выкрошиться цементная армировка головки изолятора, что повлечет поломку изолятора.
Кроме опорных изоляторов, необходимо обращать внимание на изолирующие тяги разъединителей внутренней установки. Сплошные фарфоровые тяги могут иметь поперечные трещины. Если тяги полые, через неплотности армировки внутрь может попадать влага, что приведет к перекрытию тяги. Неплотность можно иногда обнаружить по ржавым потекам на колпачке тяги. На деревянных и бакелитовых тягах следует проверять наличие и целость лакового покрытия. Следы разрядов на тяге свидетельствуют об отсыревании тяги, что может вызвать перекрытие. Дефектные тяги следует заменять.
Все, что было сказано в § 3 относительно загрязнения и очистки изоляторов сбооных шин, может быть целиком отнесено и к изоляторам разъединителей. То же самое следует сказать и о проверке штыревых изоляторов с помощью штанги.
Если при осмотре разъединителя будет обнаружено, что нож вошел в губки неполностью или с перекосом, ни в коем случае не следует пытаться улучшить контакт или положение ножа, воздействуя на привод разъединитель, хотя бы и червячный, так как возможно случайное отведение ножа или нарушение контакта, что приведет к появлению дуги и повреждению разъединителя.
С целью предотвращения операций разъединителями, при которых может быть отключен или включен рабочий ток присоединения, что, как было указано выше,
Является недопустимым, приводы разъединителей снабжаются блокировкой, не позволяющей оперировать разъединителем при включенном положении выключателя данного присоединения. При двойной системе шин при включенном положении одного из шинных разъединителей данного присоединения второй шинный разъединитель блокировка позволит включать и отключать лишь при условии замыкания обеих систем шин шиносоединительным выключателем. Блокировочный замок застопоривает привод разъединителя. Замки электромагнитной блокировки, допускающие деблокировку вручную (в случае какой-либо неисправности в электрических цепях блокировки), должны быть запломбированы. При осмотрах необходимо обращать внимание  на целость пломб и правильное положение стопоров замков.