9-6. НЕКОТОРЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ИНОСТРАННЫХ ФИРМ
Характерной чертой в конструировании воздушных выключателей иностранными фирмами, связывающими этот вид высоковольтной аппаратуры с долгосрочной перспективой своей специализации, является непрерывное совершенствование базисной конструкции с учетом многолетнего опыта ее эксплуатации и исследований.
Рис. 9-20. Выключатель OHBR 400 («Рейролл», Англия)
Как уже говорилось, основные усилия в настоящее время направлены на улучшение основных параметров выключателей, увеличение надежности, повышение технико-экономических показателей. Наиболее прогрессивной в этом плане является тенденция к укрупнению модулей серий в основном за счет повышения рабочего давления сжатого воздуха.
В качестве примера кроме выключателей, описанных выше, можно рассмотреть развитие серий воздушных выключателей фирм GE (США), «Рейролл» и GEC (Англия), AEG (Германия) и др.
Фирма GE (США) освоила еще в 1957 г. выпуск выключателей серии АТВ на напряжения 115—460 кВ с двухразрывным дугогасительным модулем 138 кВ, рабочим давлением 3,1 МПа и шунтирующими сопротивлениями двустороннего действия.
Токи отключения этой серии не превосходили 45 кА, номинальный ток—1600 А, а время отключения — трех периодов промышленной частоты.
Конструктивные особенности этой серии подробно описаны в [56]. В последующие годы без существенных конструктивных изменений основной схемы фирма увеличила рабочее давление серии до 5,5 МПа, что позволило повысить напряжение модуля до 245 кВ и создать двух- и трех- модульные выключатели соответственно на 550 и 765 кВ, даже несколько повысив токи отключения (до 55 кА). При этом были существенно повышены номинальные токи (до4000—8000 А), а время отключения уменьшено до двух периодов.
Рис. 9-22. Выключатель SV 170 (AEG, Германия)
На рис. 9-19 показан трехмодульный выключатель этой серии на напряжение 765 кВ со встроенным трансформатором тока. На базе серийных выключателей фирмой разрабатываются одиопериодные выключатели на 550 и 765 кВ. В этих выключателях в механическую управляющую тягу непосредственно под дугогасительным модулем встроено так называемое расцепляющее устройство сверхотключения, приводящее в действие модуль по команде с земли посредством светового импульса, вызывающего разряд конденсатора на катушку индукционного механизма. Импульс на устройство сверхотключения подается одновременно с импульсом на обычную систему отключения, которая в конце процесса приводит расцепляющее устройство в исходное положение. В процессе включения устройство сверхотключения не действует, и операция происходит обычным образом.
Фирма «Рейролл» (Англия) около 10 лет назад также освоила выпуск выключателей с металлической гасительной камерой типа OIBR на напряжения 132-400 кВ, по основным конструктивным принципам близких к вышеописанной серии. Серия базировалась на 132 - двухразрывном модуле с рабочим давлением 3 МПа, обеспечивавшем токи отключения до 50 кА. В последние годы рабочее давление серии поднято до 6 МПа, а напряжение модуля— до 150 кВ, что позволило фирме вдвое уменьшить число модулей в выключателях на напряжение 300 кВ и выше (например число модулей выключателя 400 кВ с током отключения 50 кА уменьшено с 12 до 6) и создать выключатели на 165 и 1100 кВ, одновременно улучшив и другие параметры (номинальный ток до 4000 А, время отключения до трех периодов) [97].
Рис. 9-23. Принципиальная схема модуля выключателей серии D3AF6
На рис. 9-20 показан выключатель новой серии типа OHBR на напряжение 400 кВ.
Наибольшее из известных в настоящее время рабочее давление сжатого воздуха (8,4 МПа) применила фирма GEG (Англия) , разработав новый двухмодульный выключатель на 420 кВ стоком отключения 60 кА и временем отключения 40 мс [91]. Этот выключатель приведен на рис. 9-21.
Ранее выпускавшиеся выключатели этой фирмы на напряжение 170—765 кВ при рабочем давлении 2,5 МПа имели токи отключения, не превосходившие 50 кА, при значительно большем числе модулей (например, при напряжении 420 кВ выключатель типа Т6 имел шесть двухразрывных модулей).
Наиболее длительное время сохраняет в производстве и в то же время непрерывно совершенствует; конструкцию свободоструйных выключателей фирма; AEG (ФРГ). Номинальные токи отключения первых серий этих выключателей не превышали 20 кА, номинальный ток составлял 1200 А; а время отключения 5 периодов. Выключателе базировались на двухразрывном модуле на 50 кВ при рабочем давлении 1,5 МПа. В последующие годы рабочее давление выключателей было поднято до 3 МПа, что наряду с введением второго дутья через подвижный контакт и некотором увеличением размеров позволило поднять напряжение модуля до 123—170 кВ, создав на его основе трех- и четырехмодульные выключатели на 420 и 525 кВ с токами отключения до 50 кА, номинальными токами до 2500 А и временем отключения 60 мс (серии H/HV, R/RV, S/SV). На рис. 9-22 приведен выключатель типа SV на напряжение 170 кВ с номинальным током отключения 34 кА.
Дальнейшего увеличения токов отключения (до 70 кА) фирма достигла путем шунтирования половины разрывов выключателей внешними низкоомными шунтирующими сопротивлениями (по схеме в на рис. 6-17).
Рис. 9-24. Выключатель D3AF6-220 TRO (Германия)
Оригинальную конструкцию воздушных выключателей уже около 10 лет выпускает фирма TRO (Германия). Серия этих выключателей типа D3AF6 на напряжения 110, 220 и 380 кВ построена на базе двухразрывного 110-киловольтного модуля с номинальным давлением 2 МПа по схеме рис. 9-23.
На металлическом резервуаре 7 смонтированы две камеры, с постоянным давлением сжатого воздуха в них, защищенные от разрыва фарфоровых изоляторов стеклопластиковыми цилиндрами 2. Внутри камер в изоляционных цилиндрах 3 с вмонтированными в них шунтирующими сопротивлениями 6 расположены подпружиненные импульсные контакты 4, создающие одностороннее дутье через сопла 5 при размыкании, которое осуществляется сбросом воздуха системой управления через управляющий трубопровод 9 и внутренние каналы двух отделителей 8. После расхождения контактов отделителя в конце процесса отключения, остающихся разомкнутыми под давлением сжатого воздуха, дугогасительные контакты смыкаются.
Включение осуществляется отделителями посредством включающих пружин после наполнения воздухом управляющего воздухопровода. Снаружи камеры зашунтированы делительными конденсаторами 7. Резервуар постоянно связан с магистралью сжатого воздуха посредством воздухопровода 10.
Выключатели серии имеют токи отключения до 38 кА и номинальный ток 2000 А. На рис. 9-24 приведен выключатель серии на напряжение 220 кВ.
На рис. 9-25 приведен полюс выключателя на напряжение 400 кВ типа WR фирмы «Шкода» (Чехия). Фирма выпускает серию таких выключателей на напряжение 110, 220 и 400 кВ с токами отключения до 30 кА и номинальным током 1600 А; Номинальное давление воздуха 2 МПа. Дугогасительное устройство одностороннего дутья размещено в фарфоровых камерах, шунтированных снаружи делительными конденсаторами; система управления пневматическая. Подвижный контакт камеры при отключении совершает двухступенчатое движение, вначале останавливаясь на расстоянии от сопла, оптимальном для гашения дуги, а затем увеличивая изоляционный промежуток для обеспечения надлежащей электрической прочности.
