Выключатели и измерительные трансформаторы в КРУ 6-220 кВ - Маломасляный выключатель ВК-10 до 1600 А

Маломасляный выключатель ВК-10 на номинальные токи до 1600 А колонкового типа со встроенным пружинным приводом предназначен для работы в операциях О, В и в циклах: 0-0,5 с - ВО - 180 с - ВО; О - 180 с - ВО - 180 с - ВО; О - 0,5 с - ВО - 20 с - ВО. Выключатели имеют такие же технические данные, как и выключатели ВМПЭ-10 до 1600 А, но отличаются следующими данными:

Выключатели ВК 10 по конструкции в зависимости от номинального тока и номинального тока отключения имеют отличия по исполнению полюсов (рис. 12). Выключатели на 630 и 1000 А с Iо.ном 20 кА выполнены с полюсами в цельном изоляционном цилиндре, все выключатели с Iо.ном  31.5 кА и 1600 А имеют в верхней части металлические ребристые корпуса, а снизу - полюса из изоляционного цилиндра. Выключатель имеет меньшие габариты в сравнении с выключателем ВМПП и ВМПЭ.
Выключатель управляется дистанционно или вручную двигательным-пружинным приводом косвенного действия. Операция включения выключателя осуществляется за счет энергии, предварительно запасенной включающими пружинами привода. Отключение выключателя осуществляется за счет энергии, запасенной отключающей пружиной выключателя при включении. Выключатель ВК-10 представляет собой конструкцию полностью собранного выдвижного элемента, применяемого в шкафах КРУ КМ-1. В других конструкциях КРУ (например, К-47, К-49, К-104) у выключателей заменяется фасадная перегородка, которая не обладает достаточной для этих КРУ механической прочностью.
Выключатель ВК-10 состоит из сборного основания, трех полюсов, пружинного привода, фасадной перегородки, двух штепсельных разъемов по 20 цепей каждый, съемной пластины для подъема шторного механизма шкафа КРУ и изоляционного кожуха для выключателей с полюсами, имеющими металлические корпуса.
Рама основания имеет: боковые стойки, к которым крепится привод выключателя; педаль для управления фиксатором выдвижного элемента в рабочем или контрольном положении его в КРУ; контакт для заземления выдвижного элемента в корпусе шкафа КРУ и корпус механизма полюсов. Корпус выполнен литым на все три полюса, внутри на каждый полюс имеется механизм перемещения подвижного стержня (контакта) выключателя, состоящего из двух рычагов (наружного и внутреннего), жестко укрепленных на общем валу. Вал в каждом полюсе установлен на подшипниках скольжения и имеет уплотнения с защитными шайбами. Наружные рычаги вала механизма трех полюсов связаны с общей тягой, соединены с отключающей пружиной и при помощи регулируемой тяги - с рычагом привода. На основании закреплен масляный буфер для смягчения ударов в процессе отключения выключателя.

Рис. 12. Выключатель маломасляный ВК-10 (ВКЭ-М-10) до 1600:
а - на Iо.ном = 31,5 кА и Iо.ном = 1600 А, 6 - на Iо.ном = 20 ка, Iном= 630 и 1000 А; 1 - основание; 2 — пластина; 3 - привод; 4 — полюс; 5 — перегородка фасадная; 6 разъем штепсельный; 7 —кожух изоляционный

Рис. 13. Привод выключателя ВК-10:
1 — вал ручной заводки; 2 — крышка; 3 — болт; 4 — корпус; 5 — шпильки крепления привода; 6 — вал привода; 7 — вал кривошипа; 8 — вал первичный
Привод выключателя (рис. 13), расположенный в нижней части стоек основания, имеет достоинство в части использования избыточной энергии подвижных частей для частичного подзавода своих рабочих пружин в конце включения выключателя и состоит из корпуса, крышки, шпилек для его закрепления и валов самого привода, сочленяемых с валом: выключателя, кривошипа с храповым колесом, а также первичным валом и ручной заводкой на фасаде. Кроме того., на крышке привода имеется указатель положения привода и выключателя. В привод встроены: механизм свободного расцепления; электродвигатель с редуктором; пружины включения; дополнительная пружина включения; вспомогательные контакты положения привода и положения выключателя; ряд зажимов; буфера; электромагниты: дистанционного отключения, дистанционного отключения от источника независимого питания, дистанционного включения; реле блокировки от повторного включения;
кнопки ручного включения; ручки отключения; защелки вкл отключения и блокирующей; блока реле токовых электромагнитов и счетчика числа операций.
Механизм включения служит для удерживания вала привода и вала выключателя во включенном положении, осуществления отключения выключателя при воздействии на механизм отключающего электромагнита; передачи усилия рабочих включающих пружин с первичного вала на вал привода и вгг; выключателя в процессе включения.
Механизм свободного расцепления служит для разобщение подвижных частей привода от подвижных частей выключателя в процессе включения выключателя.
Вспомогательные контакты положения привода состоят из трех размыкающихся и трех замыкающихся контактов, которые переключаются при полностью заведенных рабочих пружина, тем самым обесточивая цепь питания электродвигателя с редуктором.
Вспомогательные контакты положения выключателя состоят из двух отдельно установленных переключателей ПКУЗ, один из которых состоит из двух размыкающихся и трех замыкающихся контактов, а другой из шести размыкающихся и шести замыкающихся контактов. Переключение их происходит от вала привода.
Буфер предназначен для частичного поглощения энергии и смягчения ударов подвижных частей привода при включении; ограничении угла поворота вала при включении выключателя; фиксации вала привода и вала выключателя во включенном положении.
Указателем положения рабочих пружин привода служит диск с табличками Готов и Не готов, укрепленный на первичном валу.
Указателем положения привод и, соответственно, выключателя служит другой диск с надписями Вкл. и Откл., который укреплен на валу привода. Эти надписи появляются в окошке крышки привода в зависимости от положения привода.
Обмоточные данные катушек электромагнитов отключения, включения, а также отключения от источника независимого питания приведены в табл. 6.
Блок реле токовых электромагнитов состоит из двух электромагнитов отключения с общим магнитопроводом. Его электромагниты действуют от вторичного тока трансформаторов тока в схемах с дешунтированием обмоток этих электромагнитов. Обмоточные данные катушек электромагнитов приведены в табл.7.
Выключатели поставляются с устройствами блокировки, присущими выдвижному элементу шкафа КРУ, не позволяющими: выкатить во включенном положении выключатель из зафиксированного положения; вкатить включенный выключатель из ремонтного положения в контрольное и из контрольного положения в рабочее; включить выключатель при нахождении выдвижного элемента в промежуточном положении (между контрольным и рабочим). Эти блокировки выполняются с помощью устройства за счет воздействия педали основания на стержень устройства при вкатывании или при выкатывании выдвижного элемента.

Таблица 7

Отличительной особенностью привода для управления выключателями на 31,5 и 20 кА на номинальный ток 1600 А является наличие в нем узла дополнительной пружины включения.
Для автоматической заводки рабочих пружин подается питание на электродвигатель с редуктором. Вращательное движение электродвигателя с редуктором посредством эксцентрикового выходного вала и установленной в нем собачки с пружиной преобразуется в колебательное движение. Колебательное движение собачки сообщает вращательное движение храповому колесу, жестко насаженному на вал кривошипе который посредством рычагов соединен первичным валом , заводит рабочие пружины. Для предотвращения обратной вращения храпового колеса под действием пружин помимо тормоза предусмотрена стопорная собачка. Процесс складывания механизма свободного расцепления происходит в течение всего времени заводки рабочих пружин и заканчивается в конце заводки, а при заведенных рабочих пружинах - мгновенно. В процессе заводки рабочих пружин диск механического указателя положения привода поворачивается и при полностью заведенных пружинах, в окошке крышки привода появляется надпись Готов. Заводка рабочих пружин может осуществляться вручную вращением рукоятки по часовой стрелке.
При не полностью заведенных рабочих пружинах нельз5 включить выключатель дистанционно. Рычагом ручного включения возможно включать и отключать выключатель при наладочных работах и измерении момента на валу механизма полю сов. Включение выключателя происходит при подаче импульса на катушку электромагнита включения привода или при нажатии на кнопку включения рычага ручного включения. В окошке крышки привода появляется надпись Вкл. Одновременно npи включении происходит растяжение отключающей пружины. Отключение выключателя происходит при подаче импульса на катушку электромагнита отключения или нажатием на кнопку отключения, а также при срабатывании электромагнита отключения от источника независимого питания, которые воздействуют на рычаг отключения. В окошке привода появляется надпись Откл.
Полюс выключателя (рис. 14) состоит из изоляционного цилиндра, на нижнем конце которого заармирован металлический фланец. Цилиндры прикреплены на корпусе механизма. Внутренний рычаг механизма корпуса изоляционной тягой шарнирно связан с подвижным стержнем диаметром 24 мм для выключателей на 630 и 1000 А и 28 мм на 1600 А. Для повышена термической стойкости к действию электрической дуги и увеличения срока службы верхний конец подвижного стержня снабжен контактом, облицованным дугостойкой металлокерамикой

Рис. 14. Полюс выключателя ВК-10 (ВКЭ-М-10):
а — на номинальный ток 630 и 1000 А (I ном = 20 к А); б — на номинальный ток 63 1 и 1000 А  Iо.ном = 31,5 кА) и 1600 А; 1 — стекло маслоуказателя; 2 — стержень направляющий; 3 — токоотвод; 4 — стержень подвижный; 5 — стержень токоведущий; 6 — корпус механизма; 7 — прокладка; 8 — фланец; 9 — тяга изоляционная 10 — обойма; 11, 13, 21 - прокладки; 12 - втулка; 14 — цилиндр распорный; 15 — камера дугогасительная; 16 — цилиндр; 17 — гайка; 18 — подвижный контакт главной цепи; 19 — контакт розеточный; 20 — винт; 22 — шайба; 23 — кожух металлический

В цилиндре полюса установлено токосъемное устройство, которое состоит из обоймы с двумя  направляющими стержнями. Между направляющими и подвижным стержнями установлен токоотвод (роликовое токосъемное устройство), который служит для передачи тока с подвижною на направляющие стержни и одновременно - для направления хода подвижных стержней. Токоотвод имеет от четырех до восьми пар роликов в зависимости от номинального тока и тока отключения выключателя.
Над токоотводом установлены распорный цилиндр, уплотнение с обоймой и дугогасительная камера; над камерой установлен розеточный контакт.
Маслоуказатель служит для наблюдения за уровнем масла в полюсе и состоит из стекла маслоуказателя с двумя предельными рисками, поплавка со стержнем указателя, расположенного в трубе. Обойма токосъемного устройства и основание розеточного контакта выводными токоведущими стержнями прикреплены к цилиндру полюса. Дня предотвращения течи масла из полюса на стержнях установлены уплотнения, поджимаемые к цилиндру изоляционными втулками с гайками. Основание розеточного контакта при креплении винтом имеет уплотнение и металлическую шайбу. На токоведущих стержнях установлены подвижные разъемные контакты главной цепи розеточного типа.
Дугогасительная камера (рис. 15) состоит из пакета изоляционных перегородок, стянутых тремя шпильками, с центральным отверстием для прохода подвижного стержня. Верхняя перегородка камеры имеет кольцо, изготовленное из дугостойкого материала, В верхней части камеры изоляционные перегородки образуют Три поперечные, расположенные одна под другой дутьевые щели для гашения больших токов, связанные сквозным вертикальным каналом с подкамерным и надкамерным пространством. В нижней части камеры имеются два глухих масляных кармана для гашения малых токов. Конусная втулка, установленная в средней части камеры, служит для предотвращения чрезмерного разгона подвижного стрежня поп действием высокого давления, возникающего при отключении токов КЗ.
Розеточный контакт (рис. 16) у выключателей на токи 630- 1000 А с номинальным током отключения 20 к А состоит из 9 ламелей, а у выключателей на токи 630 и 1000 А с номинальным током отключения 31,5 к А и у всех выключателей на ток 1600 А - из 11 ламелей, собранных в обойме на основании контакта. Нижние торцы ламелей облицованы дугостойкой металлокерамикой. С внешней стороны каждая ламель имеет гнездо, куда устанавливается плоская пружина, упирающаяся в цилиндр.

Рис. 15. Камера дугогасительная выключателя ВК-10 (ВКЭ-М-10): а - номинальный ток 630 и 1000 А 0омои = 20 кА); б - на номинальный ток 630 и 1000 А (/о чом = 31,5 кА); номинальный ток 1600, 2000 и 3150 А; 1 - кольцо; 2 - щели дутьевые; 3 — канал вертикальный; 4 - карманы масляные; 5 - втулка конусная
Рис. 16. Контакт розеточный выключателя ВК-10 (ВКЭ-М-10): 1 - крышка; 2 - уплотнение; 3 - труба; 4 - поплавок со стержнем указателя; 5 - основание; А - обойма; 7 - ламель; 8, 11 - пружина; 9 - цилиндр; 10 - толкатель; 12 — шарик; 13 — клапан; 14 — воронка

*В числителе приведены данные для выключателей на ток 20 кА, а в знаменателе — на 31,5 к А.

Таблица 9
Ламели нижними внутренними торцами поджимаются к толкателю, который предназначен для защиты серебряных контактных поверхностей ламелей от обгорания, а также служит демпфером при включении В основании контакта установлен клапан с отверстием для входа масла, которое закрывается шариком для предотвращения выброса газомасляной смеси при отключении. Основание контакта соединено трубой с крышкой, в которой имеются отверстия для заливки масла выхода газов и для установки стекла маслоуказателя.
Скорости движения подвижных стержней выключателя ВК-10 приведены в табл. 8.
Электрическое сопротивление токопровода каждого полюс между верхними и нижними выводами без розеточных контактов (подвижных контактов главной цепи шкафа КРУ) приведено в табл. 9.