Устройство разъединителей.
Высоковольтные разъединители предназначены: для отключения и включения под напряжение участков электрической цепи либо отдельных аппаратов при отсутствии нагрузочного тока (нагрузка отключена выключателем) или для изменения схемы соединения; для безопасного производства работ на отключенном участке; для включения и отключения (при условиях, установленных ПУЭ) зарядных токов воздушных и кабельных линий, тока холостого хода трансформаторов и токов небольших нагрузок. Имея открытую контактную систему, разъединители создают видимый разрыв электрической цепи, позволяющий персоналу убедиться в безопасности производства работ на отключенном участке.
В закрытых распределительных устройствах и на подстанциях напряжением 6—10 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители внутренней установки РВО, РВ, РВЗ, РВФ и др. Условное обозначение разъединителей расшифровывается так: Р — разъединитель, В — высоковольтный, О — однополюсный, 3 — с заземляющими ножами, Ф — фигурный. Цифры после букв означают номинальное напряжение (кВ), номинальный ток (А) и вариант исполнения.
Однополюсный разъединитель (рис. 1) состоит из двух опорных изоляторов 3 и контактной системы, в которую входят неподвижный контакт 4 и подвижный контактный нож 5, укрепленные на изоляторах. Контактный нож, вращающийся на оси, выполнен из двух полос, охватывающих неподвижные контактные стойки. Необходимое давление в контактах создают пружины. Разъединитель собран на основании в виде корытообразного цоколя 2.
Во включенном положении нож разъединителя запирается специальной защелкой, что исключает его самопроизвольное открытие под влиянием собственной массы, сотрясений и электромагнитных сил. Зацеп 6 имеет ушко для изолирующей штанги, с помощью которой включают и отключают разъединитель. Открытие ножа на угол более 75° ограничивается упором.
Рис. 1. Однополюсный разъединитель РВО на напряжение 6—10 кВ и ток 600 А:
1 — болт заземления, 2 — цоколь, 3 — изолятор, 4 — неподвижный контакт, 5 — подвижный контактный нож, 6 — зацеп
Ножи разъединителей, состоящие из двух полос (расположенных по обе стороны подвижного контакта), изготовляют только на номинальный ток до 600 А. При больших токах нож составляют из четырех, шести или восьми полос.
Разъединитель серии РВ состоит из трех скомплектованных на общей сварной металлической раме однополюсных разъединителей с общим валом и приводным рычагом для трех полюсов. В контактную систему разъединителя вертикально-рубящего типа входят неподвижные контакты и подвижные контактные ножи. Контактная система каждого полюса крепится на двух опорных изоляторах. Движение передается ножам всех трех фаз через изолирующие фарфоровые тяги, связанные с приводом через вал.
Трехполюсные разъединители по сравнению с однополюсными имеют следующие преимущества: простое и быстрое управление, возможность дистанционного управления приводом, а также одновременного включения и отключения всех трех фаз одной цепи, более простую сигнализацию.
Разъединители РВЗ в зависимости от варианта исполнения имеют один или два вала с заземляющими ножами, которые укреплены на раме пластинами. Заземляющие ножи снабжены дополнительными заземляющими контактами, расположенными под основными неподвижными контактами. В разъединителях РВЗ предусмотрена блокировка между валами основных и заземляющих ножей, что предотвращает ошибочные операции. Для управления разъединителями РВЗ устанавливают два одинаковых привода — для основных и заземляющих ножей.
Разъединители РВФ используют в устройствах, где необходим изолированный переход из одного помещения (отсека) в другое благодаря наличию в их конструкции проходных изоляторов и меньшей площади для их установки.
Разъединители РВЗ (или РВФЗ) используют для заземления основного токоведущего контура со стороны снятого напряжения, безопасного производства работ на отключенном участке или изменения схемы соединения. По сравнению с другими разъединители РВЗ имеют следующие преимущества: не требуют переносных заземлений (упрощается процесс заземления) и создают лучшие условия безопасности. Блокировка между подвижными контактами и заземляющими ножами, между разъединителем и выключателем исключает заземление частей, находящихся под напряжением.
Разъединители РВЗ (РВФЗ), как и РВ (рис. 2, а, б), собирают на металлической раме 3 с изоляторами 4, на которой укреплены медные неподвижные 5 (губки) и подвижные 6 (ножи) контакты. Заземляющие ножи приварены к стальному валу 8, который вращается в раме и соединен с ней гибкой медной связью 9. Между двумя валами (разъединяющих и заземляющих ножей) укреплена блокировочная тяга 10. Кроме того, разъединители РВЗ, как и РВ, снабжены механизмом включения и отключения токоведущих ножей и ножей заземления. Подвижные контакты, соединяющиеся с рычагами отключающих механизмов, изолируют тягами.
Управление трехполюсными разъединителями осуществляют приводами ПР-10 и ПР-11, а однополюсными — изолирующими оперативными штангами ШО. При установке разъединителя и привода на одной стороне стены для управления токоведущими и заземляющими ножами применяют привод ПР-11, а при установке на разных стенах или разных сторонах одной стены—привод ПР-10.
Рис. 2. Разъединители:
а — РВ-6-10, б — РВЗ-6-10; 1 — рычаг, 2 — вал, 3 — рама, 4 — опорный изолятор, 5 — неподвижный контакт, 6 — нож, 7 — тяга с изоляторами, 8 — вал с заземляющими ножами, 9 — гибкая связь, 10 — блокировочная тяга
Привод состоит из чугунного литого подшипника, служащего его основанием, и рычажного механизма. Угол поворота рукоятки привода 150°. При отключении разъединителя рукоятку привода поворачивают вниз, при включении — вверх.
При установке привода на разных стенах рычажный механизм передает с помощью секторов движение от рукоятки на рычаг, связанный с разъединителем. При угле поворота рукоятки на 150° рычаг поворачивается на 90°. Крайние положения привода ограничиваются фиксатором. Чтобы вывести привод из крайнего положения, нужно фиксатор оттянуть на себя. Если разъединитель и привод расположены в одной плоскости, они соединяются между собой только тягой. Механизм привода обеспечивает ограничение хода и исключает самопроизвольное отключение ножей.
Штанга серии ШО служит для определения напряжения с помощью навинченного на нее указателя напряжений и состоит из рабочей головки, держателя и ограничительного кольца, отделяющего изолирующую часть держателя от ручки захвата. На конце штанга имеет палец, который при операциях вводят в зацеп разъединителя. Штанги выпускают длиной 1220 мм (ШО-10) и 1813 мм (ШО-35).
Установка разъединителей и приводов.
Монтаж разъединителей складывается из следующих операций: ревизии, подъема на опорные конструкции и крепления, проверки и регулировки основных и сигнальных контактов, проверки смонтированных разъединителя и привода в работе.
Перед установкой разъединители подвергают осмотру и ревизии: проверяют состояние фарфоровых деталей, отсутствие трещин, сколов, повреждений глазури; прочность армировки; надежность крепления всех узлов и деталей; исправность контактной системы; отсутствие раковин, вмятин, ржавчины.
Обнаруженные дефекты устраняют пришлифовкой и опиливанием, болтовые соединения подтягивают, трущиеся части смазывают тонким слоем технического вазелина, поврежденные фарфоровые детали заменяют. Ревизию разъединителей производят, как правило, в мастерских, вне зоны монтажа.
Разъединитель поднимают на место установки и закрепляют на болтах или штырях без затяжки гаек до отказа. В зависимости от массы его поднимают за раму вручную с помощью переносного штатива или талью. Не допускается подъем разъединителя за изоляторы или ножи.
Одновременно с установкой разъединителя монтируют привод и производят сборку передачи между ними. Разъединитель и привод устанавливают так, чтобы осевые линии, выверенные по уровню и отвесу, не отклонялись более чем на ± 2 мм.
Разъединитель и его привод крепят к стене или конструкции прочно и надежно. Болты должны иметь полную резьбу; при затянутой гайке должен оставаться свободный конец болта, имеющий не более двух-трех ниток резьбы.
Крепление разъединителя и его привода выполняют по уровню и отвесу. Для регулировки их положения применяют подкладки из листовой стали с отверстием для прохода крепежных болтов. При выверке следят, чтобы положение валов привода и разъединителя было строго горизонтальным. При установке нескольких однополюсных разъединителей, соединенных в один комплект, их валики должны быть расположены на одной горизонтальной оси.
После установки и выверки взаимного положения разъединители и приводы к ним окончательно закрепляют, затягивая до отказа болты, гайки и контрящие приспособления, и производят окончательную сборку передачи. Для этого на каждый разъединитель и диск привода устанавливают рычаги, на оба конца тяги навинчивают вилки, а тягу закрепляют шпильками со шплинтами. Кроме того, для поддерживания тяги при поломке или расцеплении ставят тягоуловитель. Части передачи соединяют коническими штифтами. После тщательной выверки соосности и регулировки длин сопрягаемых частей просверливают отверстия цилиндрическим сверлом и развертывают конической разверткой под штифты соответствующего размера. Точно так же выполняют штифтование подвижного упора на валу привода и рычагов на валах разъединителя и привода, но до этого должны быть завершены все работы по регулировке разъединителя с приводом (рис. 3, а, б).
Рис. 3. Установка трехполюсного разъединителя с приводом ПР-10:
а — РВ, б — РВЗ; 1 — вспомогательные контакты, 2 — привод, 3 и 4 — вилки, 5 — разъединитель
При расположении осей передачи от разъединителя к приводу в разных плоскостях производят с помощью соединительной муфты удлинение вала разъединителя с закреплением соединительных валов коническими штифтами. Свободный конец вала укрепляют в торцевом или опорном подшипнике, устанавливаемом на боковой стенке. При устройстве более сложной передачи в разных плоскостях производят не только удлинение вала, но и устанавливают промежуточные подшипники, на которых закрепляют промежуточные валы с надетыми на них рычагами. В этом случае тягу составляют из отдельных элементов, соединяемых между собой с помощью вилок и закрепляемых на соответствующих рычагах шпильками и шплинтами.
После установки разъединителей и приводов к ним, а также после сборки передачи осуществляют окончательные регулировку разъединителей и приводов и закрепление рычагов на валах упорными винтами. При регулировке соблюдают и выполняют условия, обеспечивающие нормальную работу разъединителей и приводов. Ножи располагают соосно без перекосов по отношению к неподвижным контактам. При выключении нож должен входить в неподвижный контакт. Для устранения недостатков во взаимном положении ножа и неподвижного контакта несколько смещают последний по отношению к изолятору, на котором он укреплен, либо смещают изолятор по отношению к раме, либо поворачивают изолятор вокруг своей оси. После того как нож и неподвижный контакт достигнут правильного положения, затягивают все болтовые соединения.
Одновременность замыкания контактов проверяют так: медленно доводят передачу на включение до момента соприкосновения с подвижным контактом и в этом положении измеряют зазоры, оставшиеся между неподвижными контактами и ножами остальных полюсов. Допустимыми считаются зазоры, не превышающие 3 мм для разъединителей до 10 кВ. При большой разновременности производят регулировку изменением длины звеньев передачи.
Измеряя усилие вытягивания ножа из неподвижного контакта, проверяют контактное давление динамометром или пружинными весами при сухих (обезжиренных) контактных поверхностях.
Угол поворота ножей задается заводом-изготовителем для каждого типа разъединителей. Например, для РВ-10/400 угол между отключенными и включенными положениями разъединителя равен 65°. Допустимое отклонение от нормы ±3°. При необходимости его регулируют изменением длины тяги.
При регулировке привода добиваются, чтобы включенное и отключенное положения разъединителя и привода соответствовали друг другу: при верхнем положении рукоятки рычажного привода разъединитель должен быть включен, при нижнем — отключен. В обоих крайних положениях привод запирается защелкой. Регулировку считают законченной, если для включения и отключения разъединителя достаточно усилий руки одного человека.
Сигнальные контакты КСА регулируют изменением положения рычагов на их валике и приводе разъединителя. Они служит для замыкания и размыкания блокировочных цепей, цепей сигнальных ламп и других вспомогательных электрических цепей. Эти контакты, предназначенные для установки с выключателями и разъединителями, имеют (в зависимости от назначения) от 2 до 12 контактов для присоединения цепей.
Конструкция контактов КСА проста и удобна в монтаже и эксплуатации. Основными их элементами являются неподвижные и поворотные контакты, валик для насадки подвижных контактов, диск для соединения под различным углом с приводным рычагом. Последний соединен другим концом с приводом выключателя или разъединителя (у однополюсных разъединителей— с ножом).
При сборке КСА поворотные контактные шайбы располагают на валике так, чтобы контакты на замыкание и размыкание чередовались. Если по схеме необходимо другое расположение поворотных контактных шайб, проводят соответствующую переборку КСА. Приводной рычаг можно переставлять в требуемое положение по всей окружности диска, используя отверстия в нем и в самом рычаге. Основное требование к регулировке контактов КСА заключается в том, чтобы сигнал об отключении разъединителя начинал действовать после прохождения ножом разъединителя 75 % полного хода, а сигнал о включении — не ранее момента касания ножом неподвижных контактов.
После регулировки разъединителя окончательно закрепляют рычаг на его валу с помощью конических штифтов диаметром 6 мм и длиной 60 мм. В рычаге и валу сверлят отверстия, диаметр которых на 0,2—0,3 мм меньше диаметра штифта.
Работы по установке и регулировке разъединителей считаются законченными, если привод разъединителя и вся система передачи работают четко, без затираний. Холостой ход рукоятки привода, возникший в результате зазоров и упругих деформаций всей системы передачи от рукоятки привода до ножей, не должен превышать 5 Привод в крайних положениях автоматически запирается специальными приспособлениями. Ножи разъединителя при включении попадают в неподвижные контакты по центру и входят в них без ударов и перекосов, не доходя до упора на 3—5 мм.
Неодновременность включения ножей двухполюсных и трехполюсных разъединителей не должна превышать 3 мм при измерении этого расстояния между ножом и неподвижным контактом. Поверхностные контакты должны иметь не менее трех точек касания, не лежащих на одной прямой, а линейные контакты — не менее двух площадок касания. Наличие указанных площадок проверяют щупом толщиной 0,05 мм и шириной 10 мм, который не должен проходить более чем на 5 мм внутрь поверхностного контакта либо вдоль контактной линии при линейном контакте. Жесткое зажатие контактных пружин разъединителей не допускается. При включенном положении ножа между витками спиральных пружин или пластинами плоских пружин должен оставаться зазор не менее 0,5 мм.
Отрегулированный разъединитель проверяют несколькими включениями и отключениями. Эти операции выполняют одним движением привода без рывков и ударов в ножах с соблюдением заданных углов поворота подвижных контактов и рычагов. В крайних положениях съемный штифт, фиксирующий положение привода, должен свободно входить в отверстие поворачивающегося сектора и надежно запирать привод.
По окончании монтажа до пуска в эксплуатацию контактные части разъединителя смазывают техническим вазелином, обертывают бумагой и закрепляют шпагатом.
Рассмотренные вопросы
- Как устроены и для чего служат разъединители?
- Как установить, закрепить и отрегулировать трехполюсный разъединитель?
- Каково устройство рычажного привода и как монтируют передачу от привода к разъединителю?
- Для чего служат сигнальные контакты КСА и как их устанавливают?
