Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв

Элегазовые выключатели 110 кв, 220 кв

Для гашения электрической дуги часто используются различные газовые смеси. Элегазовые выключатели 110 кВ и 220 кВ работают именно по такому принципу и могут использоваться для работы в аварийных ситуациях.

Конструкция и виды

Элегазовые высоковольтные выключатели – это устройства оперативного управления для контроля высоковольтной линии энергоснабжения. Данные устройства имеют очень похожую конструкцию с масляными, но при этом, используют для гашения дуги не масляную смесь, а соединение газов. Зачастую это сера. Масляные выключатели требуют за собой особого ухода: по нормам необходимы периодическая замену масла и очистка рабочих контактов. Элегазовые в этом не нуждаются. Главное достоинство элегаза в его долговечности: он не стареет и минимально загрязняет механические части устройства.

высоковольтное оборудование

Фото — высоковольтное оборудование

  1. Колонковые (HPL 245B1, MF 24 Schneider Electric);
  2. Баковые (242PMR, DT2-550 F3 – производитель Areva).

Колонковый элегазовый выключатель представляет стандартное отключающее устройство, работающее только на одну фазу (например, LF 10 от Шнайдер Электрик). Он используется для сети 220 кВ. Конструктивно состоят из двух систем: контактной и дугогасительной. Обе они располагаются в емкости, наполненной элегазом. Могут быть как ручными (контроль производится исключительно механически) или дистанционными. Из-за такого разделения они имеют довольно большие габаритные размеры.

чертеж конструкции

Фото — чертеж конструкции

Баковые имеют меньшие габариты, их дополняет привод ППРМ 2 для элегазового выключателя. Привод распределяется на несколько фаз, что позволяет обеспечить мягкое регулирование напряжения (включение и выключение). Также их достоинство в том, что они могут переносить большие нагрузки благодаря встроенному в систему трансформатору тока.

Помимо конструктивных особенностей, выключатели элегазового типа классифицируются по принципу гашения дуги:

  1. Автокомпрессионные или воздушные;
  2. Вращающие;
  3. Продольного дутья;
  4. Продольного дутья с дополнительным разогревом элегаза.

Принцип работы и назначение

Элегазовые выключатели высокого напряжения работают за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает сигнал о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты отдельных камер (если устройство колонковое) размыкаются. Таким образом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на отдельные компоненты, но при этом и сама снижается из-за высокого давления в емкости. Если система установлена на низком давлении, то используются дополнительные компрессоры для нагнетания давления и создания газового дутья. Для выравнивания тока дополнительно используется шунтирование. Визуально схема работы выглядит так:

схема работы

Фото — схема работы

Отдельно нужно сказать про модели бакового типа. Их контроль выполняется приводами и трансформаторами. Приводной механизм для этой установки является регулятором: он необходим для включения, выключения электрической энергии и удержания дуги (при надобности) на определенном уровне. Приводы бывают:

  1. Пружинные;
  2. Пружинно-гидравлические.

Пружинный имеет очень простой принцип действия и высокий уровень надежности. В нем вся работа выполняется только за счет механических деталей. Пружина зажимается и фиксируется на определенном уровне, а при изменении положения контрольного рычага она разжимается. На основании его принципа работы часто готовится научная презентация действия шестифтористой серы в электрической среде.

ВГУ-35

Фото — ВГУ-35

Современные пружинно-гидравлические приводы помимо пружины дополнительно оснащены гидравлической системой управления. Они считаются более эффективными, т. к. пружинные механизмы могут сами поменять положение фиксатора.

Достоинства элегазовых выключателей:

  1. Универсальность. Данные выключатели используются для контроля сетей с любым напряжением;
  2. Быстрота действия. Реакции элегаза на наличие электрической дуги происходят за доли секунды, это позволяет обеспечить быстрое аварийное отключение подконтрольной системы;
  3. Подходят для эксплуатации в условиях пожароопасности и вибрации;
  4. Долговечность. Контакты, соприкасающиеся с элегазом, практически не изнашивают, газовые смеси не нуждаются в замене, а у наружной оболочки высокие показатели защиты;
  5. Подходят для отключения переменного и постоянного тока высокого напряжения, в то время, как их аналоги – вакуумные модели не могут использоваться на высоковольтных сетях.
Читайте так же:
Выключатель звуковых сигналов ваз 2107

Но, такие приборы имеют определенные недостатки:

  1. Высокая цена, обусловленная сложностью производства и дороговизной элегазовой смеси;
  2. Монтаж осуществляется только на фундамент или специальный электрощит, причем, для этого нужна специальная инструкция и опыт;
  3. Выключатели не работают при низких температурах;
  4. При необходимом обслуживании должно использоваться специальное оборудование.

Видео: особенности элегазовых выключателей

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики выключателей разных производителей и типов работы.

МЕК SF6 элегазовый пружинный выключатель HD4

Напряжение, кВ12 … 40,5
Ток, А630 … 3 600
Аварийный ток, кА16 … 50

Элегазовый выключатель LTB 145D1/B:

Напряжение, кВ145
Ток (номинальный/отключения), А/кА3150/40
Время выключения, мс25
Бестоковая пауза, мс300
ПриводПружинно-моторного типа
Номинально/наибольшее напряжение, кВ220/252
Аварийный ток, кА40/50
Рабочий ток, А2000

ВГБЭП-35 (ВГБ-35, ВГБЭ):

Отключаемый ток, А630
Содержание элегаза, %32
Бестоковая пауза, с0,3
Давление заполнения элегаза при 20° С, МПаабс (кгс/см2)0.55 (5.5)
Напряжение постоянного тока и переменного, В220/110-220
Ток, А630
Климатическое исполнениеУХЛ
Напряжение в трехфазной сети переменного тока, ВОт 35 до 1000
Частота, Гц50
Номинальный ток, А220
Ток отключения, кА2500
Напряжение, кВ250
Число приводов1
Ток, А3150
Отключение при, кА40
Напряжение, кВ110
Привод1
Время отключения, мс62

ВГУ-110 (газовый силовой):

Напряжение, В110
Ток, А3150
Отключение, кА40
Климатическое исполнениеУ1
Условия хранения25 лет при температуре не менее 20 градусов и влажности не более 60 %

Колонковый выключатель GL314 Alstom:

Напряжение, кВ220
Максимальное напряжение, кВ240
Рабочий ток, А4000
Отключение, кА50
ИзносостойкостьМ2

Генераторные силовые отключающие устройства с пружинным приводом – FKG 2:

Номинальный ток, А9000
Номинальное напряжение, кВ24
Отключение, кА63
Время выключения, мс60
УправлениеПружинный привод, трехполюсное

Элегазовый компрессионный выключатель фирмы Siemens (Сименс)3AP1FG-245 (для установки нужны фундаменты):

Рабочее напряжение, кВ220
ОтключениеВ три периода
ПриводПружинного типа
Ток, А4000
Выключение сети при, кА40

Купить подходящие элегазовые выключатели можно в любом электротехническом магазине. Их стоимость зависит от типа устройства и его производителя. Прайс-лист в Самаре, Москве, Екатеринбурге и других городах варьируется от 100 долларов до нескольких тысяч.

Вакуумный выключатель

На рисунке изображен трехфазный вакуумный выключатель в разрезе. Виден привод, состоящий из трех электромагнитов, объединенных общей планкой для одновременной работы, тяговый изолятор к гибкому токосъемнику, подвижный контакт, вакуумная камера, неподвижный контакт, корпус полюса из прозрачного пластика. Все три полюса устроены одинаково и установлены на корпусе привода в одной горизонтальной оси.

Вакуумный выключатель — высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций (операций включения-отключения) электрического тока — номинального и токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках.

Содержание

История создания [ править | править код ]

Первые разработки вакуумных выключателей были начаты в 30-е годы XX века, действующие модели могли отключать небольшие токи при напряжениях до 40 кВ. Достаточно мощные вакуумные выключатели в те годы так и не были созданы из-за несовершенства технологии изготовления вакуумной аппаратуры и, прежде всего, из-за возникших в то время технических трудностей по поддержанию глубокого вакуума в герметизированной камере.

Читайте так же:
Виды испытаний вакуумного выключателя

Для создания надежно работающих вакуумных дугогасительных камер, способных отключать большие токи при высоком напряжении электрической сети, потребовалось выполнить обширную программу исследовательских работ. В ходе проведения этих работ примерно к 1957 г. были выявлены и научно объяснены основные физические процессы, происходящие при горении дуги в вакууме.

Переход от единичных опытных образцов вакуумных выключателей к их серийному промышленному производству занял ещё два десятилетия, поскольку потребовал проведения дополнительных интенсивных исследований и разработок, направленных, в частности, на отыскание эффективного способа предотвращения опасных коммутационных перенапряжений, возникавших из-за преждевременного обрыва тока до его естественного перехода через нуль, на решение сложных проблем, связанных с распределением напряжения и загрязнением внутренних поверхностей изоляционных деталей осаждавшимися на них парами металла, проблем экранирования и создания новых высоконадежных сильфонов и др.

В настоящее время в мире налажен промышленный выпуск высоконадежных быстродействующих вакуумных выключателей, способных отключать большие токи в электрических сетях среднего (6, 10, 35 кВ) и высокого напряжения (до 220 кВ включительно).

Принцип действия [ править | править код ]

Внешние видеофайлы
Устройство и принцип работы
(Видеофайлы, поясняющие работу аппарата)
Работа привода вакуумного выключателя
Иллюстрация процесса отключения внутри вакуумной камеры
Принцип работы выключателя
Как производятся вакуумные дугогасительные камеры

Поскольку разрежённый газ (10 −6 …10 −8 Н/см²) обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7—10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и на других деталях дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение (см. иллюстрацию процесса отключения).

Выключатель элегазовый колонковый ВГТ-110 (У1, УХЛ1*)

Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз в качестве среды гашения электронной дуги; предназначенный для оперативных подключений и отключений индивидуальных цепей или электрооборудования в энергосистеме.

Схема элегазового выключателя

Рисунок 1 – Схема элегазового выключателя

Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах отключения до 80 кА. В технически развитых странах элегазовые выключатели высокого и сверхвысокого напряжения (110-1150 кВ) практически вытеснили все другие типы аппаратов.

Элегазовые выключатели высокого напряжения выполняют работу за счет изоляции фаз друг от друга посредством элегаза. Когда срабатывает уведомление о том, что нужно отключить электрооборудование, контакты некоторых камер (если аппарат колонковый) размыкаются. Таким способом, встроенные контакты образуют дугу, которая помещена в газовую среду. Она разлагает газ на разные компоненты, но при этом и сама уменьшается из-за высокого давления в емкости.

В процессе использования элегазового выключателя выполняются циклы подключения и отключения коммутационного аппарата. При различных дейсвий с выключателем в режимных целях, в большинстве случаев, ток отключения располагается в границах обозначенных значений. Количество потенциально возможных операций зависимо от тока отключения устанавливает изготовитель. Для того, найти суммарное число операций отключения, существенно нужно пользоваться особой диаграммой взаимосвязи, которую можно найти в паспорте выключателя. Чем больше ток, тем меньшее количество возможных циклов включения/отключения элегазового выключателя. Выключатель специализирован для установки в ОРУ 110кВ, так как его номинальное рабочее напряжение – 126кВ. Выключатель делает работу в согласовании с заявленными производственным изготовителем при условиях:

  • установки на возвышенности над ярусом морского побережья не больше тысячи м-ов;
  • температуры окружающей среды от -350 С до +400 С;
  • установки в согласовании с необходимыми условиями завода-изготовителя;
Читайте так же:
Периодичность технического обслуживания автоматических выключателей

Элегазовые выключатели различают

  • колонковые
  • баковые

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

4.1 Выключатель ВЭБ-110 относится к электрическим коммутационным аппаратам высокого напряжения, в которых гасящей и изолирующей средой является элегаз (SFe).

4.2 Выключатель состоит из трех полюсов, установленных на общей раме и механически связанных друг с другом посредством передаточного устройства. Все три полюса выключателя управляются одним пружинным приводом типа ППрК, установленным на той же раме. Об­щий вид выключателя приведен на рисунке 1.

4.3 Полюса выключателя имеют автономную газовую систему.

4.4 Каждый полюс снабжен электроконтактным сигнализатором плотности показывающего типа.

Сигнализатор плотности имеет устройство температур­ной компенсации, приводящее показания давления к температуре 20°С, и три пары, замыкающихся при сни­жении плотности элегаза контактов (то есть при наличии утечек элегаза).

Одна пара контактов замыкается при снижении приведенного давления до 0,44 Мпаабо, подавая сигнал о необходимости пополнения полюса элегазом.

Две другие пары контактов одновременно замыкаются при снижении приведенного давления до 0,42 Мпаабс, подавая сигнал принудительного его отключения с запре­том на включение.

Примечание: Схема блокировки оперирования или обеспечения автоматического отключения выключателя с одновременным блокированием включения должна быть разработана проектной организацией.

4.5 Выключатель снабжен трансформаторами тока для подключения измерительных приборов и цепей релейной защиты.

4.6 Полюсы выключателя снабжены устройствами электроподогрева, которые включаются при температуре ми­нус 25+1 °С и отключаются при температуре минус 19…22°С.

4.7 Варианты исполнения схемы электрических соединений выключателя приведены на рис. 3 и 4. Схемы элек­трических соединений привода приведены на рис. 2.

4.8 Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги потоком элегаза, который создает­ся за счет перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счет тепловой энергии самой дуги.

Включение выключателя осуществляется за счет энер­гии включающих пружин привода, а отключение — за счет энергии пружины отключающего устройства вык­лючателя.

Принцип гашения дуги

Успехи в разработках элегазовых выключтаелей откровенно оказали значительное воздействие на введение в эксплуатационную деятельность компактно размещенных на небольшой территории открытых распределительных устройствах размещенных на открытом воздухе, закрытых распределительных устройствах – размещенных в помещении и элегазовых комплектно распределительных устройствах. В элегазовых выключателях могут использоваться, разные методы гашения дуги зависимо от номинального напряжения, номинального тока отключения и объективных оценок энергосистемы (а также различных электроустановок).

В элегазовых дугогасительных устройствах , в сравнение от воздушных дугогасительных устройств, при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в воздушную среду, а в скрытный в себе объем камеры, наполненный элегазом при условно сравнительно маленьком лишнем давлении.

По методике гашения электрической дуги при выключении различают последующие элегазовые выключатели:

  • Автокомпрессионный элегазовый коммутационный аппарат , где существенно нужный крупно масштабный расход элегаза через сопла компрессионного дугогасительного устройства создается по ходу подвижной системы выключателя (автокомпрессионный выключатель с одной ступенью давления).
  • Элегазовый выключатель с электромагнитным дутьем, в котором гашение дуги в дугогасительном устройстве гарантируется вращением её по кольцевым контактам под воздействием магнитного поля, формируемого отключаемым током.
  • Элегазовый выключатель с камерами низкого и высокого давления, в каком принцип снабжения газового дутья через сопла в дугогасительном аппарате аналогичен воздушным дугогасительным устройствам (Элегазовый выключатель с 2 – мя ступенями давления).
  • Автогенерирующий элегазовый выключатель, где очень важный крупномасштабный расход элегаза через сопла дугогасительного устройства формируется за счет подогрева и увеличения давления элегаза дугой отключения в специально подготовленной камере (автогенерирующий элегазовый выключатель с одной ступенью давления).
Читайте так же:
Выключатель для вытяжки разборка

ВБ-110 Выключатели баковые элегазовые

Выключатель элегазовый ВБ-110-40/3150 УХЛ1 и У1 с пружинным приводом типа ППрА-2000 и встроенными трансформаторами тока предназначен для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ, в районах с умеренным и холодным климатом.

Выключатели выполнены с размещением дугогасительного устройства и трансформаторов тока во вводах, что соединяет в себе следующие преимущества: компактность при транспортировке и установке на объекте; высокая заводская готовность и низкие затраты на монтаж и наладку.Баки полностью теплоизолированы кожухом — для районов с холодным климатом.

Основные технические характеристики:

  • Номинальное напряжение Uном, кВ 110
  • Номинальный ток Iном, А 3150, 2500
  • Номинальный ток отключения Iо,ном, кА 40
  • Ресурс по механической стойкости 10 000 циклов

Встроенные трансформаторы тока ТВ-110:

  • Номинальный первичный ток, А от 100 до 2000
  • Номинальный вторичный ток, А 1 и 5
  • Количество вторичных обмоток до 6
  • Номинальная вторичная нагрузка, ВА от 5 до 50
  • Класс точности от 0,2S
  • Номинальная предельная кратность защитных обмоток до 30
  • Коэффициент безопасности приборов измерительных обмоток 10
  • Дугогасительное устройство размещено внутри ввода
  • Трансформаторы тока размещены в среде SF6 внутри второго ввода
  • Бак, объединяющий вводы, имеет жесткую, компактную, шарообразную конструкцию, что в 2,5 раза снижает затраты на баковый конструктив
  • Для исполнения УХЛI (-60 °С) выключатель имеет кожухи, полностью тепло- и ветроизолирующие шарообразный бак
  • Габариты выключателя позволяют доставлять изделие на объект в полной заводской готовности обычным автотранспортом.
  • Минимальное обслуживание
  • Высокие эксплуатационные характеристики
  • Пригоден для эксплуатации во всех климатических зонах
  • Снабжен простым и надежным приводом
  • Высокая сейсмостойкость

Баковый элегазовый выключатель ВБ-110-40 отвечает требованиям следующих нормативных документов:

  • Стандарты МЭК
  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ»
  • ГОСТ 1516.3-96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750кВ. Требования к электрической прочности изоляции»
  • ГОСТ 8024-90 «Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний»
  • ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»
  • ГОСТ 12.2.007.0-75 12.2.007.3-75 «Изделия электротехнические. Требования по безопасности»
  • ГОСТ 16962.1-89 «Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам»
  • ГОСТ 1516.2-97 «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции»
  • ПБ 10-115-96 «Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
  • ТУ 3414-003-00213606-2009
Читайте так же:
Автоматический выключатель lsis ts630n

Параметры сквозного тока короткого замыкания:

— в горизонтальной плоскости вдоль оси полюса (ввода)

Габаритные размеры выключателей баковых серии ВБ

5. Достоинства и недостатки

Учитывая вышеупомянутое, между плюсами выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

  • возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого выполнения буквально всех классов напряжения;
  • отмечается простота и надежность конструкции в эксплуатации;
  • высокая интенсивность скорости срабатывания;
  • низкие динамические нагрузки на фундаментные опоры;
  • неплохая отключающая способность;
  • небольшие габаритные пропорции и сумма веса;
  • наличие в приводе автоматического управления двух ступеней обогрева;
  • большой коммутационный ресурс контактной системы;

Недостатки элегазовых выключателей:

  • требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза;
  • высокие необходимые условия к качеству элегаза;
  • необходимость специально подготовленных устройств для заполнения, перекачки и фильтрации элегаза;
  • относительно высокая стоимость элегаза;
  • сложность и накладность изготовления — при производственном изготовлении неизбежно нужно соблюдать высокоё качество аппарата;
  • дороговизна конструкции и второстепенных элементов;
  • при выводе из строя выключателя в режиме ЧП, починка данного аппарата может быть не актуальной.

6. Технические характеристики

В таблице приведены технические характеристики выключателей ВГТ — 110 кВ. Таблица 5.1 – Основные технические данные выключателя ВГТ — 110 кВ

Выключатели/Switches ВБ5

Выключатели предназначены для коммутации электрических цепей переменного напряжения 110 В (ВБ5-3 -220В) и 380 В частотой 50 Гц или 60 Гц и постоянного напряжения 220 В и используются для комплектации телескопического центрального открывания дверей кабины и шахты пассажирских лифтов.

Выключатели безопасности ВБ5, ВБ5-1, ВБ5-2, ВБ5-3 относятся к выключателям с непосредственным (принудительным) разрывом контактной цепи с повышенным допустимым смещением элементов (кроме ВБ5) и отвечают повышенным требованиям безопасности, а также соответствуют Европейским правилам № 81-1, правилам устройства и безопасной эксплуатации лифтов ПБ 10-558-03.

Выключатели заменяют выключатели путевые серии ВП73 и другие выключатели с совмещением функций устройства безопасности и рабочего устройства с гальванически связанными контактами, использование которых запрещено «Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов».

Общие характеристики (General characteristic)
Номинальное напряжение по изоляции, В660Rated insulation voltage, В660
Номинальный тепловой ток, А10Rated thermal current, А10
Степень защиты по ГОСТ 14255ІРОО
Условия эксплуатации (Service conditions):
Коммутационная износостойкость при напряжении постоянного тока 130 В и величине тока 2 А, напряжении переменного тока 110 В, величине тока 0,02 А и частоте ВО 1200 циклов в час составляет не менее 3 000 000 циклов ВО для ВБ5 и 1500 000 ВБ5-1, ВБ5-2, ВБ5-3.Сommutation wear resistance at a DC voltage of 130 V and current value of 2 A, alternating current of 110 V, current value of 0.02 A and with frequency of 1200 cycles per hour is not less than 3 000 000 cycles of ВО for ВБ5 and 1500 000 ВБ5-1, ВБ5-2, ВБ5-3.
Выключатели надежно коммутируют наименьшее значение рабочего тока 0,01 А при постоянном напряжении 24 В.Switches reliably commute the lowest operating current value of 0.01 A at direct voltage of 24 V
Окружающая среда не взрывоопасная, не содержит токопроводной пыли и агрессивных газов, способных разрушить металл и изоляцию.The environment is non-explosive, does not contain current-carrying dust and corrosive gases able to break metal and insulation.

Вид:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector