Устройство высоковольтного выключателя: Высоковольтный выключатель — это… Что такое Высоковольтный выключатель?

Содержание

Комплектные распределительные устройства серии КМ-1МП — — «ГК

Назначение и область применения

Комплектные распределительные устрой­ства серии КМ-1МП предназначены для при­ема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышлен­ной частоты в сетях с изолированной или за­земленной через дугогасящий реактор ней­тралью.

КРУ применяются в закрытых распреде­лительных устройствах (РУ) и электроуста­новках с частными коммутационными опера­циями.

Шкафы серии КМ-1МП разработаны для применения взамен ранее изготовляемых в СССР и СНГ шкафов серий КМ-1, КМ-1Ф и имеют ряд преимуществ перед ними:

  • повышенная надежность в эксплуатации за счет применения современного высоковольт­ного коммутационного аппарата (вакуумного выключателя ВБСК2,), имеющего высокий механический и коммутационный ресурс;
  • блок низковольтной аппаратуры изготовля­ется на базе электромеханических реле или на базе комплектных устройств защиты и ав­томатики БМРЗ; ЗРАС; ЯРЭ; 5ЕРАМ; УЗА; ТЕМП; МГСОМ;
  • повышенная эксплуатационная безопас­ность за счет применения более надежных блокировок коммутационных высоковольт­ных аппаратов от ошибочных действий персонала подстанций при оперативных переключениях и ремонтных работах, размещение аппаратуры вспомогательных цепей в отдель­ном съемном релейном шкафу, который полностью изолирован от силовых цепей камеры, возможность верхнего или нижнего присоединения шин вводов и выводов.
  • жесткий сварной каркас из сортового проката;
  • только медные шины, изоляторы полимерные;
  • уменьшенная высота;
  • легкость вката (выката) тележек за счет установки колес на подшипники и симметричного подъема шторочного механизма.

Условия обслуживания шкафов КМ-1 МП — двухстороннее, при желании заказчика мо­жет быть одностороннее.

Шкафы серии КМ-1 МП при дополнительном уплотнении на задней стенке могут быть применены для распределительных устройств наружной установки взамен шкафов серий К-59 и т.п. При установке шкафов КМ-1 МП взамен шкафов серий КМ-1, КМ-1Ф переделка фундаментов не требуется.

При необходимости установки совместно с другими шкафами КРУ могут быть установ­лены переходные шкафы, например, между КРУ серии КМ-1 КМ и КРУ2-10-20.

Шкафы комплектных распределительных устройств серии КМ-1 МП соответствуют тех­ническим требованиям ГОСТ 14693-90, ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 12.2.007.4-75

Основные технические данные
Номинальное напряжение, кВ6; 10
Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ, А630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150
Ток термической стойкости (3 с), кА20; 31,5
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей, кА50 — 80
Номинальное напряжение вспомогательных цепей, В:
постоянного и выпрямленного тока
110, 220
переменного тока220
Габаритные размеры:
высота, мм1862
глубина, мм1300
ширина750 (1125)*
Вес750 — 950
Для ячеек на номинальные токи 2000-3150 А

* Габаритные размеры ячеек КМ1 — МП

4.

2. Обслуживание выключателей высокого напряжения

Читайте также

Глава 3 РЕЧИ ВЫСОКОГО: о важнейших деяниях богов

Глава 3 РЕЧИ ВЫСОКОГО: о важнейших деяниях богов Боги и культурные герои. — Сотворение мира. — Оживление первых людей. — Многоликий и многоимен- ный Один. — Обретение рун мудрости. — Добывание меда поэзии. — Смерть Бальдра и разговор с вельвой. — Тор-защитник. —

Глава 12 В зоне высокого напряжения Ловушка № 3: стереотип подавления и насилия

Глава 12 В зоне высокого напряжения Ловушка № 3: стереотип подавления и насилия Нельзя любить ни того, кого боишься ты, ни того, кто боится тебя. Цицерон Контуры ловушки. Дочитав эту главу до конца, вы, безусловно, поймете, почему разобраться в устройстве ловушки

2.

5. Обслуживание устройств регулирования напряжения

2.5. Обслуживание устройств регулирования напряжения В соответствии с требованиями ПТЭ, устройства РПН должны быть в работе, как правило, в автоматическом режиме. Их работа должна контролироваться по показаниям счетчиков числа операций. Для автоматического управления

4.1. Термины, определения и классификация коммутационных аппаратов высокого напряжения

4.1. Термины, определения и классификация коммутационных аппаратов высокого напряжения Коммутационный электрический аппарат (аппарат) представляет собой электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрических цепей и проведения тока (ГОСТ 17703-72).Коммутация

4.2.2. Обслуживание масляных выключателей

4. 2.2. Обслуживание масляных выключателей Масляные выключатели бывают с большим объемом масла (серий МКП, У, С и др.) и маломасляные выключатели (серий ВМГ, ВМП, МГГ, ВМК и др.).В баковых масляных выключателях с большим объемом масла используется масло как для гашения дуги, так

4.2.3. Обслуживание воздушных выключателей

4.2.3. Обслуживание воздушных выключателей Конструктивные схемы воздушных выключателей различны. Однако их общими элементами являются:дугогасительные устройства;устройства создания изоляционного промежутка между контактами выключателя при его отключенном

4.2.4. Обслуживание элегазовых выключателей

4.2.4. Обслуживание элегазовых выключателей Элегазовые выключатели являются одним из самых современных типов высоковольтных выключателей и получают все более широкое применение, в основном в КРУ 110–220 кВ. Эти выключатели являются достаточно надежными в работе и

4.2.5. Обслуживание вакуумных выключателей

4.2.5. Обслуживание вакуумных выключателей Вакуумные выключатели находят широкое применение в электроустановках напряжением 10 кВ и выше. По сравнению с другими выключателями высокого напряжения вакуумные выключатели имеют следующие преимущества:высокое

5.2. Обслуживание трансформаторов напряжения

5.2. Обслуживание трансформаторов напряжения Трансформатор напряжения (ТН) — это измерительный трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичное напряжение практически пропорционально первичному напряжению и при правильном включении сдвинуто

8.

12. Устройства резервирования отказов выключателей

8.12. Устройства резервирования отказов выключателей УРОВ устанавливаются, в соответствии с ПУЭ, практически на всех ПС 110–220 кВ с двумя и более выключателями.При отключении повреждений, сопровождающихся отказом выключателя, УРОВ отключает выключатели других

10.10. Вывод выключателей в ремонт и ввод их в работу после ремонта

10.10. Вывод выключателей в ремонт и ввод их в работу после ремонта Вывод выключателей в ремонт в зависимости от схемы ПС и числа выключателей на цепь осуществляется:при любой схеме ПС и одном выключателе на цепь — отключением присоединения на все время ремонта, если это

11.3. Предупреждение отказов выключателей

11. 3. Предупреждение отказов выключателей В эксплуатации имеют место случаи, когда масляные выключатели долгое время остаются в работе с невыявленными дефектами приводов и цепей управления, неисправностями передаточных механизмов, а воздушные выключатели — с

Технологии высокого способа печати

Технологии высокого способа печати Если в Китае или в Японии почти все древнейшие примеры полиграфического репродуцирования связаны с ксилографией (технология печати, для которой печатная форма страницы издания с текстом и иллюстрациями вырезалась на деревянной

Птицы высокого полета

Птицы высокого полета Впрочем, по всей вероятности, «Геофизика» и «Белый рыцарь» — «последние из могикан» в своем роде. По мнению многих специалистов, в дальнейшем высотные полеты будут совершаться большей частью беспилотными летательными аппаратами. Один из них —

Упражнения на отработку высокого положения локтя

Упражнения на отработку высокого положения локтя 1. СКОЛЬЖЕНИЕ В ВЫТЯНУТОМ ПОЛОЖЕНИИОтработка скольжения в вытянутом, обтекаемом положении – одно из самых динамичных упражнений для тренировки тонуса мышц, взрывной силы и амплитуды движений, а также гибкости,

* Площадь Высокого Рынка – Хоэр Маркт

* Площадь Высокого Рынка – Хоэр Маркт На старейшей площади Вены в Средние века стоял позорный столб. Сегодня в центре *площади Хоэр Маркт (Hoher Markt) (8)возвышается великолепный Свадебный фонтан (Verm?hlungs-brunnen, 1792 г.) в стиле позднего барокко, изображающий бракосочетание Марии и

Принцип действия, устройства, взаимодействием частей и параметрами работы высоковольтного выключателя переменного тока серии 3АН

Цель работы: ознакомление с принципом действия, устройством, взаимодействием частей и параметрами работы высоковольтного выключателя переменного тока серии 3АН и ревизия оборудования ячейки распределительного устройства переменного тока 27,5 кВ.

Порядок выполнения работы

1. До принятия от дежурного электромеханика рабочего места ознакомится с расположением оборудования в ячейке, составить однолинейную схему с указанием типов номинальных данных аппаратов и начертить эскиз расположения оборудования в модуле 27,5 кВ.

2. После принятия рабочего места, сняв предохранители в цепях управления, ознакомиться с конструкцией выключателя на практике.

Номинальные данные ячейки однополюсного выключателя питающей линии тяговой сети 1С-27,5-1-ФКС-УХЛ4:

ЕЕ168-00-000-00

𝑈ном = 27,5 кВ ; 𝐼ном = 1250 А ; 𝐼𝑃 20

ТУ 3185-147-53304326-2008

Зав. № 26090 ; масса 1100 кг ; 2011 г.

1. Конструкция и аппаратура ячейки 27,5 кВ

Безымянный.png

РУ-27,5 кВ переменного тока на учебной тяговой подстанции выполнено комплектным способом, ячейками 1С-27,5-1-ФКС-УХЛ4 одностороннего обслуживания.

Схема главных электрических соединений КРУ приведена на рис. 1,

общий вид на рис. 2.

Рис. 1. Схема главных соединений КРУ-27,5 кВ

Конструктивно ячейка РУ состоит из сборного каркаса и разделена металлическими перегородками на следующие отсеки (см. рис. 2.):

— отсек линейного разъединителя 1;

— отсек вторичных цепей 2;

— 3 — блок защит и автоматики «ЦЗА-27,5»;

— 4 — вакуумный выключатель 3АН 4784-27,5;

— 5 — выкатной элемент;

— отсек выкатного элемента 6;

— отсек 8 трансформатора тока 7.

Рис. 2. Общий вид КРУ 27,5 кВ

Разъединители— коммутационные аппараты, предназначенные для замыкания и размыкания предварительно обесточенных высоковольтных цепей с целью создания видимого разрыва цепи при производстве работ со снятием напряжения.

К цепям вторичной коммутации относят аппараты, с помощью которых осуществляется управление и контроль за работой основного оборудования.

Устройство ЦЗА-27,5 предназначено для выполнения функций защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления фидером контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ.

Высоковольтные фидерные выключатели переменного тока применяют на

тяговых подстанциях, постах секционирования и постах параллельного соединения. Основное назначение выключателей — защита контактной сети в аварийных режимах работы (при перегрузках и коротких замыканиях). Кроме того, с помощью выключателей осуществляется разрыв цепи тока при производстве оперативных переключений.

Измерительные трансформаторы тока применяют в электроустановках переменного тока для питания токовых обмоток измерительных приборов и реле защиты, расширения пределов измерения приборов, изоляции их и реле от высокого первичного напряжения. Применение трансформаторов тока обеспечивает безопасность персонала при работе с измерительными приборами и реле, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены.

2. Описание конструкции и принципа действия высоковольтного выключателя типа 3АН 4784-27,5

Выключатель состоит из полюса и полюсного привода.

Устройство полюса (см. рис. 3):

1 – верхняя опора полюса;

2

Вакуумный выключатель 110 кв ВГТ и ВГУ 400а

Область применения

Вакуумные выключатели ВРС-110 применяются для комплектации открытых распределительных устройств 110 кВ трансформаторных подстанций, могут применяться для расширения существующих подстанций. Ими можно заменить устаревший:

  • воздушный выключатель ввн 110,
  • баковые маломасляные выключатели вгп 110
  • элегазовый выключатель вгт 110 кв
  • и другие подобные.

Конструкция

Выключатель на напряжение 110 кв имеет цельнолитые полюса с кремнийорганической изоляцией. В полюсах используются специально разработанные для данного выключателя вакуумные камеры. Пружинный привод обеспечивает возможность ручного включения и отключения выключателя. Шкаф управления приводом расположен сбоку от корпуса выключателя, что обеспечивает удобный и безопасный доступ к нему.

Преимущества ВРС 110  перед элегазовыми выключателями:
  • Стабильное состояние контактной группы ВРС-110 сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации, а диэлектрические свойства элегаза снижаются (из-за накопления продуктов разложения в коммутационной камере при нарастании числа коммутаций).
  • Коммутационный ресурс ВРС-110 — 10 000 циклов, что в 2 раза больше, чем у элегазовых аппаратов.
  • ВРС-110 не нуждаются в техническом обслуживании до истечения 10 000 коммутационных циклов.
  • Минимальные сроки монтажа (6-8 часов) и минимальные затраты на монтаж.
  • ВРС-110 являются экологически чистым и  не требует дополнительных затрат на утилизацию, как элегазовые выключатели 110 40 2500.
  • Надежность выключателя ВРС-110 выше, чем у элегазового или воздушного (дугогасительная часть  ВРС-110 содержит меньше подвижных деталей).
  • Возможность эксплуатации в условиях низких температур (до — 60° С) без дополнительного обогрева.
Основные технические параметры
Параметры Значение параметра
Номинальное напряжение, кВ 110
Наибольшее рабочее напряжение, кВ 126
Номинальный ток, А 2 500 3 150
Номинальный ток отключения, кА 31,5 40
Ток термической стойкости , кА (3 с) 31,5 40
Ток электродинамической стойкости, кА 81 102
Полное время отключения, мс, не более 47
Собственное время включения, мс, не более 80
Собственное время отключения, мс, не более 32
Механический ресурс, циклов ВО 10 000
Коммутационный ресурс при номинальных токах, циклов ВО 10 000
Коммутационный ресурс при номинальных токах отключения, циклов ВО 25
Масса, кг 1 645

 

 

 

Контроль и испытания высоковольтных выключателей

24 августа 2018

При проведении работ на высоковольтных выключателях, для обеспечения безопасности персонала, необходимо использовать защитное заземление. Данное требование есть как в российских, так и в международных стандартах и правилах. Более того, заземлена должна быть любая часть высоковольтного выключателя. Поэтому оборудование, которое используется для диагностики высоковольтных выключателей, должно соответствовать данным требованиям.

Испытание высоковольтного выключателя должно выполняться с защитным заземлением с обеих сторон, чтобы уменьшить потенциальную опасность, вызванную наведенными напряжениями из-за емкостной связи с соседними компонентами. При использовании обычных методов испытаний высоковольтных выключателей необходимо отсоединить защитное заземление, по крайней мере, с одной стороны. В противоположность этому, альтернативный метод позволяет проводить те же испытания с подключенным с обеих сторон защитным заземлением. Это не только делает испытание намного более безопасным, но и упрощает и ускоряет его, поскольку больше не требуется выполнять действия по отсоединению защитного заземления.

Одним из основных требований к испытанию высоковольтных выключателей по новой методологии является корреляция результатов с предыдущей практикой.

Метод испытания высоковольтного выключателя с защитным заземлением с обеих сторон и обычный метод дают одинаковые результаты, если они выполняются в одинаковых условиях. Кроме того, новый метод быстрее, безопаснее и предоставляет больше диагностической информации.

 ОБЫЧНЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ РУ


При проведении обычного испытания высоковольтного выключателя выполняются следующие шаги:
  1. Размыкание высоковольтного выключателя.
  2. Заземление высоковольтного выключателя с обеих сторон.
  3. Подключение цепей управления высоковольтного выключателя к испытательной системой.
  4. Подключение датчика для измерения движения.
  5. Подключение проводов испытательной системой к главным контактам высоковольтного выключателя.
  6. Отключение заземления с одной стороны высоковольтного выключателя.
  7. Испытание высоковольтного выключателя.
  8. Подключение, отключенного ранее, заземления с одной стороны высоковольтного выключателя.
  9. Отсоединение всех испытательных кабелей от высоковольтного выключателя.
  10. Подключение микроомметра к главным контактам для измерения сопротивления.
  11. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 1 на фазе А.
  12. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 2 на фазе А (если необходимо).
  13. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 1 на фазе B.
  14. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 2 на фазе B (если необходимо).
  15. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 1 на фазе C.
  16. Измерение сопротивления расцепляющего устройства 2 на фазе C (если необходимо).
  17. Размыкание высоковольтного выключателя.

 ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ С ЗАЩИТНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ С ОБЕИХ СТОРОН


При испытании высоковольтного выключателя с подключенным защитным заземлением с обеих сторон процедура будет более эффективной по трем основным причинам. В обоих методах цепи управления и датчики подсоединены одинаковым образом, но вместо подключения проводов главных контактов на шаге 5 главные контакты подключаются к переносному микроомметру. Время переключения главных контактов измеряется через кабели микроомметра. Кроме того, нет необходимости отключать защитное заземление с одной стороны высоковольтного выключателя (шаг 6). Микроомметр может выполнять измерения при подключенном защитном заземлением на обеих сторонах, таким образом устраняются шаги 8–16. Измерения сопротивлений главных контактов включены в основное испытание, и измерения выполняются по всем трем фазам одновременно.

Без трудоемких процедур подключения и отключения испытание при подключенном защитном заземлением с обеих сторон превращает процесс из 17 шагов в процесс из 8 шагов. Преимущества этого метода заключаются в следующем:

  1. Более безопасная среда для персонала.
  2. Экономия времени, так как все испытания могут быть выполнены с одной конфигурацией кабелей
  3. Намного большая эффективность при меньшем количестве соединений и меньшей вероятности ошибки
На рисунке 1 показано подключение для испытания выключателя с дугогасящей камерой при подключенном защитном заземлении с обеих сторон.


Рисунок 1:
Испытание выключателя с дугогасящей камерой при подключенном защитном заземлении с обеих сторон


 СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ — ОПЕРАЦИЯ РАЗМЫКАНИЯ
На рисунках 2 и 3 показаны операции размыкания. На рисунке 2 показаны результаты обычного испытания, а на рисунке 3 результаты испытания при подключенном защитном заземлении с обеих сторон. Из результатов видно, что время переключения главных контактов составило приблизительно 43 мс для обоих методов. Параметры измерялись от момента подачи тока на катушку до размыкания выключателя. Все остальные параметры измерялись таким же образом.

При испытании с подключенным с обеих сторон защитном заземлении, сопротивление главных контактов измеряется до размыкания выключателя. Это делает ненужными дополнительные шаги испытания, необходимые для измерения сопротивления главных контактов при обычном методе.



Рисунок 2:
Операция размыкания (обычное испытание)



Рисунок 3:
Операция размыкания (при подключенном с обеих сторон защитном заземлении)


 СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ — ОПЕРАЦИЯ ЗАМЫКАНИЯ


На рисунках 4 и 5 показаны операции замыкания. На рисунке 4 показаны результаты обычного испытания, а на рисунке 5 результаты испытания при подключенном защитном заземлении с обеих сторон. Из результатов видно, что время переключения главных контактов составило приблизительно 60 мс для обоих методов. Все остальные параметры измерялись таким же образом. И снова, при испытании с подключенным с обеих сторон защитном заземлении сопротивление главных контактов можно измерить во время испытания.


Рисунок 4:
Операция замыкания (обычное испытание)



Рисунок 5:
Операция замыкания (при подключенном с обеих сторон защитном заземлении)

 ДЕЙСТВИЕ РАСЦЕПЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА С ДУГОГАСЯЩЕЙ КАМЕРОЙ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ


В системах передачи и распределения электроэнергии высоковольтные выключатели обеспечивают подключение к другим частям установки.

На протяжении всего срока службы высоковольтные выключатели должны постоянно коммутировать работающие части. В разомкнутом состоянии они являются точкой рассоединения, защищенной от пробоя, в замкнутом состоянии они проводят ток и при необходимости размыкают цепь.

Высоковольтный выключатель должен без повреждений выдерживать механические и термические нагрузки во время работы. Трение и истирание влияют на характеристики механических частей. Качество контактных систем токоведущих цепей может ухудшаться, что приводит к чрезмерному тепловыделению.

На рисунке 6 показано действие выключателя с дугогасящей камерой под напряжением.


Рисунок 6:
Действие выключателя с дугогасящей камерой под напряжением


  1. Положение «Включено»: Ток протекает через главные контакты
  2. Начало операции размыкания: Движение и рассоединение главных контактов; ток переходит на дугогасящие контакты
  3. Рассоединение дугогасящих контактов; между контактами возникает дуга
  4. Гашение дуги
  5. Положение «Выключено»
  6. Операция замыкания: Подготовка к следующей операции
Эти различные положения можно увидеть ниже (на рисунке 7).

 ОЦЕНКА РАСЦЕПЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПУТЕМ АНАЛИЗА КОНТАКТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ


Регулярные измерения статического и динамического сопротивления главных контактов позволяют точно оценить состояние распределительного устройства. Благодаря этому можно на раннем этапе определить объем работ по техническому обслуживанию и сократить нежелательные простои оборудования.

Высокое контактное сопротивление высоковольтного выключателя приводит к большим потерям мощности и в сочетании с тепловыделением может привести к серьезному повреждению высоковольтного выключателя. Такие неисправности, как высокое переходное сопротивление, обусловленное слабым электрическим контактом, можно определять путем измерения статического сопротивления контактов.

При измерении статического сопротивления контактное сопротивление измеряется, когда расцепляющее устройство находится в замкнутом состоянии. Однако такое измерение не предоставляет информации о внутреннем состоянии, особенно о дугогасящих контактах. Оценку можно произвести путем внутреннего осмотра контактов, но этот процесс очень трудоемок и требует много времени.


Рисунок 7:
Кривая измерения для выключателя с дугогасящей камерой


Рисунок 8:
Измерение динамического сопротивления «Включение – Выключение» на выключателе с дугогасящей камерой



Рисунок 9:
Кривая, используемая для определения состояния дугогасящих контактов


Для упрощения анализа состояния главных контактов высоковольтного выключателя было введено измерение динамического сопротивления. Измерения динамического сопротивления контактов можно использовать для определения характеристики сопротивления во время операции переключения. Сопротивление контактов динамически измеряется при операции замыкания-размыкания. По результатам этих измерений можно надежно определить характеристику сопротивления главных и дугогасящих контактов. Во время этой операции переключения подается большой испытательный ток и измеряется падение напряжения. По завершении операции переключения отображается характеристика сопротивления на протяжении всего хода контакта. Информация, полученная при измерении динамического сопротивления, полностью характеризует состояние контактов, в частности дугогасящих контактов, и указывает на какую-либо эрозию контакта. Состояние дугогасящих контактов невозможно определить измерением статического сопротивления.

На рисунках 8 и 9 показаны характеристики измерения динамического сопротивления, отображающие движение контактов.

Хорошо заметен переход к дугогасящему контакту. После измерения хода контактов также можно определить длину дуги. Отображение характеристики сопротивления и длины дугогасящего контакта дает представление о состоянии контакта без разборки расцепляющего устройства.

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Испытание высоковольтных выключателей при подключенном защитном заземлении с обеих сторон значительно экономит время, повышает безопасность и предоставляет больше диагностической информации по сравнению с обычными испытаниями. Значительно сокращается объем работ по подсоединению и отсоединению кабелей на площадке, поскольку все необходимые испытания выполняются за один цикл «Включение – Выключение». Нет необходимости в переподключении кабелей. Обеспечение защитного заземления обеих сторон высоковольтного выключателя значительно повышает безопасность во время испытаний. Подключение микроомметров к главным контактам дает больше информации о главных и дугогасящих контактах. Диагностика главных контактов выполняется измерением статического сопротивления, тогда как диагностика дугогасящих контактов выполняется посредством измерения динамического сопротивления. При использовании этого метода испытания выполняются в соответствии с ПУЭ, ГОСТ Р 52565-2006 и РД 34.45-51.300-97.
Настройка измерения на площадке
© ООО «Евротест», 2018

Частичное или полное использование материалов статьи возможно только с разрешения правообладателя

Инструкция по эксплуатации высоковольтных выключателей У-110, МКП-110 » У электрика

. Общая часть

 

Настоящая инструкция разработана на основании:

1.1 «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (УДК 621.311.004.24)»;

1.2 Технических описаний и инструкций по эксплуатации масляных выключателей МКП – 110 кВ и У — 110 кВ, разработанных заводами изготовителями.

1.3. Настоящая инструкция определяет основные положения по эксплуатации и ремонту масляных выключателей МКП – 110 кВ и У — 110 кВ.

1.4. Эксплуатация оборудования распределительных устройств подстанции заключается в следующем:

— надзор за работой оборудования путем производства осмотров;

— своевременное выявление дефектов и неполадок оборудования;

— своевременное проведение ремонтов и профилактических испытаний оборудования;

            — ведение оперативно — технической документации.

1.5. Инструкция по эксплуатации рассчитана на обслуживающий персонал (ремонтный и оперативно ремонтный), прошедший обучение и обладающий знаниями, изложенными в нормативно-технической и заводской документации на масляные выключатели МКП – 110 кВ и У — 110 кВ.

1.6. Все работы выполняются при строгом соблюдении «МПОТ» в части приближения к токоведущим частям, находящихся под напряжением (таб.1.1.МПОТ).

 

2. Назначение

 

2.1.     Выключатели высоковольтные предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой, а также для отключения токов короткого замыкания. Выключатели должны обладать достаточной отключающей способностью, возможно меньшим временем действия, высокой надежностью работы. Они должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

2.2.     По роду гасящей среды выключатели разделяются на: масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные.

2.3.     Масляные выключатели делятся на выключатели с большим объемом масла (баковые) и выключатели с малым объемом масла (маломасляные).

 

Эксплуатация баковых выключателей 110 кВ

 

Технические данные

№п/п

Параметр

У-110

МКП-1

1

Номинальное напряжение , кВ

110

110

2

Наибольшее рабочее напряжение. кВ

126

126

3

Номинальный ток, А

2000

 
4

Номинальный ток отключения, кА

40

18,4

5

Мощность отключения, мВА

3500

6

Коммутационная способность

17

10

7

Вес масла, кг

8000

8000

8

Электрическая прочность масла, кВ

Не менее35

Не менее35

 

3.Устройство и принцип действия выключателя

 

3.1.     Выключатель состоит из трех полюсов, соединенных в единый агрегат с помощью шпилек, труб и расположенных в них соединительных тяг.

3.2.     Полюс-бак цилиндрической или овальной формы, который установлен на фундамент или на раму. На крышке бака смонтированы проходные высоковольтные вводы, угловые коробки, механизмы газоотвода. Бак внутри изолирован электрокартоном или электротехнической фанерой, в верхней части бака установлены трансформаторы тока, к нижней части вводов крепятся дугогасительные камеры которые электрически замыкаются между собой траверсой с изолированной тягой. К днищу бака прикреплено устройство подогрева масла. В днище бака, на уровне нижней точки, вварена труба для слива конденсата. Для взятия проб масла служит устройство, состоящее из специального болта с шариком, ввернутого в штуцер маслоспускной трубы.

3.3.     Выключатели напряжением 110 кВ и выше комплектуются герметичными, негерметичными маслонаполненными вводами или вводами с твёрдой изоляцией.

3.4.     Дугогасительное устройство выключателей 110кВ и выше представляет собой дугогасящую камеру многократного разрыва с шунтом, которая работает по принципу масляного дутья от многих генерирующих промежутков. Для обеспечения дугоустойчивости на контакты напаяны пластины из дугоустойчивой металлокерамики. Применение сопротивления(шунта) обеспечивает:

          -равномерность распределения напряжения между камерами;

          -снижение скорости восстановления напряжения и уменьшения пика напряжения, появляющегося на контактах выключателя после отключения;

          -снижение перенапряжений при отключениях.

3.5.     Выключатель снабжается 6 или 12 встроенными трансформаторами тока. Магнитопровод трансформатора тока представляет собой намотанный из электротехнической стали тороид. Токоведущий стержень ввода является первичной обмоткой трансформатора тока. Вторичная обмотка намотана на магнитопровод и имеет несколько отпаек для получения различных коэффициентов трансформации.

3.6.     Нагревательное устройство предназначено для подогрева масла при длительном (более суток) понижении температуры до -20С и ниже. Это необходимо для того, чтобы обеспечить необходимую вязкость масла. При низких температурах вязкость масла увеличивается (масло густеет), при этом ухудшается работа дугогасительных устройств и скоростные характеристики выключателя. Обогрев привода предназначен для разогрева смазки в условиях низких температур, обогрев привода включается при достижении температуры окружающего воздуха 0 град.

 

4.Техническое обслуживание

 

4.1.     Техническое обслуживание выключателя заключается в следующем:

— осмотры периодические и внеочередные;

— текущие ремонты;

— капитальные ремонты;

— периодические проверки качества масла.

4.2.     Наружные осмотры выключателей производятся: в электроустановках с постоянным обслуживающим персоналом — 1 раз в сутки; в электроустановках обслуживаемых ОВБ — 1 раз в 10 дней.

4.3.     Внеочередные осмотры производятся после отключения коротких замыканий.

4.4.     При проведении осмотра проверяется:

— уровень масла и отсутствие течей масла;

— осмотр вводов согласно «Инструкции по эксплуатации вводов»;

— состояние фарфоровой изоляции: чистота поверхности, отсутствие видимых дефектов, трещин, сколов, подтеков;

— отсутствие следов выброса масла;

— отсутствие треска, шумов внутри бака, на вводах, отсутствие короны, разрядов;

— отсутствие нагрева контактных соединений на вводах;

— отсутствие оплавлений на ошиновке, колпаках и фланцах вводов и крышке выключателя;

— состояние механических креплений выключателя и привода;

— соответствие указателей положения масляного выключателя его действительному положению;

— состояние проводки вторичной коммутации;

— состояние заземляющей проводки;

— состояние приямка, отбортовки;

— состояние устройств подогрева (включение 1-ой ступени подогрева баков при понижении окружающей температуры до  -200С, отключение – при повышении температуры выше –150С; включение 2-ой ступени подогрева баков при понижении окружающей температуры до  -300С, отключение – при повышении температуры выше –250С; включение подогрева привода при понижении окружающей температуры до 00С, отключение – при повышении температуры.

4.5.     Результаты осмотра записываются в оперативный журнал, выявленные дефекты в обязательном порядке записываются в журнал дефектов и сообщается диспетчеру ОДО.

4.6.     Запрещается к эксплуатации выключатель с электрической прочностью масла менее 35 кВ.

4.7.     При подготовке к зимнему периоду эксплуатации, а также весной, необходимо сливать конденсат из баков и при необходимости долить сухое трансформаторное масло.

4.8.     Механический ресурс до капитального ремонта — 1000 циклов «включение — пауза — отключение»

4.9.     Коммутационная износостойкость при номинальных токах отключения:

— У-110      17

— МКП-110    10

4.10.   После выполнения этого количества операций выключатель выводится в

ремонт со сливом масла и ремонтом дугогасящего устройства.

4.11.   Отключение выключателя с последующим неуспешным АПВ считается как отключение 3-х К.З.

4.12.   Отбор проб масла производится согласно графика после капитальных и внеплановых ремонтов, а также в случае выполнения выключателем предельно допустимого числа коммутаций токов коротких замыканий.

 

5. Мер безопасности

 

5.1.     При проведении осмотров необходимо строго соблюдать правила техники безопасности в части приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

5.2.     При вскрытии баков, после отключения токов короткого замыкания, необходимо соблюдать особую осторожность ввиду возможного наличия взрывоопасной смеси газов.

5.3.     Вскрытие баков производится после слива масла не ранее, чем через 6 часов после отключения выключателя для того, чтобы обеспечить выход взрывоопасных газов через газоотвод.

5.4.     Работа в баках разрешается после вентиляции внутренней полости в течении 2 часов.

5.5.     Работа в баке выключателя допускается только при отключенном положении выключателя и фиксации механизма отключения в приводе стопорным болтом.

5.6.     При работах на маслонаполненных вводах и верхних люках выключателей необходимо применять предохранительные устройства(предохранительные пояса, страховочные верёвки и т.п.).

5.7.     Отключенное положение определяется по положению тяг, вала привода и механическим указателем положения выключателя.

MV Вакуумный автоматический выключатель IEC для помещений VD4 — Среднее напряжение (MV) Внутренние автоматические выключатели (CB) (Автоматические выключатели — Среднее напряжение)

Превосходная производительность для защиты

Максимально увеличьте производительность за счет сокращения времени простоя с помощью флагманского семейства автоматических выключателей VD4 для первичной и вторичной защиты ABB, с глобальной установленной базой более 2 миллионов единиц и более высокой производительностью, чем рыночный стандарт.Защитите свои активы с помощью оптимального интерфейса, используя самый широкий на рынке ассортимент автоматических выключателей, отвечающих мировым стандартам и номинальным характеристикам, соответствующих вашим конкретным потребностям.

Объем продукции

  • Выключатели среднего напряжения с механическим приводом (пружинным механизмом) для первичного распределения до 46 кВ, 4000 А, 63 кА.

Ключевые преимущества

  • Самое универсальное и мощное решение среди вакуумных выключателей среднего напряжения
  • Идеально подходит для всех приложений (например, коммутация конденсаторных батарей, судостроение, ГОСТ)
  • По всему миру установлено более 2 миллионов вакуумных выключателей среднего напряжения VD4
  • Кассеты и модульные системы доступны OEM-производителям и производителям панелей для создания собственных решений
  • Полная взаимозаменяемость — как по габаритным размерам, так и по электрической схеме — с газовым выключателем среднего напряжения VD4 ABB
  • Только один типовой привод plug-and-play (тип EL) от 12 кВ до 36 кВ с широким набором аксессуаров, предохранителей и блокировок, а также с ощущением того же семейства, что и низковольтная серия ABB EMAX

Основные характеристики

  • Вакуумные прерыватели, встроенные в опоры для защиты от влаги, ударов и пыли
  • Модульный механический привод с пружинным приводом, обеспечивающий простоту эксплуатации даже без вспомогательного источника питания
  • 30000 механических операций для большинства номиналов
  • На напряжение до 46 кВ, 4000 А, 63 кА.

Устройство наблюдения за высоковольтным выключателем

Версия PDF также доступна для скачивания.

ВОЗ

Люди и организации, связанные либо с созданием этого патента, либо с его содержанием.

Что

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот патент.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие предметы в Электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим патентом.

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот патент?

Взаимодействовать с этим патентом

Вот несколько советов, что делать дальше.

Версия PDF также доступна для скачивания.

Ссылки, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / Поделиться


Печать
Электронная почта
Твиттер
Facebook
Tumblr
Reddit

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Ключ архивных ресурсов (ARK)

Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Картинки

URL

Статистика

Козловский, Л.Дж. И Ширей, Л. А. Устройство наблюдения за высоковольтным выключателем, патент 31 декабря 1991 г .; Соединенные Штаты. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc625948/: по состоянию на 9 декабря 2021 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, Цифровая библиотека UNT, https://digital.library.unt.edu; кредитование Департамента государственных документов библиотек ЕНТ.

Конденсаторные расцепители | Архив статей T&D Guardian

Чаще всего конденсаторные расцепители (CTD) используются для отключения выключателей среднего напряжения.Вторичное приложение предназначено для срабатывания реле блокировки (устройство 86), запитываемого от источника переменного тока трансформатора мощности управления. Для каждого автоматического выключателя или реле блокировки требуется отдельный CTD. CTD никогда нельзя подключать к параллельным (множественным) нагрузкам.

Принцип работы базового конденсаторного расцепителя очень прост. Конденсатор подключается к однополупериодному выпрямителю или мостовому выпрямителю и заряжается от обычного управляющего источника переменного тока. Время зарядки конденсатора обычно составляет около нескольких циклов.Зарядный ток ограничивается последовательным резистором как для защиты конденсатора от чрезмерного тока, так и для защиты мостового выпрямителя. Конденсатор изолирован, и к выходной цепи конденсатора не подключена постоянная нагрузка. Когда замыкается защитное реле или любой другой контакт отключения, конденсаторный выход подключается к цепи катушки отключения автоматического выключателя (или к цепи соленоида реле блокировки), и накопленная емкостная энергия высвобождается для отключения автоматического выключателя или реле блокировки. .

Когда источник переменного тока находится при номинальном напряжении (например, 240 В переменного тока), конденсатор будет заряжаться до пика переменного напряжения или 339 В постоянного тока. Конденсатор остается на этом напряжении, пока сохраняется входящее напряжение питания. Когда напряжение переменного тока пропадает, конденсатор начинает медленно разряжаться. Если получена команда на отключение, заряд конденсатора высвобождается, чтобы отключить автоматический выключатель.

Размер конденсатора выбирается таким образом, чтобы у него было достаточно энергии для срабатывания катушки отключения автоматического выключателя.В идеале размер конденсатора и величина зарядного тока настраиваются в соответствии с индуктивностью и сопротивлением отключающего соленоида (последовательная цепь RLC). Для создания разрядного тока через отключающий соленоид, который имитирует величину тока и продолжительность тока, которые соленоид будет испытывать при работе от катушек отключения постоянного тока на автоматическом выключателе, в соответствии с целью согласования характеристик катушки с затухающим постоянным током. выход конденсатора. CTD почти всегда поставляются с конденсатором такого размера, который обеспечивает больше энергии, чем идеальный минимум.

Важным моментом при проектировании цепи отключения конденсатора является то, что она должна иметь достаточную энергию для отключения автоматического выключателя, даже когда источник питания переменного тока имеет минимальное напряжение допустимого диапазона в ANSI C37.06. Для источника питания 240 В переменного тока ANSI требует, чтобы автоматический выключатель работал должным образом при минимальном управляющем напряжении 208 В переменного тока. Наша практика во время производственных испытаний заключается в том, чтобы заряжать конденсатор от источника, настроенного на 208 В переменного тока, а затем отключать источник.CTD должен иметь возможность отключать автоматический выключатель, если команда на отключение выдается через 10 секунд после отключения питания переменного тока. Это гарантирует, что CTD имеет достаточно энергии для выполнения своей проектной функции даже в неоптимальных условиях. Для сравнения, номинальная (максимальная) допустимая задержка отключения, указанная для автоматического выключателя среднего напряжения в ANSI / IEEE C37.04 и ANSI C37.06, составляет две секунды, поэтому значение 10 секунд, используемое в наших производственных испытаниях, обеспечивает большой запас по сравнению с требованиям стандартов.

До сих пор мы обсуждали базовую концепцию конденсаторного отключающего устройства, которое обычно устанавливается непосредственно на автоматический выключатель. Существуют также более сложные устройства, которые включают в себя электронную схему для поддержания заряда конденсатора после потери питания переменного тока. Электронная схема питается от аккумуляторных батарей, обычно типоразмера AA. Модель Enerpak A-1 является примером этого типа агрегата. Это устройство предназначено для поддержания напряжения на конденсаторе, достаточного для отключения автоматического выключателя в течение 140 часов после отключения напряжения питания переменного тока.Хотя система зарядки делает эти устройства более сложными, основной принцип устройства идентичен описанному базовому устройству.

В CTD используется заряженный конденсатор, поэтому необходимо соблюдать осторожность при проведении осмотра или технического обслуживания. Конденсатор саморазряжается после удаления источника переменного тока, но время разряда относительно велико. Конденсатор всегда должен быть разряжен перед выполнением каких-либо работ в области конденсатора или проводки, к которой он подключен (например,g., цепь отключения реле или размыкающий контакт управляющего переключателя).

Предпочтительный метод разряда конденсатора заключается в отключении управляющего питания переменного тока, затем использовании переключателя управления выключателем для выдачи команды отключения, которая разряжает большую часть накопленной энергии через катушку отключения выключателя и, наконец, закорачивает клеммы. конденсатора, чтобы удалить оставшийся остаточный заряд.

В качестве альтернативы, конденсатор может быть разряжен напрямую.Это следует делать не с короткозамкнутым проводом, а с цепью, имеющей резистор для ограничения величины тока. Для этой цели хорошо подходит 5-ваттный резистор на 500 Ом.

Преимущества

  • Экономичен для небольшой установки с небольшим количеством автоматических выключателей по сравнению с использованием батареи.

  • Особенно подходит для установки в изолированных местах или необслуживаемых подстанциях, где пользователь желает избежать первоначальных затрат и текущего обслуживания аккумуляторной батареи станции.

  • Подходит для использования вне помещений, где емкость аккумулятора снижается при низких температурах.

Недостатки

  • Конденсаторные расцепители нельзя использовать для длительных нагрузок; таким образом, его нельзя использовать с красным светом в цепи отключения для контроля целостности катушки отключения или со схемой контроля катушки отключения микропроцессорных реле.

  • Использование управляющего питания переменного тока исключает использование устройств связи (реле, измерители мощности), которым требуется управляющее питание постоянного тока для связи, когда питание переменного тока отключено (например,г., сразу после неисправности).

  • Неэкономично для больших установок по сравнению с использованием батареи.

  • Используется электролитический конденсатор с ограниченным сроком службы, особенно при высоких температурах. Программа периодического технического обслуживания должна включать функциональные испытания (ежегодно) конденсаторного расцепителя.

4 Методы проектирования выключателей среднего напряжения

Масляные выключатели на распределительном устройстве. Фото: Викимедиа.

Автоматические выключатели являются важными звеньями при устранении неисправностей. При возникновении неисправности в электрической системе соответствующий ток должен быть быстро и надежно отключен, чтобы предотвратить катастрофическое повреждение оборудования и находящегося поблизости персонала.

Все автоматические выключатели имеют контакты, и когда контакты разъединяются во время операции устранения неисправности, они зажигают дугу. Электрическая дуга образуется между контактами и растягивается по мере размыкания контактов.

По этой причине автоматическим выключателям требуется устройство для управления или снятия дуги.Четыре распространенных среды, используемые для гашения дуги во время разъединения контактов выключателя, — это масло, воздух, газ и размыкание в вакууме.


1. Воздушный выключатель

Воздушные автоматические выключатели — наиболее распространенный тип выключателей среднего напряжения, используемых в промышленных условиях, из-за возраста оборудования и низкой стоимости.

Воздушный автоматический выключатель со снятыми перегородками и одним дугогасительным желобом. Фотография: Westinghouse.

Воздушные автоматические выключатели

обычно включают в себя приводные механизмы, которые подвергаются воздействию окружающей среды.Конвекционный охлаждающий воздух помогает поддерживать рабочие компоненты в разумных температурных пределах.

Главный контактный узел установлен на контактном рычаге, который поворачивается для размыкания или замыкания основных контактов с помощью пружинного привода, запускаемого через катушки отключения или замыкания с помощью переключателя управления или защитного реле. Способность прерывания тока воздушных выключателей частично зависит от их способности гасить дугу, возникающую при размыкании или замыкании главных контактов автоматического выключателя.

Обдувающие катушки могут использоваться для гашения дуги с помощью магнитного разряда. Дуга, возникающая при размыкании контактов, подвергается действию магнитного поля, создаваемого катушками, соединенными последовательно с прерываемой цепью.

Эти катушки называются продувочными катушками, потому что они помогают задуть дугу магнитным способом. Дуга магнитным способом подается в дугогасительные камеры, где дуга удлиняется, охлаждается и гаснет.

Отключение становится более эффективным при больших токах.Это приводит к более высокой отключающей способности этих выключателей.

Трубки для выдувания включают в себя рабочий механизм для подачи струи воздуха через трубку и сопло к каждому контактному узлу при размыкании прерывателя. Воздух помогает погасить дугу, проталкивая ее вверх в дугогасительную камеру.

Воздушные автоматические выключатели среднего напряжения, используемые в промышленных условиях, обычно бывают выкатного типа, что означает, что выключатель является подвижным и может быть отделен («выдвинут») или подключен («вставлен») к источнику питания с помощью любого стеллажи с ручным или электрическим приводом.

Очень немногие прерыватели этого типа все еще производятся в пользу вакуумной технологии.


2. Вакуумный выключатель

Вакуумные выключатели

являются наиболее популярным типом выключателей среднего напряжения для промышленных сред благодаря их компактным размерам и повышенной надежности по сравнению с воздушными выключателями.

Вакуумные выключатели

имеют более компактные размеры и повышенную надежность по сравнению с воздушными выключателями.

Вакуумные выключатели

похожи на воздушные выключатели с основным отличием в том, что контактный узел размещен в вакуумном баллоне.Подвижный контактный узел состоит из стержня, имеющего замкнутый контакт на одном конце, и приводного механизма на другом конце, расположенном вне вакуумного баллона.

Пружины сжатия предоставляются вместе с контактным узлом, чтобы отделить подвижный контакт от неподвижного контакта и приложить силу, необходимую для предотвращения непреднамеренного размыкания контактов.

Как и в случае с воздушными выключателями, привод может управляться вручную или электрически с помощью катушек отключения и включения, запускаемых защитным реле.Как и воздушные выключатели, вакуумные выключатели среднего напряжения в промышленных условиях обычно являются выкатными.

Внутренние компоненты вакуумного выключателя. Фото: USNRC.

Вакуумные выключатели

обладают множеством преимуществ по сравнению с другими типами, в том числе:

  • относительно длительный срок службы из-за контролируемой контактной эрозии внутри вакуумного баллона
  • не требует обслуживания работа — контакты заключены в герметичный корпус
  • превосходно надежность благодаря использованию твердых контактных материалов
  • практически отсутствие загрязнения атмосферы при контакте , который уменьшает контактные оксиды и коррозию
  • тихая работа из-за локализации дуги внутри вакуумного баллона
  • мало или нет воздействия на окружающую среду
  • с низким током прерывания, что приводит к уменьшению скачков напряжения в переходных процессах во время прерывания, что снижает вероятность необходимости в ограничителях перенапряжения

3.Масляный автоматический выключатель

Масляные автоматические выключатели, которые обычно устанавливаются на открытом воздухе, были обычным явлением в прошлом, но становятся все более редкими в промышленной среде, поскольку их в основном заменяют вакуумными выключателями.

Масляные выключатели в распределительном устройстве. Фото: Викимедиа.

Все контакты и механизмы в сборе размещены в баке, заполненном маслом, который обеспечивает как изоляцию, так и средства гашения дуги. Масляный выключатель среднего напряжения в промышленных условиях обычно является автономным и требует слива масла и снятия бака выключателя для выполнения технического обслуживания.

Стандартный масляный выключатель имеет те же рабочие характеристики, что и воздушный выключатель.


4. Газовый выключатель

Газовые выключатели, которые почти всегда используются на открытом воздухе, все чаще предпочитаются масляным выключателям из-за более низких затрат на техническое обслуживание. Дуга, генерируемая в этом автоматическом выключателе, гасится в камере, заполненной сжатым газом гексафторид серы (SF6), неорганическим негорючим газом, который является отличным электрическим изолятором.

Высоковольтный SF 6 выключатель (115кВ). Фото: Викимедиа.

SF 6 Автоматические выключатели аналогичны вакуумным выключателям с основным отличием в том, что контактный узел размещен в баллоне под давлением. Во время работы этот сильно сжатый газ высвобождается через дугу в прерывателе, собирается в резервуар с относительно низким давлением, а затем закачивается обратно в резервуар высокого давления для повторного использования.

Одно явное преимущество газовых прерывателей перед вакуумными прерывателями заключается в том, что если газовый баллон теряет давление, остаточного газа SF6 может быть достаточно, чтобы позволить прерывателю безопасно отключиться при нормальной нагрузке.Основным недостатком SF6 является его отрицательное воздействие на атмосферу как сильного парникового газа.

Работа газового выключателя. Фото: Викимедиа.


Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Effective Electric высоковольтный автоматический выключатель Сертифицированная продукция

Купите невероятный высоковольтный выключатель на Alibaba.com и станьте свидетелем отличной защиты ваших электрических цепей дома или на работе. Эти высоковольтные выключатели исключительно разработаны для обеспечения полной защиты ваших устройств от избыточных токов, возникающих при перегрузках и коротких замыканиях. При обнаружении дефекта в протекании тока высоковольтный прерыватель цепи прерывает этот ток и затем сбрасывается для продолжения нормальной работы.

Выключатель высокого напряжения — это высокотехнологичные инновации, обеспечивающие невероятные характеристики отключения.Они могут отключать большое количество ошибочных токов без повреждений. Материалы, из которых изготовлен высоковольтный выключатель , прочные, что обеспечивает оптимальную эффективность в различных условиях. Например, высоковольтный выключатель эффективен в широком диапазоне температур. Они также обладают высокой устойчивостью к влаге, что делает их эффективными даже в помещениях с высокой влажностью.

Выключатели высокого напряжения

на Alibaba.com значительно устойчивы к механическим ударам.Тем не менее, легко доступны амортизаторы, чтобы убедиться, что высоковольтный выключатель выдерживает свои лучшие выходные уровни, особенно когда он подвергается очень сильным механическим ударам. Эти высоковольтные выключатели соответствуют нормативным стандартам, таким как Underwriters Laboratories, для обеспечения качества и гарантии правильной калибровки. Они доступны в широкой категории, состоящей из различных классов напряжения, номинальных значений тока и типов, чтобы удовлетворить потребности всех людей.

Выберите Alibaba.com сегодня и наслаждайтесь продуктами самого высокого качества. Найдите различные привлекательные предложения высоковольтного выключателя и убедитесь в неограниченных возможностях. Ценность, которую вы собираетесь получить с точки зрения защиты ваших гаджетов, будет достаточным доказательством того, что они достойны каждой копейки, которую вы на них потратите.

Максимальная токовая защита цепи — журнал IAEI

Устройства максимального тока защищают проводники цепи и изоляцию проводов от перегрева.Они также ограничивают ущерб, связанный с перегревом и неисправностями в последующем оборудовании. Плавкие предохранители выполняли эту функцию в первые дни распространения электроэнергии, но с начала 1900-х годов доступны автоматические выключатели все большей сложности. В этой статье основное внимание уделяется автоматическим выключателям и описывается широкий спектр доступных устройств. Основное внимание уделяется низковольтному жилому, промышленному и коммерческому оборудованию, где напряжение в цепи колеблется от 120 до 600 вольт.Это область, с которой обычно сталкиваются электрические инспекторы. Жилой район в основном обслуживается одно- и двухполюсными автоматическими выключателями в литом корпусе, в то время как промышленный и коммерческий мир в основном обслуживается более мощными одно- и двухполюсными выключателями и трехполюсными автоматическими выключателями в литом корпусе. В статье также обсуждаются силовые выключатели низкого напряжения и вакуумные выключатели среднего напряжения. В конце статьи приводится краткое описание защитных функций, доступных с помощью электронных расцепителей.К ним относятся расцепители с регулируемыми настройками и со встроенным датчиком замыкания на землю, а также автоматические выключатели с возможностью связи с удаленными мониторами, в том числе через Интернет. Электроника также привносит дополнительные функции безопасности в промышленную и коммерческую область, такие как блокировка зон между автоматическими выключателями в литом корпусе и силовыми выключателями, а также дополнительные функции безопасности в жилых помещениях, такие как прерыватели цепи замыкания на землю и прерыватели цепи дуги в сочетании с автоматические выключатели для жилых помещений.

Введение

Рисунок 1. Типичный однополюсный автоматический выключатель

изнутри.

Поскольку предметом данной статьи является защита от перегрузки по току, в ней сначала рассматриваются значения слов «перегрузка» и «перегрузка по току». Также имеется краткое описание метода прерывания цепи; а именно гашение дуги в автоматическом выключателе. Затем в документе основное внимание уделяется автоматическим выключателям для жилых помещений, иногда называемым миниатюрными автоматическими выключателями, за которым следует описание промышленных / коммерческих автоматических выключателей в литом корпусе.Сюда входит обсуждение обслуживания выключателя в литом корпусе. Далее приводится описание силовых выключателей низкого напряжения и вакуумных выключателей среднего напряжения. Документ завершается обсуждением роли электроники в защите цепей, включая ссылки на последние разработки в области коммуникационных возможностей через Интернет, а также упоминание новых устройств безопасности, таких как прерыватели цепи от дугового замыкания.

Максимальная токовая защита и прерывание дуги

Рисунок 2.Типичный диапазон продолжительного тока составляет 15–225 А, а номинальные значения тока короткого замыкания составляют 10–42 кА. Представлены типичные автоматические выключатели для жилых помещений

Все автоматические выключатели имеют основную функцию защиты проводников цепи путем обнаружения и отключения сверхтоков. Такие повреждения могут включать относительно небольшие токи, такие как перегрузки, или большие сверхтоки короткого замыкания, связанные с замыканиями между проводниками. Определения терминов из Национального электротехнического кодекса1 следующие:

Перегрузка по току. Любой ток, превышающий номинальный ток оборудования или допустимую допустимую нагрузку проводника. Это может быть результатом перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю.

Перегрузка. Эксплуатация оборудования с превышением номинальной полной нагрузки или номинальной допустимой нагрузки, которая, если она сохраняется в течение достаточного времени, может вызвать повреждение или опасный перегрев. Неисправность, такая как короткое замыкание или замыкание на землю, не является перегрузкой.

Определение перегрузки2 по МЭК дает дополнительную ясность:

Перегрузка .Условия эксплуатации в электрически неповрежденной цепи, вызывающие перегрузку по току.

Рисунок 3. Схема трехфазного выключателя в литом корпусе

Все автоматические выключатели прерывают ток, разделяя токоведущие контакты. Электрическая дуга возникает в последней точке контакта, и в цепи переменного тока эта дуга проводит ток в цепи до тех пор, пока волна тока не пройдет через ноль. Плазма дуги состоит из ионизированного окружающего материала, например воздуха и паров металлов, и имеет температуру, превышающую 5000 ° C.Дуга непрерывно получает мощность от цепи, измеряемую напряжением дуги, умноженным на ток дуги, и постоянно теряет мощность из-за теплопроводности, излучения и конвекции. При нулевом токе потребляемая мощность отключается, полярность контактов меняется на противоположную, и существует гонка между факторами, которые имеют тенденцию охлаждать плазму дуги, и факторами, такими как напряжение цепи, которые имеют тенденцию вызывать повторное зажигание дуги. Следует отметить, что регулируемые дуги в устройствах максимального тока выполняют чрезвычайно полезную функцию.Если дуга не возникнет во время разъединения контактов, ток в цепи мгновенно упадет до нуля, вызывая высокие перенапряжения в индуктивных элементах, таких как двигатели и трансформаторы. Автоматические выключатели предназначены для прерывания токов короткого замыкания в диапазоне от 10 кА в электрических цепях жилого помещения до 200 кА в промышленных и коммерческих цепях, и большая часть этой конструкции включает управление соответствующей сильноточной дугой внутри автоматического выключателя с гашением дуги и прерывание цепи при нулевом токе.

Автоматические выключатели в литом корпусе для жилых помещений

Бытовые устройства максимальной токовой защиты, такие как миниатюрные автоматические выключатели, предназначены для защиты проводников цепи путем автоматического размыкания до того, как повреждение проводника будет вызвано чрезмерным омическим нагревом в квадрате I. Защита достигается за счет того, что кривая срабатывания выключателя (время-токовая кривая) ниже, чем соответствующие характеристики теплового повреждения проводника. Как и в большинстве автоматических выключателей, заряженная пружина вызывает разъединение контактов при срабатывании механизма.

Рис. 4. Ассортимент промышленных / коммерческих автоматических выключателей в литом корпусе

Автоматические выключатели для жилых помещений — это термомагнитные устройства. При слаботочных перегрузках выключатель срабатывает из-за нагрева внутреннего биметалла. На токи короткого замыкания автоматический выключатель должен срабатывать быстрее, а выключатель срабатывает «мгновенно» из-за внутренних магнитных сил. Типичный однополюсный автоматический выключатель изнутри показан на рисунке 1.

Действие теплового отключения достигается за счет использования биметалла, нагреваемого током нагрузки. Биметалл состоит из двух скрепленных вместе металлических полос. Каждая полоса имеет разную скорость теплового расширения. Нагревание биметалла из-за тока перегрузки приведет к изгибу или деформации биметалла. Металл с большей скоростью расширения будет находиться за пределами кривой изгиба. При длительной перегрузке отклоняющий биметалл физически толкает переключающую планку, вызывая разблокировку рабочего механизма.Время, необходимое для изгиба биметалла, разблокировки механизма и отключения автоматического выключателя, изменяется обратно пропорционально току.

Действие магнитного отключения достигается за счет магнитных сил, связанных с высокими токами короткого замыкания. Якорь перемещается в ответ на эти силы, освобождает механизм и вызывает срабатывание прерывателя.

Автоматические выключатели

для жилых помещений соответствуют требованиям UL 4893 и относятся к общей категории4, в которую входят одно- и двухполюсные автоматические выключатели с длительным током не более 225 А и номинальным напряжением 120 В, 127 В, 120/240 В.Эти выключатели также могут использоваться в промышленных / коммерческих приложениях. Типичный диапазон продолжительного тока составляет 15–225 А, а типичные номинальные значения тока короткого замыкания составляют 10–42 кА. Типичные автоматические выключатели для жилых помещений показаны на рисунке 2.

Автоматические выключатели в литом корпусе промышленного / коммерческого назначения

Схема трехфазного автоматического выключателя в литом корпусе показана на рисунке 3. Функция литого корпуса (рамы) заключается в обеспечении изолированного корпуса для установки всех компонентов.Приводной механизм одновременно размыкает и замыкает три набора контактов (обычное размыкание) и приводится в действие подпружиненным механизмом. Пружины заряжаются при переводе рукоятки сначала в положение «выключено», а затем в положение «включено». Движение расцепителя отключает механизм, а в термомагнитном выключателе это движение снова инициируется либо биметаллом, либо магнитным расцепителем. На рисунке 3 каждый полюс содержит электромагнит, обмотка которого включена последовательно с током нагрузки. Когда происходит короткое замыкание, ток, проходящий через проводник цепи, вызывает быстрое увеличение напряженности магнитного поля электромагнита в выключателе и притягивает якорь.Когда якорь притягивается к электромагниту, якорь вращает расцепляющий стержень, вызывая расцепление механизма и срабатывание автоматического выключателя.

В каждом полюсе обычно есть один неподвижный и один подвижный контакт. При отключении между разделяющими контактами возникает дуга, и затем эта дуга регулируется дугогасителями (дугогасителями) с прерыванием при нулевом токе. Промышленные / коммерческие автоматические выключатели в литом корпусе могут быть оснащены множеством функций. Корпуса большего размера часто оснащены электронными расцепителями, позволяющими лучше контролировать время-токовые отключающие характеристики.Это позволяет, например, точно согласовать между собой последовательно подключенные устройства максимального тока. Электронные расцепители также могут быть спроектированы для обнаружения замыканий на землю и токов утечки на землю, а устройства, оснащенные возможностями связи, могут отправлять информацию о состоянии автоматического выключателя и дополнительную информацию, такую ​​как потребление энергии в цепи, на удаленные мониторы или системы удаленного сбора данных.

Все трехполюсные автоматические выключатели, а также одно- и двухполюсные выключатели с номинальным током более 225 А и номинальным напряжением выше 240 В обычно классифицируются4 как промышленные / коммерческие автоматические выключатели.Эти автоматические выключатели также соответствуют требованиям UL 4893. Важной подкатегорией являются автоматические выключатели с ограничением тока, которые спроектированы так, чтобы вызывать чрезвычайно быстрое нарастание дугового напряжения. Эти выключатели4 при работе в пределах своего диапазона ограничения тока ограничивают пропускаемый квадрат I до значения, меньшего, чем квадрат t полупериода симметричного предполагаемого тока короткого замыкания.

Типовые размеры корпуса промышленных / коммерческих автоматических выключателей находятся в диапазоне от 125 до 3000 А, типичное напряжение составляет от 120 до 600 В, а номинальный ток короткого замыкания — от 10 кА до 200 кА.На Рисунке 4 показан ряд промышленных / коммерческих автоматических выключателей в литом корпусе.

Три основных особенности автоматических выключателей: 1) они являются общими срабатываниями и, следовательно, изолируют все фазы цепи, 2) они могут быть снабжены электронными усовершенствованиями, и 3) их можно многократно сбрасывать без замены. Поскольку автоматические выключатели в литом корпусе не предназначены для размыкания для проверки и технического обслуживания, срок службы и техническое обслуживание этих переустанавливаемых автоматических выключателей будут рассмотрены.

Необходимо техническое обслуживание всех устройств защиты от сверхтоков. Их необходимо содержать в подходящей среде и периодически проверять их состояние. В частности, когда устройство защиты от перегрузки по току срабатывает автоматически, эффективная практика требует, чтобы источник перегрузки по току был локализован, и что состояние устройства защиты от перегрузки по току должно быть проверено до повторного включения цепи. Конкретные требования к обслуживанию выключателя в литом корпусе и связанные с этим соображения относительно срока службы выключателя следующие.

Рис. 5. Типичные рамки силовых выключателей низкого напряжения

При надлежащем уходе автоматические выключатели в литом корпусе обеспечивают надежную защиту в течение многих лет. Однако точный срок службы выключателя зависит от его режима работы и окружающей среды. Что касается рабочего режима, для большинства цепей будут периодически возникать условия перегрузки или слаботочные неисправности. Здесь срок эксплуатации составит десятки лет.В других цепях время от времени будут возникать сильные замыкания, связанные с током короткого замыкания. Это сократит срок службы автоматического выключателя и может потребовать замены автоматического выключателя. Здесь следует отметить, что автоматические выключатели в литом корпусе при оценке в соответствии со стандартом UL 489 «Автоматические выключатели в литом корпусе, переключатели в литом корпусе и кожухи автоматических выключателей» 3 подвергаются условиям замыкания на болтах при максимальном коротком замыкании — текущий рейтинг в двух отдельных тестах. Таким образом, автоматические выключатели имеют ограниченную отключающую способность, а выключатели, которые испытывают несколько коротких замыканий, должны пройти тщательный осмотр с заменой при необходимости.

Что касается воздействия окружающей среды, то автоматические выключатели иногда подвергаются воздействию высоких температур окружающей среды, высокой влажности и других условий окружающей среды, которые неблагоприятно сказываются на длительной работе. Например, промышленные предприятия могут иметь агрессивную среду или могут быть связаны с запыленной средой, которая может повлиять на рабочие части.

Не предполагается, что автоматические выключатели в литом корпусе разбираются для проверки. Однако состояние автоматических выключателей в литом корпусе можно оценить с помощью NEMA AB4 «Руководства по проверке и профилактическому обслуживанию автоматических выключателей в литом корпусе, используемых в промышленных и коммерческих целях».”5

На этот документ следует обращаться во время периодического обслуживания или во время специальной проверки после сбоя, вызванного сильным током короткого замыкания. Документ предназначен для обеспечения надлежащего технического обслуживания автоматических выключателей в литом корпусе и содержит рекомендации по замене автоматического выключателя.

NEMA AB4 разделен на отдельные разделы, посвященные:

  • Инспекционные процедуры
  • Профилактическое обслуживание
  • Процедуры испытаний
  • Процедуры испытаний вспомогательного устройства

В разделе, посвященном процедурам проверки, описываются тепловые и визуальные проверки состояния выключателя.Перегрев автоматического выключателя потребует дальнейшего исследования, а трещины в литом корпусе, безусловно, потребуют замены автоматического выключателя.

Раздел, посвященный профилактическому обслуживанию, гарантирует, что срок службы выключателя не зависит от внешних условий. Цели заключаются в том, чтобы автоматический выключатель работал в чистой окружающей среде, чтобы соединения на выводах были затянуты должным образом и находились в хорошем состоянии, а также чтобы автоматический выключатель был правильно подключен.

Рис. 6. Как показано в разрезе на рис. 6, два контакта расположены напротив друг друга внутри вакуумной оболочки

Раздел, посвященный процедурам испытаний, посвящен неразрушающим испытаниям, которые могут использоваться для проверки конкретных рабочих характеристик автоматических выключателей в литом корпусе: испытание механической работы, испытание сопротивления изоляции, испытание сопротивления отдельных полюсов (испытание на падение милливольт), перегрузка по току с обратнозависимой выдержкой времени. Испытание, испытание на срабатывание при мгновенной перегрузке по току и испытание на удержание номинального тока.Несоблюдение одного или нескольких из этих тестов может привести к замене автоматического выключателя.

Таким образом, после автоматического отключения по току состояние любого защитного устройства должно быть проверено до повторного включения цепи. Для автоматических выключателей в литом корпусе состояние выключателя оценивается без размыкания или разборки выключателя. Для событий отключения, вызванных перегрузками и слаботочными неисправностями, оценка обычно принимает форму визуального осмотра и механической работы.Однако автоматические выключатели, которые испытали несколько коротких замыканий, что подтверждается условиями в источнике неисправностей, должны пройти тщательную проверку в соответствии с руководящими принципами NEMA AB4. Этот документ также следует использовать для рекомендуемого периодического профилактического обслуживания.

Силовые автоматические выключатели

В целом автоматические выключатели в литом корпусе применяются после силовых выключателей низкого напряжения и предназначены для подключения к цепям, состоящим из изолированных проводов и изолированных кабелей, а не из неизолированных шин.Как упоминалось ранее, основная функция этих автоматических выключателей в литом корпусе заключается в защите проводника и изоляции проводника, поэтому испытания по стандарту UL 489 включают провод в процедуры испытаний. Напротив, силовые выключатели низкого напряжения обычно подключаются через шинную сеть в распределительном устройстве. Поэтому стандарты ANSI6 включают проводники шин в процедуры испытаний. Другое общее отличие состоит в том, что силовые выключатели низкого напряжения, расположенные выше по цепи, обычно имеют «кратковременную нагрузку» по току, которая позволяет этим выключателям оставаться включенными во время устранения неисправности с помощью автоматического выключателя, расположенного ниже по цепи.Это оптимизирует доступность питания для параллельных цепей ниже по потоку, защищенных одним выключателем на входе.

Для силовых выключателей типичные диапазоны постоянного тока составляют 800–5000 А, типичные диапазоны напряжения 240–600 В и типичные диапазоны тока короткого замыкания 40–100 кА. На Рисунке 5 показаны типичные корпуса силовых выключателей низкого напряжения.

Основные различия между силовыми выключателями низкого напряжения и автоматическими выключателями в литом корпусе следующие 7:

Силовые выключатели низкого напряжения проходят испытания на «кратковременный рабочий цикл».Это испытание демонстрирует, что силовой выключатель низкого напряжения может оставаться замкнутым (или «удерживаться») в течение не менее 0,5 секунды, в то время как выключатель, расположенный ниже по цепи (фидер), имеет возможность устранить неисправность. Кроме того, главный автоматический выключатель должен продолжать «удерживаться» в том случае, если последующий выключатель впоследствии снова включится, неисправность все еще присутствует, и последующий выключатель должен снова размыкаться, чтобы изолировать неисправность.

Низковольтные силовые выключатели

также проходят испытание на «рабочий цикл по току короткого замыкания».Испытание демонстрирует, что главный выключатель низковольтной цепи питания может оставаться замкнутым в течение не менее 0,5 секунды, в то время как выключатель цепи ниже по потоку (фидер) имеет возможность устранить неисправность, но если ток повреждения сохраняется, главный выключатель должен отключиться и прерывать. Опять же, продолжающееся замыкание главного выключателя обеспечивает бесперебойную подачу электропитания в незатронутые нижестоящие цепи и оптимизирует координацию.

Рис. 7. Типовые выключатели среднего напряжения, использующие технологию вакуумных прерывателей

Силовые выключатели низкого напряжения оснащены механизмами накопления энергии.Это позволяет выполнять последовательности размыкания контактов, повторного замыкания контактов и повторного размыкания контактов, которые могут быть активированы удаленно или локально.

Силовые выключатели низкого напряжения могут обслуживаться и ремонтироваться. Это важно для приложений, в которых замена автоматического выключателя неудобна и важен продленный срок службы. Кроме того, эти выключатели используются в основном в выкатных распределительных устройствах. Таким образом, силовые выключатели низкого напряжения обычно конструируются с установленными сзади контактами отключения первичной обмотки, чтобы выключатель можно было подключать и отключать от штырей первичной цепи в распределительном устройстве.

Силовые выключатели

проходят однополюсные испытания при 87% номинального тока отключения при линейном напряжении. Это отражает возможность возникновения высоких однополюсных токов замыкания на входе цепи. В частности, такие автоматические выключатели подходят для трансформаторов с заземленным треугольником.

UL 1066 и UL 489 охватывают аналогичные диапазоны постоянного тока. Однако, поскольку силовые выключатели низкого напряжения применяются перед выключателями в литом корпусе, и поскольку они обычно питают несколько параллельных цепей ниже по потоку, силовые выключатели низкого напряжения обычно являются устройствами с большим постоянным током.

Все силовые выключатели низкого напряжения

рассчитаны на 100 процентов номинального продолжительного тока в распределительном устройстве. Для автоматических выключателей в литом корпусе в шкафах максимальный ток цепи составляет 80 процентов от номинального тока, хотя доступны автоматические выключатели со 100-процентным номинальным током.

Вакуумные силовые выключатели среднего напряжения

В низковольтных цепях величина тока короткого замыкания в цепи ограничена напряжением, возникающим на дуге, протянутой между разделяющими контактами.Это дуговое напряжение в десятки или, возможно, сотни вольт может приближаться к напряжению цепи, что приводит к ограничению тока. Однако в цепях среднего напряжения от 2,3 кВ до 38 кВ напряжение дуги мало по сравнению с напряжением цепи, и автоматический выключатель испытывает полный доступный ток короткого замыкания.

Для максимальной токовой защиты среднего напряжения предпочтительной является вакуумная технология. Здесь каждый полюс трехфазного выключателя содержит вакуумный прерыватель обманчиво простой конструкции.Как показано в разрезе на фиг. 6, два контакта расположены напротив друг друга внутри вакуумной оболочки.

В условиях перегрузки по току токоведущие контакты разъединяются, и возникает дуга в парах металла, испаряемых из локальных горячих точек, возникающих на контактах. Ток в цепи проходит через плазму дуги, образованную из паров ионизированного металла. Во время протекания тока происходит постоянное испарение из локальных горячих точек на контактах с постоянной конденсацией ионизированного пара металла на более широких контактных поверхностях и на экране конденсации пара.При нулевом токе подвод энергии к дуге прекращается, и испарение прекращается. Однако потеря межконтактного ионизированного пара продолжается, и состояние вакуума восстанавливается. Далее полярность контактов меняется на противоположную. Это приводит к быстрому изменению области межконтактного контакта с электрического проводника на изолятор в течение микросекунд при нулевом токе.

Ключевыми моментами в конструкции вакуумного прерывателя являются выбор и создание материала контактов, конструкция контактов для управления дугой и создание вакуумной оболочки, которая поддерживает состояние высокого вакуума в течение десятков лет.На рисунке 7 показаны типичные выключатели среднего напряжения, использующие технологию вакуумных прерывателей.

Электроника в защите цепи

Термомагнитные расцепители экономичны и компактны. Они используются эффективно и результативно на протяжении многих лет. Их функцию также могут выполнять электронные расцепители. Первое использование электроники в 1960-х годах было связано с защитными реле для автоматических выключателей среднего напряжения. С начала 1970-х годов электронные расцепители все чаще применялись в силовых автоматических выключателях и больших типоразмерах промышленных / коммерческих автоматических выключателей в литом корпусе.Настоящее стремление состоит в том, чтобы сделать электронные расцепители доступными до типоразмера 250 А и ниже. Преимущество электронных расцепителей состоит в том, что время-токовые кривые можно легко регулировать; как для настройки фазного тока, так и для настройки встроенных устройств защиты от замыканий на землю 4. Эта гибкость обеспечивает координацию между последовательно соединенными устройствами защиты от перегрузки по току, так что при возникновении неисправности только устройство, находящееся непосредственно перед местом повреждения, отключает цепь. Еще одним преимуществом является то, что характеристика срабатывания не зависит от температуры окружающей среды.

Электронные схемы автоматических выключателей также могут иметь средства связи. Сначала это ограничивалось такими приложениями, как зонно-селективная блокировка. Здесь силовой выключатель на входе настроен на отключение без преднамеренной задержки, но сигнал ограничения срабатывания от выключателя на выходе может заставить силовой выключатель оставаться включенным в течение настроек до 0,5 секунды, максимальной кратковременной продолжительности. Когда неисправность происходит на стороне нагрузки селективно скоординированного выключателя, расположенного ниже по цепи, этот выключатель ниже по цепи сообщает, что неисправность обнаружена, а выключатель питания выше по цепи затем позволяет выключателю ниже по цепи отключить неисправность.Однако, если неисправность происходит между силовым выключателем и последующим выключателем, сигнал ограничения не поступает от нижнего автоматического выключателя, и силовой выключатель устраняет неисправность без какой-либо преднамеренной задержки.

Коммуникационные возможности теперь используются8 для передачи данных на удаленные мониторы или системы сбора данных. Первоначальная информация ограничивалась статусом открытия / закрытия. За этим последовала информация о «причине отключения», а совсем недавно — данные электрических измерений и полные данные о качестве электроэнергии.Фактически, теперь можно из удаленного места контролировать и диагностировать электрическую ситуацию на промышленном предприятии в целом на основе информации, передаваемой через Интернет.

Достижения в электронике также повысили безопасность автоматических выключателей для жилых помещений. Прерыватели цепи замыкания на землю доступны уже много лет9, и эти автоматические выключатели, помимо защиты проводки параллельной цепи от сверхтоков, обеспечивают защиту персонала от поражения электрическим током в шнурах и оборудовании, подключенном к розеткам.Прерыватели цепи от дугового замыкания10 были внедрены в течение последних пяти лет. Эти устройства распознают специфические характеристики дугового замыкания и затем прерывают цепь. В сочетании с автоматическими выключателями для жилых помещений и расположенными в начале ответвления цепи, эти AFCI уменьшают влияние электрических дуг в проводке ответвленной цепи и в шнурах, подключенных к розеткам. Также доступны автоматические выключатели для жилых помещений с комбинированной защитой GFCI / AFCI.

Сводка

Автоматические выключатели защищают проводники цепи от перегрузки по току.Для этого сначала обнаруживается перегрузка по току, а затем отключается перегрузка по току с последующей изоляцией. Термомагнитные расцепители или электронные расцепители защиты обнаруживают перегрузку по току. Прерывание и изоляция достигаются путем зажигания дуги между разделяющими контактами с последующим гашением дуги. Автоматические выключатели в широком смысле можно разделить на низковольтные автоматические выключатели в литом корпусе для жилых помещений, низковольтные промышленные / коммерческие автоматические выключатели в литом корпусе, силовые выключатели низкого напряжения и выключатели среднего напряжения.Ожидается, что общая система распределения электроэнергии будет включать в себя выключатели всех классов. Электроника повысила уровень сложности расцепителей защиты, включая возможности связи, и позволила использовать дополнительные функции безопасности, такие как защита от ударов с помощью GFCI и усиленная противопожарная защита с помощью AFCI.


1 NFPA 70, Национальный электротехнический кодекс 2002, статья 100, (Национальная ассоциация противопожарной защиты, Куинси, Массачусетс, 2002), стр. 70-37.

2 «Международный стандарт на низковольтные распределительные устройства и устройства управления, Часть 1: Общие правила», Стандарт Международной электротехнической комиссии IEC 60947-1, третье издание, 1999-02.

3 «Стандарт UL по безопасности для автоматических выключателей в литом корпусе, переключателей в литом корпусе и кожухов автоматических выключателей», UL-489, (Underwriters Laboratories, девятое издание), 31 октября 1996 г.

4 «Автоматические выключатели в литом корпусе и их применение», NEMA AB3-2001, (Национальная ассоциация производителей электрооборудования).

5 «Рекомендации по проверке и профилактическому обслуживанию автоматических выключателей в литом корпусе, используемых в промышленных и коммерческих целях», NEMA AB4-2000 (Национальная ассоциация производителей электрооборудования).Признан американским национальным стандартом (ANSI).

6 «Стандарт UL по безопасности для силовых выключателей низкого напряжения переменного и постоянного тока, используемых в корпусах», UL 1066 (Underwriters Laboratories, третье издание), 30 мая 1997 г. Признан американским национальным стандартом (ANSI).

7 Кимблин, К. В. и Лонг, Р. В., «Сравнение требований к испытаниям для низковольтных автоматических выключателей», IEEE Industry Applications Magazine, январь / февраль 2000 г., стр. 45-52.

8 Энгель, Дж. К., Мерфи, В. Д., Оравец, Д.М., «Дистанционный мониторинг автоматических выключателей», Протокол конференции IEEE Industry Applications Conference 1999 г., Феникс, Аризона, октябрь 1999 г., стр.2344-2347

9 «Сверхтоки и минимальные токи — все о GFCI и AFCI», Эрл У. Робертс, (Reptec, Mystic, CT), 2000.

10 Кимблин, К.В., Энгель, Дж. К., и Клэри, Р.Дж., «Прерыватели цепей от дугового замыкания, новая технология электробезопасности в жилых помещениях», Новости IAEI, том 72, номер 4, июль / август 2000 г., с. 26-31.

различных типов высоковольтных автоматических выключателей, используемых на подстанциях

Автоматический выключатель — это электрическое переключающее устройство, которое используется для защиты и управления электрической системой, которое может работать как вручную, так и автоматически.

Механическая сила для срабатывания большинства высоковольтных выключателей обеспечивается за счет подпружиненного заряда. Обычно пружина заряжается от двигателя постоянного тока через зубчатый механизм, и она также имеет возможность ручного взвода пружины. Пружина освобождается механизмом, который приводится в действие катушкой включения или отключения для соответствующих операций; Эти катушки представляют собой линейный соленоидный привод, используемый для подачи электрических сигналов.

При работе как в ручном, так и в автоматическом режиме на катушки должен подаваться управляющий сигнал.Ручное управление обычно дает дистанционный сигнал от коммутационного блока для включения или отключения выключателя. В то время как автоматическое отключение выполняется цепью отключения, которая действует в случае неисправности, вызванной перегрузкой, коротким замыканием и т. Д.

В отличие от небольших бытовых выключателей, таких как MCB, ELCB, RCCB, выключатели высокого напряжения управляются с помощью различных цепей отключения. В основном это главная цепь отключения, которая управляется коллективными входами от различных цепей реле, таких как реле максимального тока, реле замыкания на землю, реле дистанционной защиты и т. Д.

Во время работы токоведущие линии высокого напряжения создают огромное количество искр между промежутками между проводниками. Высоковольтные автоматические выключатели гасят такую ​​дугу и обеспечивают безопасную и надежную работу фидеров.

Ниже перечислены несколько типов выключателей высокого напряжения, некоторые из них используются как выключатели среднего или высокого напряжения.

Вакуумный выключатель (VCB)

Вакуумные выключатели используются в диапазоне напряжений от 3 кВ до 38 кВ.


Фесенко Кирилл — Собственная работа, Public Domain, Ссылка

Основная часть VCB — это вакуумный контейнер, также называемый бутылкой. Это подвижные и неподвижные контакты, которые замыкаются и размыкаются внутри вакуумной дуговой камеры, где происходит гашение дуги.
VCB устанавливаются как во внутренние, так и в наружные блоки. Внутренние блоки состоят из тележек VCB, установленных внутри панели управления и реле, которая может быть вставлена ​​и опущена или вставлена ​​и выдвинута .Наружные блоки обычно крепятся к конструкции.

SF6 выключатель

В элегазовых выключателях в качестве среды гашения дуги используется гексафторид серы (SF6) — высокоинертный газ. SF6 — хорошая диэлектрическая среда, у нее лучшая рекомбинация и превосходные изоляционные свойства.


Автор Wtshymanski на en.wikipedia — собственная работа, общественное достояние, ссылка

Во время работы SF6 под высоким давлением выделяется из резервуара в зазор между контактами, где образуется дуга.Газ SF6 имеет отличные электроотрицательные свойства и сильную тенденцию к поглощению свободных электронов. Следовательно, он поглощает проводящие свободные электроны от дуги и образует сравнительно неподвижные и более тяжелые отрицательные ионы, которые неэффективны в качестве носителя заряда. Потеря проводящего электрона приводит к образованию среды с высокой диэлектрической проницаемостью, которой достаточно для гашения дуги.

Масляный выключатель

В масляных автоматических выключателях в качестве среды для гашения дуги используется масло.Контакты работают в погруженном состоянии в масло, которое имеет хорошие изоляционные и диэлектрические свойства.

Во время работы огромное количество тепла, выделяемого дуговым разрядом, испаряет масло и разлагается на газообразный водород. Он выталкивает масло и создает водородный пузырь вокруг области дуги. Пузырь газа вокруг дуги сжимается и выталкивает масло в пространство дуги между контактами. Газообразный водород имеет хорошую теплопроводность, которая охлаждает дугу, что дополнительно увеличивает скорость деионизации и гашения дуги.

Выключатели масляные двух типов,

1) Масляный автоматический выключатель (BOCB)

В автоматических выключателях

BOCB масло используется как для гашения дуги, так и в качестве изолирующей среды между токоведущими контактами и заземляющими контактами.

2) Автоматический выключатель минимального уровня масла (MOCB)

В автоматическом выключателе

MOCB масло используется только для гашения дуги или в качестве прерывающей среды; здесь токоведущие части изолированы воздухом или фарфором. В этом типе изолирующее масло требуется только в камере прерывания, что снижает потребность в количестве масла.Отсюда и название автоматических выключателей с минимальным содержанием масла.

Автоматический выключатель Airblast

В воздушных выключателях

для прерывания дуги используется сжатый воздух или газ. В автоматических выключателях с воздушным дутьем сжатый воздух, хранящийся в резервуаре, выпускается через сопло с большой скоростью. Во время работы выключателя воздушный клапан, соединяющий резервуар со сжатым воздухом и дугогасительную камеру, открывается, после чего сжатый воздух поступает в дугогасительную камеру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.