Вакуумные выключатели: Вакуумные выключатели 6(10) кВ ВВ/TEL

Вакуумные выключатели 6(10) кВ ВВ/TEL

В конце XX века инновационная конструкции выключателей ВВ/TEL. произвели переворот в мире коммутационной аппаратуры 6-10кВ и позволили совершить прорыв на пути создания современных КРУ высокой надежности, не требующие обслуживания выключателя на протяжении всего срока службы. Запатентованная конструкция, легкость и не прихотливость конструкции ВВ/TEL. позволяет встроить выключатель в любую, существующую, ячейку КРУ или КСО. либо создать новую с уникальными потребительскими качествами. Сегодня ВВ/TEL. применяется на 5-ти континентах мира, чем подтверждает удовлетворение самым жестким требованиям эксплуатации будь, это условия Кольского полуострова с зимним морским климатом, либо широта Египта, с изнуряющим зноем зимой и особенно летом, или влажный климат Вьетнама. Такая популярность основывается на существующем разнообразии решений, которые уже имеются или позволяет предложить выключатель ВВ/TEL по модернизации распределительных устройств, повышению их надежности и всей энергосистемы в целом.

НАЗНАЧЕНИЕ

Вакуумные выключатели (ВВ) предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока (частота 50 Гц), номинальным напряжением до 10 кВ с изолированной, компенсированной, заземлённой через резистор или дугогасительный реактор нейтралью. ВВ предназначены для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций, подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства, в том числе нефтегазодобывающей и перерабатывающей, нефтехимической, химической, горнорудной и др. отраслях.

Структура условного обозначения выключателей

• BB/TEL-10-20/1000
• BB/TEL-10-20/1600
• BB/TEL-10-31,5/1000
• BB/TEL-10-31,5/1600
• BB/TEL-10-31,5/2000
• BB/TEL-10-31,5/2000Q

Устройство и работа выключателей

Принцип дугогашения.
Гашение дуги переменного тока осуществляется в вакуумной дугогасительной камере (ВДК) при разведении контактов в глубоком вакууме (остаточное давление порядка мм рт. ст.). Носителями заряда при горении дуги являются пары металла. Из-за практического отсутствия среды в межконтактном промежутке, конденсация паров металла в момент перехода тока через естественный ноль осуществляется за чрезвычайно малое время (с ), после чего происходит быстрое восстановление электрической прочности ВДК. Электрическая прочность вакуума составляет порядка 30 кВ/мм, что гарантирует отключение тока при расхождении контактов более 1 мм.
В выключателях применяется современная конструкция ВДК с аксиальным магнитным полем. Дуга в таком поле находится все время в диффузионном состоянии, что существенно уменьшает износ, который не превышает 1 мм после исчерпания коммутационного ресурса.
Конструкция выключателей.
Выключатели состоят из трех полюсов, установленных на металлическом корпусе, в котором размещаются электромагнитные приводы каждого полюса с магнитной защелкой, удерживающей выключатель неограниченно долго во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита привода.
Основные узлы выключателей на ток до 1000 А размещаются в закрытом изоляционном корпусе круглого сечения, выполненном из механически прочного и дугостойкого материала, защищающего элементы полюса от механических повреждений и воздействий электрической дуги тока КЗ.

Крепление выключателей к металлическим элементам КРУ и КСО осуществляется посредством болтов М10, резьбовые отверстия для которых имеются на боковых сторонах металлического корпуса. Выключатели могут работать в любом пространственном положении. Выключатели на номинальный ток 1600 А конструктивно отличаются от выключателей на 630-1000 А устройством изоляционных корпусов, способом установки в них ВДК и способом крепления выключателей.
Изоляционные корпусы прямоугольного сечения открыты снизу и сверху для вентиляции воздуха и охлаждения токоведущих частей. С передней и задней сторон к корпусам крепятся изоляционные листы толщиной 10 мм для придания им необходимой жесткости. На противоположной стороне токоведущих выводов круглого сечения в полимерной части выключателя имеются закладные металлические втулки ( 6 шт. ) с отверстиями под болт М16, с помощью которых выключатели устанавливаются на вертикальное металлическое основание приводом вниз или вверх.
Устройство полюса.
Разрез полюса выключателя представлен на рисунке. В состав полюса входят следующие основные элементы: ВДК 2 с неподвижным 1 и подвижным 3 контактами и сильфоном, гибкий токосъем, тяговый изолятор 5, токоведущие выводы и электромагнитный привод. Привод состоит из кольцевого электромагнита 13, якоря 12, катушки 11, пружин отключения 9 и дополнительного поджатия 10, тяги 15 устройства ручного отключения. Катушки электромагнита включены в цепь управления параллельно и используются для включения и отключения выключателя.
Полюса механически связаны между собой промежуточным валом 8, на котором установлен кулачок для управления вспомогательными кон-тактами, используемыми во внешних цепях (управления, сигнализации и др.). Выключатели, предназначенные для частых коммутационных операций, содержат в своей конструкции усиленный привод и камеру ВДК, которые не влияют на габаритные и присоединительные размеры.
Работа выключателя.
Включение.
В отключенном положении подвижные части полюса удерживаются силой отключающей пружины 9 независимо от пространственно положения выключателя. Включение и отключение выключателя производится от блока управления (БУ), который является неотъемлемой частью ВВ.
При подаче команды включения БУ пода( напряжение на катушку 11 электромагнит Протекающий при этом ток создаёт магнитный поток в зазоре между якорем 12 и кольцевым магнитом 13, под действием которого якорь втягивается внутрь электромагнита и через тяговый изолятор 5, сжимая пружину отключения 9 и воздействуя на подвижный контакт ; замыкает контакты ВДК.
Скорость замыкания контактов составляв около 1 м/с. Она является оптимальной для процесса включения и предупреждения дребезг контактов при включении.
Замыкание подвижного контакта с неподвижным происходит в момент, когда между якорем верхней крышкой электромагнита остается зазор 2 мм. Проходя это расстояние, якорь сжимает пружину поджатия 10 и создает необходимо контактное нажатие. После замыкания магнитно системы якорь встает на магнитную защелку удерживается в этом положении неограниченно долго за счет остаточной индукции кольцевого электромагнита 13. Общий ход якоря 8 мм, ход подвижного контакта 6 мм.
Запас по усилию удержания (сила, необходима для отрыва якоря от верхней крышки электромагнита, приложенная вдоль оси привода), составляет 450-500 Н для одного полюса выключателя.
В случае обрыва цепи катушки электромагнита одного из полюсов выключатель не фиксируется во включенном положении и отключается, тем самым предупреждается работа выключателя в неполнофазном режиме.
В процессе включения ВВ якорь через кинематическую связь поворачивает вал 8 и установленный на нем кулачок, который управляет контактами вспомогательных цепей (микро-переключателями).
Длительность подачи напряжения на катушку электромагнита устанавливается блоком управления и составляет 60 — 80 мс в зависимости от типа БУ. Она выбрана с запасом, поэтому момент размыкания геркона или микропереключателя в цепи управления включением не влияет на включающую способность привода и не требует наладки и проверки эксплуатационным персоналом.
Источником электрической энергии для включения ВВ служат предварительно заряженные малогабаритные конденсаторы, устанавливаемые в БУ (BU) или в блоке питания БП (BP).
Отключение.
При подаче команды отключения БУ подает на катушку электромагнита напряжение противоположной полярности и определенной длительности. При этом электромагнит частично размагничивается и якорь 12 снимается с магнитной защелки. Под действием пружины отключения и пружины дополнительного поджатия якорь разгоняется и наносит удар по тяговому изолятору, соединенному с подвижным контактом 3 вакуумной камеры. Ударное усилие, создаваемое якорем электромагнита, превышает 2000 Н, что позволяет отключать выключатель даже при наличии точечной сварки контактов, которая может иметь место при включении ВВ.
После удара подвижный контакт приобретает высокую стартовую скорость, необходимую для успешного отключения тока КЗ, и под действием отключающей пружины совместно с другими подвижными частями занимает конечное отключенное положение.
Ручное отключение.
Ручное отключение осуществляется путем воздействия на кнопку ручного отключения, которая через толкатель 15, шарнирно связанный с валом 8, воздействует через вал привода на якоря электромагнитов и разрывает магнитную систему. Кнопка ручного отключения, связанная с валом 8, может служить указателем положения выключателя.
Усилие на кнопке отключения при ударном воздействии составляет 200 — 250 Н.
Автономное включение.
Наличие в схеме управления выключателями батареи малогабаритных конденсаторов позволяет осуществлять автономное включение ВВ на обесточенной подстанции с помощью двух стандартных элементов питания 9 В, подключая их низковольтному входу БУ. Имеющийся в БУ или блоке питания преобразователь повышает напряжение питания до необходимого и заряжает в течение короткого времени (менее 1 мин) батарею конденсаторов, после чего выключатель готов к выполнению операции «В» или «ВО».
Автономное включение может также выполняться с помощью инвентарных переносных блоков автономного включения (БАВ), поставляемых предприятием по заказу.

Устройства управления.

Устройства управления вакуумными выключателями являются их неотъемлемой частью и изготавливаются в виде отдельных блоков, устанавливаемых в релейных отсеках КРУ, на панелях камер КСО или на выкатных элемента КРУ. Они обеспечивают включение и отключение ВВ от источника постоянного, выпрямленного или переменного оперативного тока, блокировку от повторного включения ВВ, отключение от трансформаторов тока при отсутствии напряжения питания, а также ряд дополнительных функций.

Вакуумные выключатели ВВР-20

Вакуумные выключатели серии ВВР-20 о встроенным пружинно-моторным приводом предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью частоты 50Гц с номинальным напряжением 20кВ. Выключатели серии ВВР-20 устанавливается в шкафах КРУ (комплектных распределительных устройств), а также используется для замены маломасляных и электромагнитных выключателей. Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей между контактами в вакууме, обладающей высокой электрической прочностью. Операция включения осуществляется за счет энергии пружин включения, а отключение за счет отключающих пружин и пружин поджатия контактов, которые срабатывают при воздействии одного из электромагнитов отключения или кнопки отключения на защелку привода, удерживающую выключатель во включенном положении.         Исполнения вакуумных выключателей серии ВВР-20                    Вакуумный выключатель ВВР-20-20/630А УХЛ2                       Примечание: на номинальное напряжение 20кВ                Вакуумный выключатель ВВР-10-20/1000А УХЛ2                       Примечание: на номинальное напряжение 20кВ                Вакуумный выключатель ВВР-10-20/1250А УХЛ2                       Примечание: на номинальное напряжение 20кВ Вакуумные выключатели серии ВВР-20, прошедшие процедуру обязательного декларирования, обладают знаками соответствия стандартам качества. Применение вакуумных выключателей серии ВВР-20 позволяет полностью отказаться от затрат на обслуживание выключателя, так как на протяжении всего срока службы, выключатели серии ВВР-20 не требуют проведения средних и капитальных ремонтов. Весь ассортимент продукции производимый нашей компанией прошел процедуры сертификации стандартам качества. Руководство по эксплуатации на вакуумные выключатели серии ВВР-20  —  Скачать PDF

OptiMat V Вакуумные выключатели на токи от 400 до 1250 А

Наименование параметра		OptiMatV-07			OptiMatV-12
Номинальное напряжение Uном, кВ		6			10
Наибольшее рабочее напряжение Uн. р, кВ		7,2			12
Номинальный ток Iном, А		400	630	1250	630	1250
Номинальный ток отключения, Iо, ном, кА, по исполнениям		8	12,5	20	20	20
			20
			25	25	25	25
Масса выключателя, кг, по исполнениям	стационарного	43	43	57	56	57
			56
			56	58
	выкатного	73	73	87	86	87
			86
			86	88	86	87
Электрическое сопротивление главной цепи постоянному току, мкОм, не более:	стационарного	27
	выкатного	83
Номинальный рабочий цикл		О-0,3 с — ВО — 180 с — ВО
Количество коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей, шт.		6Р/6З
Номинальный ток цепи вспомогательных контактов, А		10
Ресурс выключателя по коммутационной стойкости при номинальном токе, циклы ВО, не менее:		10000
Ресурс выключателя по коммутационной стойкости при номинальном токе отключения, циклы ВО, не менее:		30
Ресурс выключателя по механической стойкости, циклы ВО, не менее		30000
Срок службы выключателя до списания, лет, не менее		30

Вакуумные выключатели серии BB/TEL | Продукция

Параметр	Номинальный ток отключения (кА)/номинальный ток (А)
	12,5/630; 20/630; 20/1000	20/1600	25/2000 ** 31,5/2000 **
Номинальное напряжение, кВ	10
Номинальный ток, А	630; 1000	1600	2000
Номинальный ток отключения, кА	12,5; 20	20	25; 31,5
Ток электродинамической стойкости, кА (амплитудное значение)	32; 51	51	63; 80
Ток термической стойкости, 3 сек. , кА	12,5; 20	20	25; 31,5
Номинальный ток отключения одиночной конденсаторной батареи, А	800
Испытательное напряжение промышленной частоты, кB	42
Механический ресурс, операций В-0, не менее	50000 (150000 * )	30000	30000
Коммутационный ресурс, не менее
— циклов В-0 при номинальном токе	50000 (150000 * )	30000	30000
— отключений при номинальном токе отключения	100
Собственное время включения, мс, не более	55
Собственное время отключения, мс, не более	15
Полное время отключения, мс, не более	25
Цикл АПВ	0-0,3с-ВО-15с-ВО-180с-ВО
Номинальное сопротивление главных контактов, мкОм, не более	60; 40	30	30
Максимальная температура окружающей среды, °С	+55
Минимальная температура окружающей среды, °С	-40
Класс изоляции по МЭК 932	2
Группа стойкости к механическим внешним воздействующим факторам по ГОСТ17516. 1	M6	M7	M7
Максимальная высота над уровнем моря, м	1000
Масса, кг
— BB/TEL 10 (с межосевым расстоянием 200 мм)	35	51	51
— BB/TEL 10 (с межосевым расстоянием 250 мм)	37	53	53
Тип применяемого блока управления	BU/TEL-220-05A БУTEL-100/220-12-ХХ БУTEL-24/60-12-ХХ БУ/TEL-100/220-21-00	БУTEL-100/220-12-ХХ БУTEL-24/60-12-ХХ БУ/TEL-100/220-21-00

Почему вакуумный выключатель — это лучшее решение для распределительных сетей 6-10 кВ?

Развитие городской инфраструктуры, постройка новых мощных промышленных комплексов, уплотнительные застройки в центре городов-миллионников ставят перед энергетиками непростые задачи по обеспечению электроэнергией потребителей без снижения качества и надежности электроснабжения.

В связи со столь высоким ростом объёмов потребления Стратегия ПАО «Россети» направлена на увеличение объёма генерации не менее чем на 13,3% в периоде 2016-2020 гг.

Помимо роста объёмов потребления и генерации электроэнергии не менее важно её распределение, за которое отвечают, как правило, тупиковые подстанции на классы напряжения 6, 10, 20 и 35кВ. Однако более половины таких подстанций находятся в эксплуатации не менее 30 лет. Оборудование данных подстанций сильно изношено, морально устарело и нуждается в замене.

Стоит отметить, что на каждой электрической подстанции основным элементом защиты цепей являются силовые выключатели. Исходя из этих факторов, а также статистических данных ФСК и МРСК можно сделать вывод о том, что в России ежегодно потребляется не менее 20000 силовых выключателей с классами напряжения 6 и 10кВ. Очевидно, что на столь массовый и ответственный элемент системы электроснабжения налагаются жёсткие требования, как со стороны потребителя, так и со стороны надзорных органов. Основными требованиями, предъявляемыми к силовым выключателям, можно выделить:

• Соответствие техническим параметрам электросети (Наибольшее рабочее напряжение, отключающая способность, и т.п.)
• Безопасность персонала при эксплуатации
• Высокий уровень надёжности
• Компактность
• Минимальная необходимость в обслуживании
• Энергоэффективность

Достичь всех этих качеств в одном аппарате – задача нетривиальная, и далее мы рассмотрим тот путь, который пришлось пройти выключателям для достижения современного уровня их технического развития.

Виды выключателей 6-10 кВ

Первыми выключателями, которые защищали отходящие линии 6-10 кВ в комплектных распределительных устройствах, были баковые многообъёмные масляные выключатели, такие как ВМБ-10. Данный выключатель представляет собой металлический бак, массой 170 кг, который вмещает в себя 50 килограммов трансформаторного масла. Трансформаторное масло выступает в качестве изолирующей контакты разных полюсов среды, также в ней происходит разрыв контактов и гашение электрической дуги. При таком способе гашения дуги масло разлагается, образуя газопаровую смесь, состоящую из 70% водорода и паров испаряющегося трансформаторного масла. Данная смесь охлаждает и расщепляет дугу, а также деионизирует место её возникновения, что способствует скорейшему восстановлению электрической прочности масла. Этот процесс протекает достаточно бурно, давление в газовом пузыре может достигать 12 атмосфер. Именно присутствие масла в конструкции данного типа выключателей и определило их основные недостатки. Таким аппаратам требуется постоянный контроль уровня масла, его доливка, замена после относительного небольшого количества отключений. Выделение водорода, вкупе с высоким давлением внутри выключателя делает данный способ дугогашения достаточно опасным, нередки случаи взрывов и пожаров при применении таких выключателей. Для исключения разлива масла в случае аварии также необходимо строительство маслоприёмников, способных вместить полный объём масла, находящегося в выключателе.

Очевидно, что данный конструктив выключателей был далёк от идеала и не удовлетворял большинству требований, названных ранее. Именно поэтому следующим этапом развития этого класса аппаратов стали маломасляные выключатели.

Масляный малообъемный выключатель (крупно: указатель уровня масла)

В маломасляных выключателях масло уже не несёт в себе изоляционные свойства, а лишь служит газогенерирующей средой. Это позволило снизить общую массу аппарата, и, что особенно важно, объём заливаемого трансформаторного масла. Так, например, выключатель ВМП-10 требует заливки лишь 5кг масла. Помимо этого значительно выросли номинальный ток и отключающая способность, с 1000А до 1500А и с 5,7кА до 20кА соответственно (относительно выключателя ВМБ-10). Обновлённый конструктив масляных выключателей также позволил отказаться от необходимости возведения маслоприёмников. Вместе с тем недостатки, характерные для маслонаполненных выключателей, всё же сохранялись. К тому же на базе масляных малообъемных выключателей было невозможно реализовать быстродействующее АПВ (автоматическое повторное включение). Кроме того, само масло представляло опасность для экологии, и поэтому нельзя было допустить утечку и попадание масла в грунтовые воды.

Трансформаторное масло, как дугогасящая среда, исчерпало себя, поэтому дальнейшее улучшение конструктива не несло в себе каких либо существенных плюсов для характеристик выключателя. Именно поэтому возникла необходимость в поиске более эффективной среды дугогашения. В СССР подобные исследования велись уже в 30-х годах. В ЛФТИ, под руководством известного учёного Б. М. Гохберга, были исследованы электрические свойства ряда газов. Данная работа позволила выявить некоторые полезные свойства шестифтористой серы (SF6), которая получила название «элегаз». Данный газ характеризуется высочайшей электрической прочностью – 89кВ на 1 см. Но промышленное производство элегаза удалось освоить только в конце 1980-х годов.

Масляные малообъемные выключатели серии ВК

Следующим поколением выключателей, которое пришло на смену масляным, стали элегазовые. В отличие от масляных малообъемных выключателей они являются взрыво- и пожаробезопасными, имеют более высокую коммутационную способность (до 40кА), гораздо больший коммутационный ресурс, а также сниженные массогабаритные характеристики. Однако при эксплуатации элегазового оборудования есть несколько важных моментов. После первого гашения дуги в элегазовой среде образуются химически активные и вредные для человека примеси. Вредны они настолько, что, при замене отработавшего элегаза следует быть особо осторожным: использовать респираторы, обеспечить защиту глаз, а внутреннюю поверхность газовых корпусов нужно обязательно нейтрализовать при помощи раствора гашеной извести. Помимо этого, в закрытых распредустройствах требуется установка специальных датчиков, осуществляющих контроль утечек элегаза. К тому же гексафторид серы был признан вредным для атмосферы, как разрушающий озоновый слой. В связи с этим во всех европейских странах, в том числе и в России, стараются избегать применения элегазового оборудования в сетях 6-10 кВ.

С развитием коммутационной электротехники, в сетях 6-10 кВ на смену элегазовым пришли вакуумные выключатели, которые в настоящее время заняли доминирующее положение в структуре распределительных сетей. Особенности конструкции вакуумных выключателей заключаются в использовании вакуумных камер сравнительно небольших размеров и применении глубокого вакуума (давление в камере составляет порядка 5×10-5 мм.рт.ст.) в качестве среды для гашения дуги, что позволило добиться следующих преимуществ по сравнению с выключателями предыдущих поколений:

• высокая надежность
• не требуют обслуживания
• сниженные массогабаритные характеристики
• широкий диапазон рабочих температур
• отсутствие вредных выбросов
• малая потребляемая мощность в цепях оперативного тока
• возможность любого расположения в пространстве

Несмотря на высочайшие показатели электрической прочности вакуума, долгое время использование данной технологии было ограничено техническим развитием. Однако с момента первых промышленных образцов технические характеристики вакуумных выключателей заметно улучшились. В частности, можно отметить возросшие значения отключаемых токов короткого замыкания (до 50кА). Это стало возможным благодаря особенной геометрии контактов.

В конструкции вакуумных выключателей OptiMat V от КЭАЗ применены спиралевидные контакты . Такая форма контактов вакуумной камеры создаёт радиальное магнитное поле по всей области дуги, что вызывает её быстрое вращение по поверхности контактов и скорейшее затухание, а также минимизирует тепловую нагрузку, позволяет избегать локальных перегревов, выгорания металла контактов, что уменьшает их износ, а также исключает возможность повторного зажигания дуги после прохождения тока через ноль.

Такие разработки позволяют увеличивать общий коммутационный ресурс выключателя.

Контактная система с радиальным магнитным полем вакуумных выключателей OptiMat V

Кроме того, сниженные весо-габаритные параметры вакуумных выключателей (особенно заметно по сравнению с распространенными в России масляными малообъемными выключателями), позволяют специалистам электросетевых компаний производить монтажные и ремонтные работы значительно проще. Сравните: масса вакуумного выключателя OptiMat V — 56 кг, масляного малообъемного серии ВК от 160 до 200 кг + 12 кг масла, а элегазового выключателя ВГП — 120 кг (разница в массе составляет от 2 до 5 раз).

Также большое значение имеет широкий температурный диапазон. Ведь при эксплуатации в зимний период нужно учитывать дополнительные траты на подогрев масла в выключателях предыдущих поколений (масло густеет и препятствует скорейшему расхождению контактов). Здесь же стоит упомянуть и разные токи для катушек включения приводов: 3,9 А при 220 В у вакуумных выключателей OptiMat V и 100 А при 220 В у масляных малообъемных выключателей серии ВК.

Таким образом, вакуумные выключатели, на сегодняшний день, являются самыми современными, технологичными, надежными и экономичными коммутационными аппаратами в распределительных сетях напряжением 6-10 кВ.

Вакуумные выключатели | Высоковольтные выключатели: элегаз против вакуума | Подстанции

Страница 2 из 3

Дуга возникшая в вакууме гаснет при первом прохождении тока через нуль, пару металла оседают на стенках дугогасительной камеры в течение микросекунд, как следствие в вакуумных выключателях диэлектрическая прочность восстанавливается очень быстро. На рисунке показаны внутренние компоненты типичной вакуумной дугогасительной камеры.

Вакуумные выключатели нашли широкое применение в электрических сетях от 6 до 35 кВ.

Применение вакуумных выключателей на напряжения от 110 кВ и выше

Особенности формы дуги в вакууме при высоких напряжениях затрудняет ее гашение при переходе через нуль. Другая проблема связана с нелинейной зависимостью напряжения пробоя от междуполюсного расстояния. Как одно из решений — несколько соединенных последовательно разрывов.

Рисунок 2. Две последовательно включенные дугогасительные камеры (слева) и одна с большим междуполюсным расстоянием (справа).

Другим аспектом, который необходимо принять во внимание, является оплавление и эрозия контактов, чем выше напряжение, тем выше их эрозия и оплавление. Материал рабочей поверхности контактов вакуумного выключателя — существенный фактор в этом вопросе. В результате исследований различных типов комбинаций материалов для вакуумных электродов, были выделены Cu, Cu-Bi и Cu-Cr, бескислородный медный сплав хрома, но Cu-Cr, кажется, лучший до сих пор (рис. 3). В этом сплаве, хром распределен в меди в виде мелких зерен. Этот материал сочетает в себе хорошие дугогасительные характеристики с небольшим риском приваривания контактов.

Рисунок 3. Напряжение пробоя Cu-Cr и Cu-Bi между контактами в зависимости от расстояния.

Предсерийные модели вакуумного высоковольтного выключателя (VCB), разработанные для производства работы под высоким напряжением

В данной главе представлены предсерийные модели вакуумных высоковольтных выключателей, или дугогасительных камер, разработанных различными компаниями и исследовательскими центрами.

В 1979 году в Японии был представлен к выпуску высоковольтный выключатель напряжением 168 кВ/31,5кА, как показано на рисунке 4. Представленный выключатель работал с двойным разрывом цепи, и даже при высоком пробивном напряжении, он был слишком дорогостоящим и громоздким.

Рисунок 4. Вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 168кВ/31.5кА

Рисунок 5. Вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи 145кВ/40кА/2кА

В 2002 году в Японии был разработан еще один вакуумный высоковольтный выключатель компанией AE Power System Corporation, которая внесла улучшения во внешний вид предыдущего выключателя (Рисунок 5). Номинальное напряжение данного выключателя составляет 145кВ, с 40кА током короткого замыкания и номинальным током в 2кА. Использованный с этой целью прерыватель представлен в виде отдельного вакуумного прерывателя с одинарным разрывом (Рисунок 6), где используются медь-хромные защитные электроды осевой напряженности магнитного поля. Деятельность компании привела к достижениям в вопросе магнетического осевого распределения напряженности электрического поля на структуру электродов, снижения эрозии электродов и анализа температурных значений, а простая конструкция и низкие цены стали более привлекательными.

Рисунок 6. Вакуумная высоковольтная дугогасительная камера напряжением 145 кВ, длиной 700мм и диаметром 200мм

В 1989 году, группа исследователей из Китая представила на рассмотрение вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 126кВ/3 l,5кА/l,25кА. Этот высоковольтный выключатель был создан при использовании двух вакуумных прерывателей напряжением 72.5кВ, объединенных в серию с двойным разрывом цепи. Зазор между разомкнутыми контактами составлял 40мм в длину для каждого прерывателя, был применен тип осевого напряжения электрического поля и наружная элегазовая изоляция. Выключатель был всего лишь 2650мм в высоту (Рисунок 7).

Рисунок 7. Вакуумный высоковольтный выключатель с двойным разрывом цепи напряжением 126кВ/31,5кА/l,25кА (высотой 2650мм)

В 2003 году был создан вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи напряжением 126кВ/40кА/2кА (Рисунок 8 и 9). Прерыватель был диаметром в 100мм, а необходимый зазор между разомкнутыми контактами составлял 60мм. Зазор был больше, чем в предыдущих моделях, но, на самом деле, понадобился всего лишь один разрыв. Были использованы электроды осевого напряжения магнитного поля.

Рисунок 8. Вакуумный высоковольтный выключатель с одинарным разрывом цепи напряжением 126кВ/40кА/2кА

Рисунок 9. Вакуумные дугогасительные камеры напряжением 252кВ, 126кВ и 12кВ

И, наконец, в 2006 году была создана первая предсерийная модель вакуумного высоковольтного выключателя напряжением 252кВ/40кА A (Рисунок 14). Этот выключатель является прототипом выключателя с ординарным разрывом цепи с электродами осевого напряжения магнитного диаметром 140мм, с зазором длиной 80мм.

«Высоковольтный союз»: вакуумные выключатели 6‑10 кВ — Энергетика и промышленность России — № 9 (61) сентябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 9 (61) сентябрь 2005 года

«Проблема» перенапряжений

Первые разработки и опытные образцы вакуумных выключателей появились еще в конце 70‑х. Ряд недостатков конструкции существенно замедлил внедрение новых аппаратов. Состав материала контактов первых вакуумных камер не обеспечивал быстрой конденсации плазмы паров металла в камере, вследствие чего существовала вероятность повторного зажигания дуги с сопутствующей эскалацией напряжения, даже при выполнении относительно простых коммутационных задач. Появление современных ОПНов сняло актуальность этой проблемы. Но, единожды проявившись, она породила недоверие к новой технике со стороны электротехников, публики априори консервативной.

Второй причиной недовольства эксплуатационников стали перенапряжения, вызываемые большим срезом тока в первых сериях вакуумных выключателей при отключении индуктивной нагрузки. В этих моделях в контактах применялся вольфрам. Преимущество тугоплавкости вольфрама и малая истираемость контактов нивелировались высоким контактным сопротивлением и быстрым спаданием плотности паров металла при подходе тока к нулю. Возникал срез тока и, соответственно, перенапряжение на индуктивную нагрузку. Проблему удалось решить применением сплавов на основе меди, легированной добавками, например хромом. Современные вакуумные выключатели по своим характеристикам не уступают другим типам выключателей, имеют повышенный коммутационный ресурс и неприхотливы в эксплуатации.

Предприятия «Высоковольтного союза» вот уже почти полвека производят коммутационные аппараты среднего класса напряжения (выключатели 10 кВ – с 1958 года, выключатели 35 кВ – с 1964 года). За это время более миллиона выключателей 6‑35 кВ были поставлены во многие страны Европы, Азии и Африки.

Производство вакуумных выключателей было освоено еще в 1991 году (серии ВВЭ-10 и ВВ‑10). В 2000‑2001 годах разрабатывается конструкция и налаживается серийное производство вакуумных выключателей серии ВР с литыми из эпоксидного компаунда полюсами на номинальные токи до 3150 А и токи отключения до 40 кА (в том числе и для АЭС с ударным током 128 кА). В 2004 году в связи с освоением производства нового поколения КРУ серий КУ10С и КУ6С начато производство вакуумных выключателей серии ВРС.

Серия ВР

Вакуумные выключатели серии ВР применяются для коммутации любых видов нагрузки при номинальных токах до 3150 А и токах отключения до 40 кА. Выключатели данной серии применяются во вновь возводимых РУ, но особенно широко для реконструкции устаревших КРУ и КСО по программе Ретрофит. Выключатели ВР1 – наиболее часто применяемые коммутационные аппараты, используются как в промышленности, так и коммунальными энергетиками. Выключатель ВР0 представляет собой «облегченную» версию ВР1 и ориентирован на применение в малонагруженных сетях, например в сельском и коммунальном хозяйстве и на небольших предприятиях. Выключатели ВР2 и ВР3 применяются в условиях больших токовых нагрузок в промышленности. Конструктивно ВР3 выпускается в виде выкатного элемента. Выключатели серии ВР6 применяются в сетях электрогенерации и предприятий угольной отрасли. Выключатели ВР6В и ВР6К выпускаются в виде выкатных элементов и используются для замены устаревших электромагнитных выключателей на атомных и тепловых электростанциях.

Серия ВРС

Серия ВРС – новое поколение вакуумных выключателей – запущена в производство в 2004 году. Выключатели данной серии применяются для коммутации любых видов нагрузок на напряжении 6‑10 кВ при номинальных токах до 3150 А и токах отключения до 40 кА. Выключатели устанавливаются в новых КРУ с расположением выдвижного элемента в средней части шкафа. Конструктивно выключатели ВРС схожи с выключателями серии ВР, имеют стандартные унифицированные корпуса и модифицированный электромагнитный привод. Помимо систем управления и защиты, в корпусе выключателя может быть смонтирован блок диагностики и он-лайн контроля параметров работы выключателя и соответствующий интерфейс (функция «умный выключатель»).

Конструктивные принципы

В вакуумных выключателях «Высоковольтного союза» применяются современные вакуумные камеры производства Siemens. Электрическая дуга при коммутации горит в парах металла, испаряющегося в вакууме с поверхности контактов‑электродов. Дуга мягко гасится при естественном переходе тока через ноль, при этом исключается возможность возникновения перенапряжений при коммутации большинства видов нагрузок.

Для удержания контактов выключателя во включенном или выключенном положении используется энергия мощных постоянных магнитов. Фиксация происходит за счет использования принципа «магнитной защелки», а именно: замыкания магнитной цепи включения или отключения якорем, который механически связан с подвижным контактом вакуумной камеры. Привод управляется универсальным электронным блоком управления, расположенным непосредственно в корпусе выключателя.

Ретрофит

Важной составляющей производственной программы «Высоковольтного союза» является производство вакуумных выключателей 6‑10 кВ для замены устаревших маломасляных и электромагнитных выключателей в КРУ и КСО прежних лет выпуска. Разработанная специалистами предприятия программа Ретрофит включает разработку комплектов монтажных частей, модулей и выкатных элементов Ретрофит, которые позволяли бы адаптацию вакуумных выключателей серии ВР в разнообразных типах КРУ и КСО. В настоящее время имеется свыше двух сотен готовых решений, позволяющих осуществить эффективную модернизацию КРУ, БРУ и КСО различных лет выпуска. Более подробно эта тема будет освещена в одном из последующих номеров «Энергетики и промышленности России».

Новые выключатели 35 кВ

В апреле (№ 4) «Энергетика и промышленность России» подробно рассматривала решения «Высоковольтного союза» на напряжения 27,5 и 35 кВ. Однако время не стоит на месте. Линейка вакуумных выключателей 35 кВ обогатилась новым аппаратом. Выключатель серии ВР35НТ с «сухой» кремний-органической изоляцией полюсов и современным пружинным приводом был создан совместными усилиями конструкторов РЗВА и НТЭАЗ, которые с октября прошлого года работают совместно в составе «Высоковольтного союза».

Как работают вакуумные силовые выключатели?

Вакуумные выключатели часто используются в высоковольтных электрических системах для выполнения той же функции, что и выключатели в электрической панели дома. Основная функция вакуумного выключателя — отключение питания электрических розеток в случае короткого замыкания или неисправности электрической цепи, чтобы можно было вручную отключить цепи и их можно было отремонтировать. Примечательной особенностью вакуумных выключателей является то, что они содержат вакуумированные пространства.

Основные сведения о выключателе

Чтобы понять, как работают вакуумные выключатели, важно сначала понять, как работают обычные выключатели. Базовые автоматические выключатели состоят из двух металлических контактов, соединенных между собой подпружиненным механизмом, который действует как расцепитель.

Подпружиненный механизм отключения содержит механический датчик тепла, который контролирует уровень электричества, проходящего через электрические розетки. Механический датчик тепла отключает выключатель при повышении уровня температуры из-за перегрузки электрических проводов.

Магнитный датчик на подпружиненном механизме отключения отключает выключатель в случае короткого замыкания. Механизм отключения помогает контролировать перегрузку и короткое замыкание, разъединяя контакты, чтобы остановить прохождение электричества в цепи.

Проблема дуги

Автоматические выключатели часто образуют дугу между контактами в течение нескольких микросекунд, когда они срабатывают, размыкая электрические контакты. Возникновение дуги в автоматическом выключателе может ионизировать воздух и заставить его проводить электричество или обеспечить путь электричеству, чтобы пройти мимо выключателя. Это одна из основных причин, почему в высоковольтных системах используются вакуумные выключатели, поскольку они не могут быть ионизированы, обеспечивая прохождение электричества через выключатель. Хотя в вакуумных выключателях также возникает дуга, электричество не может пройти через выключатель, пока контакты не отойдут друг от друга.

Мощность вакуума

Как следует из названия, вакуумные выключатели содержат вакуум между контактами. Вакуум — это просто пустое пространство, в котором нет твердого вещества, жидкости или газа.Вакуум — один из лучших доступных изоляторов. Он не дает места для возникновения дуги, и электричество не может проходить через вакуум. Следовательно, вакуум является подходящей средой для гашения дуги. Некоторые высоковольтные выключатели используют струю воздуха под высоким давлением для раздувания дуги. Другие залиты специальным маслом, предотвращающим искрение. Существенным недостатком пневмодробилок является их высокая сложность. С другой стороны, маслонаполненные отбойные молотки легко воспламеняются и очень токсичны в случае утечки масла.

Приложения

Вакуумные выключатели, воздушные выключатели и маслонаполненные выключатели исключительно хорошо работают в линиях электропередачи, поскольку эти электрические системы не срабатывают очень часто. Кроме того, три типа выключателей требуют минимального обслуживания при использовании в линиях электропередачи. Однако вакуумные выключатели лучше, чем два других типа выключателей, справляются с пиками и скачками напряжения в линии. Кроме того, вакуумные выключатели намного лучше работают в высоковольтных приложениях, которые требуют частого подключения и отключения электрических систем.

Автоматические выключатели являются важными электрическими компонентами, поскольку они помогают свести к минимуму воздействие температур и скачков напряжения на электрическую арматуру.

Вакуумный силовой выключатель SecoVac * VB2 | GE Industrial

Вакуумный выключатель GE SecoVac VB2 + разработан подразделением GE Industrial Solutions для применения в системах переменного тока с максимальным номинальным напряжением до 15 кВ и используется для управления и защиты электрического оборудования в промышленности, горнодобывающей промышленности, на электростанциях и подстанциях. .

Он разработан и испытан в соответствии с требованиями IEEE C37.04, C37.06, C37.20.2, C37.09, включая постоянный ток, ток короткого замыкания и кратковременный ток, емкостное переключение и износостойкость.

Изготовленный в соответствии с высочайшими стандартами качества, SecoVac VB2 + представляет собой высоконадежную и компактную систему. Эта передовая конструкция демонстрирует инженерный потенциал GE в основных технологиях, сочетающих модульную конструкцию механизма, вакуумное управление дугой и технологию изоляции.

Вакуумные выключатели

SecoVac VB2 + рассчитаны на работу от 5 до 15 кВ, от 1200 до 3000 А и до 40 кА при коротком замыкании.

Передняя панель

Передняя панель вставляется в раму-хомут в оборудовании, когда выключатель находится в положении СОЕДИНЕНИЕ. Он обеспечивает металлический барьер между отсеком выключателя и отсеком вторичного устройства. Он включает в себя элементы управления и индикаторы, такие как кнопка ОТКЛЮЧЕНИЕ, кнопка ЗАКРЫТЬ, индикатор ОТКРЫТЬ / ЗАКРЫТЬ, индикатор ЗАРЯДКА / РАЗРЯД, счетчик ОПЕРАЦИЙ и ручку для ручной зарядки выключателя.

Первичный разъединитель

Набор пальцев первичного разъединителя прочен и легко проверяется. Разработанный для оптимального контакта, он изготовлен из посеребренной меди и испытан на длительный и кратковременный ток. Циклоидная конструкция более удобна для подключения и обеспечивает более широкую площадь контакта, чем плоская. Эти разъединители обеспечивают надлежащую целостность контактов в течение всего срока службы редуктора для выполнения критически важной функции отключения первичной обмотки.

Механизм выключателя

Механизм управления выключателем доступен на передней панели, что позволяет легко получить доступ, не вынимая выключатель из отсека или не поворачивая выключатель на бок.Все отдельные механические части рабочего механизма объединены в сменные модули. Эта конструкция не требует механической регулировки после замены, что сокращает время выполнения заказа и снижает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Система блокировки

Для обеспечения безопасности персонала SecoVac разработан с рядом механических и электрических блокировок. Например, контакты выключателя должны быть разомкнуты, прежде чем выключатель можно будет переместить в положение СОЕДИНЕНИЕ или из него.Обеспечивается принудительный механический останов, когда выключатель достигает положений СОЕДИНЕНИЕ или ТЕСТ / ОТКЛЮЧЕНИЕ.

Вакуумные выключатели

: преимущества и недостатки

Автоматический выключатель — это переключающее устройство, которым можно управлять вручную или автоматически для управления и защиты системы электроснабжения. В вакуумных автоматических выключателях в качестве прерывающей среды используется вакуум из-за его высоких диэлектрических и диффузионных свойств. Прочтите этот новый блог в Linquip, чтобы узнать больше об этом типе выключателя и его применении.

Что такое вакуумные силовые выключатели? Вакуумные выключатели

имеют компактную конструкцию, обеспечивающую безопасную работу, высокую надежность и простоту обслуживания, и находят применение для различных типов цепей высокого напряжения. Они прерывают электрическую цепь, чтобы предотвратить недопустимый ток, вызванный коротким замыканием, обычно возникающим в результате перегрузки.

В основном существует пять типов автоматических выключателей, обычно используемых в качестве защитного оборудования высоковольтных систем:

1. Масляный выключатель (OCB)
2. Автоматический выключатель минимального уровня масла (MOCB)
3. Вакуумный автоматический выключатель (VCB)
Автоматический выключатель
4. SF6 и
5. Воздушный выключатель (ACB)

Преимущество данного типа автоматических выключателей перед другими:

• По сравнению с другими типами, это лучшая диэлектрическая среда.
• Его срок службы намного больше по сравнению с другими типами, а также они требуют минимального обслуживания.
• Он более эффективен, очень компактен и экономичен.

Вакуумный автоматический выключатель Характеристики Вакуумные выключатели

в основном обладают двумя замечательными свойствами:

По сравнению с различными другими изоляционными материалами, используемыми в автоматическом выключателе, это лучшая диэлектрическая среда. Это лучше, чем все другие среды, кроме воздуха и SF6, которые применяются при высоком давлении.

Когда дуга открывается при удалении от контактов в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе. При прерывании дуги их электрическая прочность увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими выключателями.

Подробнее о Linquip

Полное руководство, чтобы узнать все обо всех типах MCB

Вакуумный выключатель срабатывания

Это выключатель с электрическим управлением. Встроенных устройств максимального тока нет.Защита и управление от сверхтока обеспечивается за счет использования трансформатора тока (CT) и защитных реле, установленных в распределительном устройстве. Источники питания от источника управления, батарей или трансформатора мощности управления, внешнего по отношению к блоку выключателя.

Когда в системе происходит короткое замыкание, контакты выключателя раздвигаются, и, следовательно, между ними возникает дуга. Когда токоведущие контакты разводятся, температура их соединяемых частей очень высока, из-за чего происходит ионизация.В результате ионизации контактное пространство, которое освобождается от контактного материала, заполняется паром положительных ионов.

Плотность пара зависит от тока дуги. Из-за режима уменьшения тока скорость волны выделения пара падает, и после обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую способность при условии, что плотность пара вокруг контактов снижается. Следовательно, дуга больше не зажигается, потому что пары металла быстро удаляются из зоны контакта.

Фактическое применение номинала вакуумного силового выключателя зависит от коэффициента ТТ и настроек реле.

Преимущества вакуумного выключателя

С момента появления вакуумных выключателей в начале 1960-х, технические параметры вакуумных выключателей постоянно улучшались, обеспечивая отличные рабочие характеристики и выдающиеся характеристики. Преимущества быстро развивались, и их применение в высоковольтных распределительных шкафах становилось все более и более обширным.

• Имеет небольшой рабочий механизм, небольшие размеры и легкий вес.
• Управляющая мощность мала, а шум действия низкий во время работы переключателя.
• Контактная головка представляет собой полностью герметичную конструкцию, и ее характеристики не ухудшаются под воздействием влаги, пыли, вредных газов и т. Д. Надежная работа, стабильная двухпозиционная работа.
• Кольцо не стареет и не нуждается в замене. В течение срока службы контактная часть не требует ремонта или осмотра.Как правило, это может длиться до 20 лет без осмотра. Объем работ по техническому обслуживанию невелик, а затраты на техническое обслуживание невелики, всего около 1/20 от безмасляного выключателя.
• Имея несколько функций повторного включения, он подходит для применения в распределительной сети.
• Контактный зазор небольшой, обычно около 10 мм, сила замыкания низкая, механизм простой, а срок службы большой.
• Время гашения дуги короткое, напряжение дуги низкое, энергия дуги мала, потери на контакте малы, а количество времен отключения велико.
• Инерция подвижной направляющей штанги мала и может использоваться часто.

Недостатки вакуумных автоматических выключателей

• Главный недостаток — нерентабельность при напряжении выше 38 кВ. Стоимость прерывателя становится чрезмерной при более высоких напряжениях. Кроме того, производство в небольших количествах неэкономично.
• Единовременная инвестиционная цена продукта относительно высока, что в основном определяется профессиональным производством вакуумного прерывателя и требованиями институциональной надежности.Если рассматривать затраты на эксплуатацию и обслуживание комплексно, цена невысока.
• Когда индуктивная нагрузка или емкостная нагрузка отключены, легко вызвать перенапряжение из-за перехвата тока, выравнивания, повторного зажигания и т. Д., И не забудьте принять соответствующую защиту от перенапряжения.
• Поскольку контактная структура вакуумных силовых выключателей имеет тип стыкового соединения, а в приводном механизме используется пружина, легко произвести отскок включения и отскок размыкания.Дребезг при замыкании не только закончится высокими перенапряжениями, которые влияют на стабильную работу электросети, но также вызовут выгорание контактов или даже сварку, когда конденсаторная батарея генерирует пусковой ток и замыкание при коротком замыкании. Отскок размыкания приведет к сокращению расстояния между контактами после дуги, что приведет к пробою, а последствия столь значительны.

Применение вакуумных выключателей

Вакуумный выключатель сегодня признан самой надежной технологией прерывания тока для распределительных устройств среднего напряжения.Он требует минимального обслуживания по сравнению с другими технологиями автоматических выключателей.

Технология в основном подходит для приложений среднего напряжения. Для более высокого напряжения вакуумная технология сильно выросла, но это нецелесообразно с коммерческой точки зрения.

Вакуумные выключатели используются в распределительных устройствах в металлической оболочке, а также в автоматических выключателях в фарфоровом корпусе. В такой стране, как Индия, где расстояния довольно велики, а доступ к удаленным районам затруднен, установка таких открытых, не требующих обслуживания автоматических выключателей должна оказаться несомненным преимуществом.Вакуумные выключатели находят применение на открытом воздухе в диапазоне напряжений от 22 кВ до 66 кВ. Даже с ограниченным номиналом, скажем, от 60 до 100 мегавольт-ампер, они подходят для большинства приложений в сельской местности.

• Из-за короткого промежутка и отличного восстановления вакуумного выключателя они полезны в качестве высокоскоростных переключающих переключателей во многих промышленных приложениях.
• При высоком напряжении и небольшом прерываемом токе эти выключатели имеют определенное превосходство над другими выключателями.
• Для небольших отключающих устройств стоимость невысока по сравнению с другими отключающими устройствами.
• Из-за минимальных требований к техническому обслуживанию эти выключатели очень подходят для систем, требующих напряжения от 11 до 33 кВ.

Итак, вот вам подробное описание вакуумных выключателей и их характеристик. Если вам понравилась эта статья в Linquip, дайте нам знать, оставив ответ в разделе комментариев. Есть ли вопросы, с которыми мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на нашем веб-сайте, чтобы получить самую профессиональную консультацию от наших экспертов.

Компактные вакуумные силовые выключатели | T&D World

По мере развития энергосистемы REX610 разработан для упрощения защиты и управления основными приложениями распределения электроэнергии.

С учетом прогнозируемого увеличения мирового потребления энергии к 2050 году почти вдвое, распределительные сети продолжают расти в размерах и сложности. В ответ ABB запускает новое дополнение к семейству продуктов Relion, предназначенное для поддержки безопасной, интеллектуальной и устойчивой электрификации. Простая упаковка REX610 упрощает защиту сетей, производственных процессов и людей.

REX610 опирается на наследие АББ конфигурируемых многофункциональных реле и проверенных алгоритмов защиты, чтобы создать решение, обеспечивающее оптимальную защиту для всех основных приложений распределения питания.

Алессандро Палин, президент подразделения ABB Distribution Solutions, сказал: «Спрос на энергию растет вместе с потребностью в более высокой надежности и доступности энергоснабжения. Для этого требуются инновационные и перспективные технологии, а также адаптируемость и готовность реагировать на меняющиеся требования рынка и энергосистемы.Разработанный для адаптации к потребностям развивающихся электросетей и общества завтрашнего дня, REX610 отвечает всем этим требованиям, чтобы сделать его гибким и устойчивым выбором ».

В основе REX610 лежит простота. Это чистое plug-and-play решение с установленными аппаратными модулями, открывающими все доступные функции. REX610 предлагает реле защиты «все-в-одном» для поддержки всех основных приложений распределения питания, всего в шести вариантах, что упрощает заказ, настройку, использование и обслуживание.Для дополнительной экономии времени и денег небольшое количество вариантов также позволяет хранить модули и запасные части для быстрой замены и изменения требований проекта.

Его модульная и масштабируемая конструкция упрощает создание уникального решения защиты, а широкий спектр стандартных функций, включая параметры связи, позволяет легко вносить изменения без дополнительных затрат или изменений оборудования.

REX610 рассчитан на будущее для развивающейся сети. По мере того, как рынок меняется и требования меняются, модули можно легко добавлять, удалять или заменять без необходимости замены всего реле.Модульное оборудование делает возможными модификации в любое время, в течение всего жизненного цикла, даже через годы после установки. Чтобы свести к минимуму дорогостоящие простои, инновационный съемный съемный блок обеспечивает быструю и легкую установку, обслуживание и тестирование, а также быструю замену и быстрый ремонт.

Для дальнейшей поддержки меняющихся требований к сети, новые разработки могут быть доступны через обновления прошивки. Доступ к последним версиям алгоритмов защиты ABB обеспечит оптимальные решения по защите и контролю, тогда как новые функции защиты открывают возможности для новых приложений.Обширный набор функций по умолчанию позволяет пользователям адаптироваться к изменяющимся требованиям к защите, связи и сети, доступным через инструмент настройки и конфигурирования реле ABB PCM600.

Соответствующий IEC 61850, REX610 обеспечивает связь и взаимодействие между устройствами автоматизации подстанций и различными интеллектуальными сервисами, например, на платформе ABB Ability, сейчас и в будущем.

REX610 предлагает обширные услуги в течение всего жизненного цикла для оптимального использования в будущем и увеличения срока службы распределительного устройства.Это обеспечивает безопасные, надежные и экономичные решения защиты с предсказуемыми затратами на техническое обслуживание. Услуги включают веб-службу обмена данными и резервного копирования, ABB Ability Backup Management для электрических систем Data Care. Это обеспечивает безопасное онлайн-хранилище и простой обмен технической информацией с реле защиты. Data Care — это также место, где будут доступны все обновления прошивки.

Для рынка модернизации ABB также разработала специальный адаптер, позволяющий быстро и легко заменить реле ABB SPACOM на реле REX610.С более чем 700 000 реле SPACOM компании ABB, установленных по всему миру, начиная с 1980-х годов, адаптер для модернизации предлагает простой способ легко модернизировать систему защиты и управления в соответствии с меняющимися требованиями будущего спроса на электроэнергию.

REX610 поступит в продажу в конце 2021 года.

Вакуумные силовые выключатели | Becker SMC

Вакуумные силовые выключатели и выключатели нагрузки

Семейство SMC, состоящее из высоковольтных, вакуумных автоматических выключателей, выключателей нагрузки и выключателей видимого диапазона, имеет сверхмощные многоцелевые рабочие механизмы, пригодные для различных применений.

Вакуумные силовые выключатели и выключатели нагрузки

SMC предлагает вакуумные силовые выключатели до 1200 А и выключатели нагрузки до 600 А. В этих переключателях используются вакуумные прерыватели, способные к тысячам прерываний при полной нагрузке, в отличие от обычных воздушных прерывателей, которые обычно рассчитаны на сотни операций. Стандартные неавтоматические выключатели нагрузки, в диапазоне от 5 до 15 кВ, включают ручную ручку управления, запасенную энергию, работу без отключения, прерывание без искр, видимое отключение и автоматическое заземление клемм на стороне нагрузки.Они практически не требуют обслуживания, компактны, не требуют масла и легко подключаются.

Опции

Это доступно для вакуумных автоматических выключателей и выключателей нагрузки. При срабатывании вакуумные прерыватели размыкаются, и переключатель переводится в полностью разомкнутое и заземленное положение (пока имеется управляющая мощность). Это достигается за счет мощного двигателя постоянного тока и механизма цепной передачи на общем рабочем валу.

Вспомогательные переключатели

Многие из наших переключателей допускают возможность добавления вспомогательного переключателя как для механизма вакуумного прерывателя, так и для рабочего вала.

Держатель встроенного предохранителя

Многие из наших выключателей могут поставляться с присоединенным держателем предохранителя на ток до 400 А. Они принимают предохранители со встроенным пружинным ударным штифтом. Этот штифт выступает за один конец предохранителя при сгорании и заставляет механическое соединение размыкать или закрывать вспомогательный переключатель. Затем переключатель может подавать сигнал на устройство независимого расцепителя или расцепителя минимального напряжения. Однофазное переключение от одного или нескольких перегоревших предохранителей не может сохраняться. Доступно через приложения 15 кВ.

Выключатели без отключения нагрузки, видимые выключатели

Выключатели видимого диапазона

SMC доступны с номинальным напряжением до 15 кВ в приложениях без отключения нагрузки. На рукоятке переключателя предусмотрен вспомогательный переключатель, который срабатывает перед переключением лезвия, чтобы позволить прерывание другим устройствам.

Устройства минимального напряжения и независимые расцепители

Эти устройства обеспечивают выборочное отключение от различных функций управления.

Отдельный держатель предохранителя

Для модернизации новых приложений может потребоваться отдельный держатель предохранителя, который включает дополнительный переключатель для дистанционного или местного оповещения.Доступно через приложения 15 кВ.

Разница между воздушным автоматическим выключателем и вакуумным автоматическим выключателем

Вам интересно, что такое ACB и VCB?

В чем их основные отличия?

В этом посте мы расскажем вам об изменениях этих двух.

Что такое VCB?

VCB относится к вакуумному выключателю.

Это тип автоматического выключателя, в котором гашение дуги происходит в вакууме.

Вы видите;

Технология идеальна для приложений среднего напряжения.

А как насчет более высокого напряжения?

Вакуумная технология разработана, но коммерчески нецелесообразна.

Операция замыкания и размыкания токоведущих, связанных с прерыванием дуги и контактами, происходит в вакуумной камере.

Он расположен в выключателе, который называется вакуумным выключателем.

Состоит из стальной арочной камеры посередине.

Расположен симметрично в керамических изоляторах.

Давление вакуума внутри вакуумного прерывателя обычно поддерживается на уровне 10 ^-6 бар.

Материал, используемый для токоведущих контактов, играет жизненно важную роль в работе VCB.

На самом деле Cr / Cr — идеальный материал для изготовления контактов вакуумного выключателя.

Более того:

Вакуумный контур трансформируется в:

• контакт осевого магнитного поля
• форма среза и;
• спиральная форма

В наши дни VCB считается самой надежной технологией прерывания тока для этого распределительного устройства среднего напряжения.

Он требует меньшего обслуживания по сравнению с другими технологиями автоматического выключателя.

Как работает VCB?

Когда контакты разъединяются из-за ненормальных условий, в контактах возникает дуга.

Дуга возникает из-за ионизации металлических масел.

Это сильно зависит от материала контактов.

Прерывание дуги в вакуумных прерывателях отличается от других типов автоматических выключателей.

Разделение контактов вызывает выброс пара.

Вы видите;

Это заполнено в форме контакта.

Он состоит из положительных ионов, отделенных от материала контакта.

Плотность пара зависит от силы тока дуги.

Если сила тока понижается, снижается скорость выделения пара.

После обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую прочность при понижении плотности пара.

Если прерываемый ток в вакууме небольшой, дуга имеет несколько параллельных путей.

Общий ток разделен на разные параллельные дуги.

Они будут отталкиваться друг от друга и распространяться по контактной поверхности.

Это называется рассеянной дугой, которую можно легко прервать.

При высоких значениях тока дуга становится интенсивной на небольших участках. Это вызывает быстрое испарение контактной поверхности.

Кроме того,

Прерывание дуги, вероятно, происходит, когда дуга остается в рассеянном состоянии.

Когда она быстро устраняется с контактной поверхности, дуга снова зажигается.

Обратите внимание:

На гашение дуги в VCB сильно влияет:

• форма контактов
• материал контактов
• метод учета паров металла

Путь дуги оставался подвижным .

Это потому, что температура в любой точке не будет высокой.

После этого происходит накопление диэлектрической прочности, характерное для вакуумного выключателя.

Идеально подходят для переключения конденсаторов.

Они обеспечат перформанс.

Вы видите:

Малый ток нарушается до естественного нуля.

Это может вызвать раскалывание, уровень которого зависит от материала контакта.

Плюсы вакуумного автоматического выключателя

Вакуум обеспечивает максимальную изоляционную прочность.

Таким образом, он обладает исключительными характеристиками гашения дуги, чем другая среда.

• Отсутствие выброса газа в атмосферу
• VCB практически не требует технического обслуживания
• Бесшумная работа
• Нет опасности возгорания
• Взрыв предотвращен, что повышает безопасность обслуживающего персонала
• VCB имеет более длительный срок службы

Минусы вакуумного автоматического выключателя

• Производство VCB неэкономично при проектировании в небольших количествах
• Цена выключателя становится слишком высокой при более высоких напряжениях.

Это связано с тем, что при высоком напряжении более двух номеров выключателя необходимо соединить последовательно.

• Главный недостаток VCB — неэкономичность, превышающая 38 кВ.

Что такое ACB?

С другой стороны:

ACB относится к воздушному выключателю.

Это электрическое устройство, используемое для обеспечения: защиты от короткого замыкания

• и максимальной токовой защиты

для электрических цепей более 800–10 кОм.

Эти устройства можно найти в распределительных щитах.

Обратите внимание:

ACB — это автоматический выключатель, работающий по воздуху в качестве средства гашения дуги.

Сегодня на рынке доступны различные виды коммутационных аппаратов и автоматических выключателей.

Большинство из них:

• высокопроизводительные
• долговечные
• простые в установке и обслуживании

Компания ACB полностью изменила масляные выключатели.

Как работает ACB?

АКБ работают вместе со своими контактами на открытом воздухе.

Их метод управления гашением дуги полностью отличается от OCB.

Они широко используются для прерывания работы НН.

Сегодня все чаще меняют высоковольтные масляные выключатели.

Как правило, ACB имеет две пары контактов:

1. дуговой контакт сделан из углерода
2. основная пара контактов сделана из металлической меди

Когда происходит неисправность, главные контакты разъединяются первыми.

Ток передается на дугогасительные контакты.

Вы видите:

Дугогасительные контакты разделены, и дуга проходит между ними.

Дуга возбуждается вверх за счет:

• теплового воздействия и;
• Электромагнитные силы

Концы дуги проходят через бегунок дуги.

Дуга смещается вверх и разделяется пластинами дугового делителя.

Дуга гаснет:

• расщеплением
• охлаждением
• удлинением и т. Д.

Плюсы воздушного выключателя

Автоматические выключатели используются для управления:

• промышленных предприятий и;
• Вспомогательные устройства для электростанций

Они обеспечивают защиту:

• промышленных предприятий
• электрических машин, таких как генераторы, конденсаторы и трансформаторы

Другие преимущества ACB следующие:

• ACB используется в электроэнергии система разделения, а также NGD не менее 15 кВ
• ACB обеспечивает высокое сопротивление, помогая повысить сопротивление дуги:
• удлинение
• охлаждение
• расщепление
• Принцип воздушного торможения ACB используется в цепях переменного тока и цепи постоянного тока до 12 кВ

Минусы воздушного автоматического выключателя

• Желоб не менее эффективен в своем деионизирующем и удлиняющем действии.

Однако действие дуги на желоб, скорее всего, замедлится.

• Он неэффективен при малых токах, где электромагнитные поля хрупкие.

Короче говоря, и VCB, и ACB относятся к типу автоматического выключателя.

Оба они используются для одной и той же цели.

Используется для разделения блока питания и ручки.

С другой стороны;

ACB обычно используется для среднего напряжения.

VCB используется для высокого напряжения.

Электрические системы: вакуумный автоматический выключатель

Вакуумные автоматические выключатели (VCB) особенно выгодны для использования в диапазоне напряжений от 3 кВ до 38 кВ. В вакуумном автоматическом выключателе прерывание дуги происходит в вакууме прерывателя. Давление внутри вакуумного прерывателя поддерживается ниже 10 ^-4 торр. При таком низком давлении внутри камеры прерывателя доступно очень мало молекул.Это одна из желаемых характеристик прерывающей среды для более эффективного гашения дуги.

Для размыкания выключателя рабочий механизм отделяет подвижный контакт от неподвижного контакта внутри выключателя. Прямо в точке разъединения контактов очень небольшое количество металла испаряется из контактного наконечника, и между контактами возникает дуга. По этой дуге между контактами протекает ток. Из-за синусоидального характера переменного тока ток после достижения максимального значения уменьшается, что снижает выброс пара.При приближении к нулевому значению синусоидальной волны тока дуга гаснет. Металлический пар осаждается на конденсационном экране (см. Рис. A). Пространство внутри прерывателя находится в высоком вакууме, очень мало ионов доступно между электродами / контактами. Таким образом, после гашения дуги пространство между контактами очень быстро восстанавливает диэлектрическую прочность, что является наиболее желательной характеристикой среды для гашения дуги. Из-за быстрого восстановления диэлектрической прочности вакуума внутри прерывателя повторное зажигание не происходит.На рисунке ниже показаны основные конструктивные особенности вакуумного автоматического выключателя (VCB).

Вакуумный конденсационный экран используется для предотвращения конденсации металлических паров на стекле корпуса. В отсутствие экрана металлический пар конденсируется на стекле, и постепенно стекло становится проводящим, так что изоляция между подвижным и неподвижным контактами теряется в разомкнутом состоянии выключателя.Металлический сильфон позволяет поддерживать вакуум внутри камеры прерывателя, позволяя перемещать подвижный контакт для отделения от неподвижного контакта. Одна сторона сильфона приварена к штоку подвижного контакта, как показано, а другая сторона приварена к торцевой пластине прерывателя. Контактная поверхность сконструирована таким образом, что дуга между контактами рассеивается. Дуга распространяется по сторонам контактных поверхностей. Распространение дуги снижает ее силу, что облегчает гашение дуги.Основными требованиями к контактному материалу являются очень высокая электрическая и теплопроводность, низкое контактное сопротивление и высокая температура плавления.

Преимущества VCB

• Вакуумные прерыватели имеют долгий срок службы.
• В отличие от масляного CB (OCB) или воздушного потока CB (ABCB), взрыв VCB исключен.Это повышает безопасность обслуживающего персонала.
• Нет пожарной опасности.
• Вакуумный выключатель быстро работает, поэтому идеально подходит для устранения неисправностей. VCB подходит для многократной эксплуатации.
• Вакуумные выключатели практически не требуют обслуживания.
• Из-за быстрого увеличения диэлектрической прочности вакуумного прерывателя расстояние между подвижным и неподвижным контактами составляет порядка нескольких миллиметров.Это делает VCB компактным.
• VCB имеет малый вес.
• Нет выброса газов в атмосферу.
• Тихая работа.

Недостатки VCB

• Основным недостатком VCB является то, что он неэкономичен для использования VCB при напряжениях, превышающих 38 кВ.Стоимость прерывателя становится непомерно высокой при более высоких напряжениях. Это связано с тем, что при высоком напряжении (выше 38 кВ) необходимо последовательно подключить более двух прерывателей.
Для производства вакуумных камер используется технология
• Advance.

Более того, производство вакуумных прерывателей неэкономично, если они производятся в небольших количествах. Вакуумные прерыватели используются в распредустройствах с металлической оболочкой, а также в автоматических выключателях в фарфоровом корпусе.
Вакуумные прерыватели успешно используются в некоторых странах для выключателей на номинальное напряжение свыше 132 кВ. Прерыватели трехфазного вакуумного выключателя показаны ниже.

.