Высоковольтные вакуумные выключатели распределительных устройств. Набатов К.А - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время состояние распределительных устройств (РУ) требует замены устаревшего морально и физически
оборудования на современное. Мировая тенденция развития электротехнического оборудования такова, что ранее широко
распространённые масляные и маломасляные выключатели на напряжение 6 … 35 кВ повсеместно заменяются на вакуумные
выключатели, а на смену масляным и воздушным класса 35 кВ и выше приходят элегазовые выключатели и комплектные РУ
с элегазовой изоляцией (КРУЭ). Уже в 1990 г. по зарубежным данным [1] соотношение между различными типами
выключателей, установленных в сетях и электроустановках до 36 кВ, составляло в %: масляные 3, маломасляные 12,
электромагнитные – 5, вакуумные – 65, элегазовые – 15.
Как известно, основным коммутационным аппаратом в электрических установках, служащим для включения и
отключения электрических цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах является выключатель.
Наиболее тяжёлая и ответственная операция, выполняемая имэто отключение токов короткого замыкания. При этом
выключатель должен удовлетворять ряду основных требований [2,3]:
надёжное отключение токов любого значения от десятков ампер до номинального тока отключения;
быстродействие, т.е. наименьшее время отключения;
пригодность для автоматического повторного включения, быстрое включение выключателя сразу же после
отключения;
удобство ревизии и обслуживания;
взрыво- и пожаробезопасность.
Достоинства и недостатки различных типов выключателей определяются прежде всего типом дугогасящего устройства
(ДУ).
В масляных выключателях гашение дуги происходит за счёт интенсивного её охлаждения в потоках газообразных
продуктов разложения масла. ДУ выполнено в виде камер с продольным или поперечным дутьём в масле. Так, например,
выключатели класса 10 кВ нашли широкое применение в шкафах КРУ, причём подвесные выключатели имеют
максимальный номинальный ток 3150 А и номинальный ток отключения 31,5 кА (ВМПЭ-10), опорные соответственно
5000 А и 63 кА (МГГ-10); колонковые – 1600 А и 31,5 кА (ВК-10, ВКЭ-10) при напряжении до 10 кВ. Разработаны
колонковые выключатели на номинальный ток 3150 А.
В электромагнитных выключателях электрическая дуга перемещается поперечным магнитным полем и гасится за счёт
охлаждения в узких щелях дугогасительной камеры с системой магнитного дутья. Электромагнитные выключатели имеют
максимальный номинальный ток 3150 А и номинальный ток отключения 40 кА (ВЭМ-6 и ВЭ-6) при 6 кВ и соответственно
3150 А и 31,5 кА (ВЭ-10) при 10 кВ.
В вакуумных выключателях (ВКВ) гашение электрической дуги происходит за счёт её распада в вакууме
дугогасительной камеры при простом размыкании главных контактов. Большинство ВКВ имеют максимальный
номинальный ток 1600 А и номинальный ток отключения 20 кА при напряжении до 10 кВ (ВВЭ-10).
В элегазовых выключателях, как входящих в состав КРУЭ (комплектные распределительные герметичные устройства
элегазовые), так и отдельно стоящего исполнения, гашение электрической дуги происходит в среде элегаза
шестифтористой серы, обладающей высокой электрической прочностью и дугогасящей способностью, что позволяет
значительно снизить габариты оборудования [4].
Широкое применение указанные типы выключателей нашли в шкафах КРУ. Большая часть конструкций КРУ на
наиболее распространённые для всех отраслей технические параметры напряжение до 10 кВ, номинальные токи до 1600 А,
токи отключения 20 кА может быть с маломасляным, электромагнитным или вакуумным выключателем. Хотя и
разработаны элегазовые выключатели на 6 … 10 кВ и 35 кВ, наиболее эффективно их применение в диапазоне 110 … 220 кВ
и выше.
В зависимости от вида используемого выключателя конструкция КРУ имеет свои преимущества и недостатки [5, 6].
Преимущества КРУ с маломасляными выключателями: самая низкая стоимость, простота конструкции, небольшое
количество масла, относительно малая масса, возможность применения для внутренней и наружной установок. Недостатки:
взрыво- и пожароопасность, трудность осуществления подогрева, контроля, доливки, замены масла, непригодность для
работы с частыми коммутациями, большой износ дугогасительных контактов, сложность при осуществлении многократных
АПВ.
Преимущества КРУ с электромагнитным выключателем: взрыво- и пожаробезопасность, малый износ дугогасительных
контактов и рабочих элементов дугогасителя, работа в условиях частых отключений, высокая отключающая способность.
Недостатки: сложная конструкция дугогасительного устройства с системой магнитного дутья, ограниченный верхний предел
номинального напряжения, ограниченная пригодность для наружной установки.
Преимущества КРУ с вакуумными выключателями [6, 7]: полная взрыво- и пожаробезопасность, возможность
осуществления сверхбыстродействия и применения в любых циклах АПВ, малая масса, малые габариты, простота в
эксплуатации. Недостатки: относительно ограниченный верхний предел значения отключаемого тока, возможные
коммутационные перенапряжения при отключении малых индуктивных токов, отключение ограниченного ёмкостного тока
батареи конденсаторов, относительно высокая стоимость.