Выключатели серии ВВБ
Выключатели серии ВВБ выпускаются на напряжение 110. 750 кВ. Контактная система полюса вместе со своим механизмом и дутьевым клапаном находится внутри металлической камеры, наполненной сжатым воздухом и изолированной от земли фарфоровой опорной колонкой. Камера находится под высоким потенциалом. Полюс выключателя 220 кВ состоит из двух металлических камер, разделенных промежуточным изолятором.
Внутри опорных колонок проложено по два стеклопластиковых воздухопровода, один из которых служит для постоянной подачи сжатого воздуха в камеры, второй — для импульсной подачи сжатого воздуха при отключении и сброса воздуха при включении выключателя.
Воздушный выключатель серии ВВБ-110: а — полюс выключателя: 7 — рама с цоколем (шкаф управления); 2 — опорный изолятор; 3 — дугогасительная камера, 4 — шунтирующий конденсатор; 6 — дугогасительная камера: 1 — неподвижный контакт; 2 — подвижный контакт; 3 — траверса; 4 — шток; 5 — выступ
Дугогасительная камера имеет два главных и два дополнительных разрыва. Главные контакты отключают полный ток электрической цепи. Они шунтированы резисторами, которые служат для выравнивания распределения напряжения между разрывами в процессе отключения и для снижения скорости восстанавливающего напряжения. Дополнительные контакты отключают остаточный ток, проходящий через резисторы после гашения дуги на главных контактах.
По обе стороны камеры имеются эпоксидные вводы, защищенные снаружи фарфоровыми покрышками от атмосферных воздействий. Внутренние полости опорных изоляторов и фарфоровых покрышек вводов постоянно вентилируются. Для вентиляции воздух пониженного давления подается по трубам через редукторный клапан, установленный в распределительном шкафу Когда выключатель отключен, воздух через указатель продувки на цоколе поступает в полость опорного изолятора, а из него, разветвляясь, в покрышки вводов и полость промежуточного изолятора. Из покрышек вводов воздух выходит в атмосферу через указатели продувки, установление на вводах. Если выключатель находится во включенном положении, вентиляционный воздух, кроме того, поступает в полости импульсных воздухопроводов.
Питание воздушных выключателей сжатым воздухом производится через шкафы управления, где размещены элементы пневматического и электрического управления — системы клапанов, электромагниты управления, вспомогательные контакты с пневмоприводом, сборки зажимов устройства световой сигнализации положения выключателя. В шкафу управления каждого полюса установлен электроконтактный манометр, показывающий давление в гасительной камере полюса выключателя в отключенном его положении.
Полюс выключателя ВВБ-330Б: 1 и 2 — шины; 3 — шкаф управления полюса; 4 — центральная колонна изоляторов; 5 — опорные изоляторы; 6 — экран; 7 — патрубок; 8 и 12 — главные контакты; 10 — изолятор промежуточный; 9 и 11 — дугогасительные камеры 
Воздушный выключатель ВВБ—750: 1 — цоколь; 2 — рама; 3 — опорная тренога; 4 — колонка управления; 5 — экраны; 6,7 — дугогасительные камеры; 8 — трубчатые шины; 9 — промежуточный изолятор; 10 — конденсатор
Подача сжатого воздуха из воздухораспределительной сети к выключателю производится через распределительный шкаф*, схема соединения которого с выключателем показана на рис.. С помощью устройств распределительного шкафа производится очистка сжатого воздуха, поступающего из магистрального воздухопровода, и его распределение по камерам полюсов выключателя, редуцирование воздуха для вентиляции, отсоединение обратным клапаном резервуаров выключателей от магистральных воздухопроводов при снижении в них давления, блокировка работы выключателей при недостаточном давлении воздуха.
*Выключатели на напряжения 330, 500 и 750 кВ снабжаются полюсными распределительными шкафами, имеющими между собой электрическую связь.
Включение выключателя производится воздействием на электромагнит включения, который открывает пусковой клапан включения. В результате дальнейшего взаимодействия клапанных систем выключателя происходит перевод его механизма в положение, соответствующее включенному выключателю.
Отключение выключателя производится воздействием на электромагнит отключения, который перемещает пусковой клапан отключения. Действие клапанных систем приводит к открытию дутьевых клапанов дугогасительных камер (через дутьевые клапаны камеры выключателя сообщаются с атмосферой, благодаря чему создается дутье). Далее размыкаются главные контакты, и на обоих разрывах полюса возникает электрическая дуга, которая под действием электродинамических сил и сжатого воздуха, вытекающего из камер, перебрасывается на неподвижные контакты и противоэлектроды и гасится при переходе тока через нуль
Если выключатель имеет шунтирующие резисторы, то после погасания дуги на главных контактах происходит размыкание дополнительных контактов и отключение ими сравнительно небольшого остаточного тока.
После отключения выключателя его траверса с подвижными контактами удерживается в отключенном положении специальным фиксирующим механизмом, ролики которого препятствуют перемещению штока, связанного с траверсой.
Источник
Воздушные выключатели серии ввб
Минимальное давление, при котором обеспечивается АПВ, МПа
Число двух разрывных модулей на полюс
Время включения, не более, с
Время отключения, не более, с
Сброс давления при одном отключении, МПа
Емкость камер трех полюсов, л
Расход воздуха в цикле ОВО, л
Расход воздуха на вентиляцию, л/ч
Расход воздуха на утечки, л/ч
Примечание. Для номинальных давлений 2,0 МПа допустимая влажность воздуха не более 50%, для номинальных давлений 2,6 и 3,2 МПа — не более 25%.
4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОЗДУШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА НАПРЯЖЕНИЕ 220 кВ
Выключатели серии ВВБ для всех напряжений аналогичны по своей конструкции. Основным элементом выключателей является модуль, установленный на опорную изолирующую колонку. В зависимости от значения рабочего напряжения на выключателях устанавливается соответствующее количество модулей, включенных последовательно. На одной колонке обычно располагается не более двух модулей, механически и электрически связанных между собой.
Устройство модуля и работа выключателя рассмотрены на примере выключателя ВВБ-220 (рис.1).
Рис.1. Полюс выключателя ВВБ-220
Рис.1. Полюс выключателя ВВБ-220:
1 — основание; 2 — шкаф управления; 3, 10 — опорные изоляторы; 4, 11 — изоляционный воздухопровод; 5 — делительный конденсатор; 6 — нижняя дугогасительная камера; 7 — промежуточный опорный изолятор; 8 — токоведущая перемычка; 9 — верхняя дугогасительная камера; а, б, в, г — места расположения электродов при измерении переходных сопротивлений токоведущей системы
Выключатель состоит из трех полюсов и распределительного шкафа. Управление выключателем пополюсное и трехполюсное и осуществляется электромагнитами включения и отключения, установленными в шкафу управления каждого полюса выключателя.
Пополюсное управление осуществляется при раздельном питании электромагнитов отдельных полюсов, трехполюсное — при параллельном питании электромагнитов.
Кроме электрического управления на выключателях 110-220 кВ имеется ручное пневматическое управление на отключение выключателя.
Основанием полюса служит рама 1. На ней установлены опорные изоляторы 3 и 10, на которых смонтированы две гасительные камеры 6 и 9 с промежуточным изолятором 7. Каждая камера снабжена двумя делительными конденсаторами 5. Конденсаторы предназначены для равномерного распределения напряжения по разрывам в отключенном положении выключателя. К раме подвешен шкаф управления полюсом выключателя 2.
Внутри фарфорового опорного изолятора 3 и в промежуточном изоляторе 7 проходят два стеклопластиковых изоляционных воздухопровода, один из которых 11 служит для постоянной подачи воздуха в гасительную камеру, другой 4 для импульсной подачи воздуха при отключении и сброса воздуха при включении.
В шкафу управления размещены элементы пневматического и электрического управления полюсом (рис.2, см.вклейку): система клапанов управления, вспомогательный резервуар сжатого воздуха, электромагниты управления, сигнальные блокконтакты с пневмоприводом, сборки зажимов, устройство световой сигнализации положения выключателя, указатель вентиляции, электроподогреватели и манометр, показывающий давление воздуха при отключенном положении выключателя.
Рис.2. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя BВБ-220
Рис.2. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя BВБ-220:
— воздухопровод постоянного давления;
— воздухопровод управления;
— воздухопровод вентиляции;
— линии связи вторичной коммутации;
— выхлопной клапан;
— места регулирования;
1 — дополнительный резервуар; 2 — промежуточный клапан цоколя; 3 — указатель продувки; 4 — клапан управления цоколя; 5 — клапан продувки обратный; 6 — обратный клапан; 7, 22 — изоляционные воздухопроводы постоянного давления; 8 — опорный изолятор; 9 — выхлопной клапан; 10 — клапан управления нижней дугогасительной камеры; 11 — пружина поршня дутьевого клапана; 12 — поршень дутьевого клапана; 13 — перепускной золотник; 14 — запирающая шайба; 15 — пружина шайбы дутьевого клапана; 16 — дутьевой клапан; 17 — поршень механизма траверсы, 18 — токоведущий стержень ввода; 19 — механизм траверсы; 20 — траверса; 21 — промежуточный опорный изолятор; 23 — клапан управления верхней дугогасительной камеры; 24, 43, 49, 52, 61 — дроссельные втулки; 25 — верхняя дугогасительная камера; 26 — делительный конденсатор; 27 — шунтирующее сопротивление; 28 — неподвижный сопровождающий контакт; 29 — подвижный сопровождающий контакт; 30 — защелка; 31 — клапан управления сопровождающего контакта; 32, 53 — регулировочные иглы; 33 — распределительный клапан управления; 34, 44 — воздухопроводы; 35 — промежуточный клапан; 36 — дроссельная шайба; 37 — фарфоровая покрышка ввода; 38 — эпоксидный ввод; 39 — неподвижный контакт; 40 — держатель неподвижного контакта; 41 — сопло; 42 — нижняя дугогасительная камера; 45 — блок-контакт СБК; 46 — привод СБК; 47 — пусковой клапан отключения; 48 — пусковой клапан включения; 50 — электромагнит включения; 51 — электромагнит отключения; 54 — пружина сопровождающего контакта, 55 — контактный нож; 56 — крышка; 57 — шплинт 5х45; 58 — гайка; 59 — шайба 35х45х3; 60 — гайка М18х21,5
Дугогасительная камера имеет два главных и два вспомогательных контакта. Главные контакты зашунтированы сопротивлениями 27, служащими для снижения скорости восстанавливающегося напряжения. Вспомогательные контакты отключают ток, протекающий через шунтирующие сопротивления.
Контактная система, состоящая из траверсы 20 с контактными ножами 55 вместе со своим механизмом 19 и дутьевым клапаном 16 встроена в стальной резервуар камеры.
В горловинах резервуара на резиновых уплотнениях установлены эпоксидные вводы 38, наружная часть которых защищена от атмосферных воздействий полыми фарфоровыми изоляторами 37. Токоведущий стержень 18 свободно вставлен в отверстие эпоксидного ввода и закреплен в нем посредством уплотненного опорного фланца и нажимной гайки, навинченной на имеющуюся на стержне резьбу. Для повышения электрических характеристик ввода в нем установлен эпоксидный экран с закругленными краями и металлизированной поверхностью, электрически соединенной с горловиной резервуара.
На фланце токоведущего стержня укреплено шунтирующее сопротивление 27, представляющее собой спираль из проволоки с большим омическим сопротивлением, намотанную тороидально на эпоксидный цилиндр и залитую эпоксидным компаундом.
Неподвижные главные контакты 39, укрепленные с помощью контактодержателей 40 на фланце токоведущего стержня ввода, имеют по пять пар контактных пальцев, собранных в медном корпусе, прикрытом вместе с пальцами стаканом, являющимся при гашении дуги одним из электродов.
Подвижные главные контакты — ножи 55 установлены на траверсе 20. Для экранировки контактных ножей в отключенном положении, улучшения условий переброса дуги и формирования воздушного потока при отключении на корпусе дугогасительного устройства установлены сопла 41, соединенные между собой двумя медными шинами.
Неподвижные сопровождающие подпружиненные контакты 28 укреплены на боковых втулках шунтирующих сопротивлений. Подвижные сопровождающие контакты 29 вмонтированы в бобышки, вваренные в стенку резервуара (в нижней его части). Эти контакты состоят из полых «свечей» с контактными наконечниками — соплами.
Нажатие контактов осуществляется пружинами 54. Каждый подвижный сопровождающий контакт имеет свой управляющий клапан 31 и фиксирующий механизм с защелкой 30, удерживающей его от самовключения при аварийном снижении давления сжатого воздуха в дугогасительных камерах.
4.2. Принцип работы выключателя
Представление о работе выключателя дает электропневматическая схема, приведенная на рис.2. Схема соответствует отключенному положению выключателя.
Для включения подается командный импульс на электромагнит включения 50, который открывает пусковой клапан включения 48. При открытии клапана 48 воздух из полости обратного клапана 6 и полости «а» над поршнем промежуточного клапана 2 сбрасывается в атмосферу. Промежуточный клапан 2 обеспечивает сброс воздуха из полости «б» над поршнем клапана управления 4.
Клапан управления 4 перекрывает доступ воздуху из резервуара 1 в воздухопровод управления 44 и обеспечивает сброс сжатого воздуха в атмосферу из воздухопровода 44 и из-под поршня клапана 35. Клапан 35 сбрасывает в атмосферу сжатый воздух из-под поршня клапана 33, который, в свою очередь, сбрасывает сжатый воздух из-под поршней клапанов 10 и 23, расположенных соответственно на нижней и верхней камерах. Происходит одновременное срабатывание системы клапанов и механизмов обеих камер.
Устройство верхней и нижней камер идентично, поэтому в дальнейшем процессы включения и отключения будут рассматриваться на примере нижней камеры.
Клапан 10 обеспечивает сброс в атмосферу сжатого воздуха из полости «в» под поршнем 12 дутьевого клапана и из полости «д» под поршнем механизма траверсы 17 через полый шток.
При этом за счет разности давлений под поршнем и над поршнем 17 контактная система идет на включение. Ролики фиксатора переходят через выступ на штоке, подвижные контакты (ножи) 55 входят в неподвижные контакты 39. Одновременно через золотники 13 сжатый воздух сбрасывается из полости «г» и запирающая шайба 14 под действием пружины 15 перемещается к поршню 12.
При закрытии клапана управления 4 одновременно обеспечивается сброс сжатого воздуха из-под поршня привода СБК 46. Блок-контакты 45 переводятся в положение, соответствующее включенному положению выключателя.
Выключатель включен и подготовлен к операции отключения.
Путь тока при включенном положении выключателя: пластина контактная нижней камеры — токоведущий стержень ввода 18 — держатель неподвижного контакта 40 — неподвижный контакт 39 — траверса 20 с подвижными контактами (ножами) 55 — неподвижный контакт — держатель-стержень ввода — пластина контактная и перемычка на верхнюю камеру, где аналогичные элементы.
Включение сопровождающих контактов происходит с запаздыванием по отношению к моменту замыкания главных контактов. При сбросе воздуха из полостей «в» и «г» и отлипании шайбы 14 сбрасывается воздух из-под поршня клапана управления сопровождающего контакта 31.
Поршень сопровождающего контакта 31 перемещается под действием своей пружины, открывая доступ сжатому воздуху из резервуара в полость «е» под клапан подвижного контакта 29. Давление по обе стороны клапана выравнивается и контакт под действием пружины идет на включение.
Для отключения выключателя подается командный импульс на электромагнит отключения 51. Электромагнит открывает пусковой клапан 47, и сжатый воздух из резервуара 1 по воздухопроводу через обратный клапан 6 поступает в полость «а» над поршнем промежуточного клапана 2. Клапан 2 открывается, отсекая атмосферу и обеспечивая доступ сжатому воздуху в полость «б» над поршнем клапана 4.
Клапан 4, срабатывая, отделяет импульсный трубопровод 44 от атмосферы, обеспечивая поступление сжатого воздуха из резервуара 1 под поршень клапана 35. Клапан 35 открывает доступ сжатому воздуху в полость под поршнем клапана 33, одновременно отсекая эту полость от атмосферы. Срабатывая, клапан 33 связывает полости под поршнем клапанов 10 и 23 через соответствующие воздухопроводы с резервуаром. При срабатывании эти клапаны подают воздух в полости «в» под поршнем дутьевых клапанов 12 (клапан 10 в нижнюю дугогасителъную камеру, клапан 23 в верхнюю).
Поршень 12 под действием разности давлений перемещается, сжимая пружины 11 и 15, и ведет запирающую шайбу 14 со встроенными в нее резиновыми уплотнениями и золотниками.
Движение поршня через полый шток передается тарелке дутьевого клапана 16, поршню механизма траверсы 17 и через шток траверсе 20 с ножевыми контактами 55.
Контакты размыкаются, и между ними возникает дуга. Ход ножей в пальцевых контактах (от начала хода до размыкания контактов) составляет 14 мм. Необходимо отметить, что ход поршня 12 меньше необходимого хода траверсы и главных контактов.
В конце хода поршень 12 вместе с шайбой 14 садится на седло, перекрывая выход в атмосферу из полости «г». Дутьевой клапан открыт. Дальнейшее перемещение траверсы со штоком и своим поршнем происходит по инерции и под действием силы пружины фиксатора положения главных контактов.
В то же время сжатый воздух перетекает из полости «в» под поршнем дутьевого клапана в полость «г» над поршнем через регулируемое перепускное отверстие в поршне 12, закрытое иглой 32, и через шлицы в корпусе дутьевого клапана. Когда давление в полости «г» достигает давления обратного трогания, поршень под действием пружины 11 возвращается в исходное положение и дутьевой клапан 16 закрывается.
Таким образом, регулировочная игла 32 дает возможность изменять время, в течение которого дутьевой клапан 16 находится в открытом положении, и зависящую от этого времени величину сброса воздуха при операции отключения. Следует отметить, что открытие дутьевого клапана происходит раньше, чем размыкаются контакты и образуется дуга.
Таким образом обеспечивается интенсивное дутье в момент возникновения дуги и происходит переброс дуги с пальцев и ножей 55 в сопло 41. Перебросу дуги в сопло способствуют и электродинамические силы токоведущего контура. Дуга устанавливается между противоэлектродом и концом стакана и гаснет при переходе тока через нуль.
В конце хода шток с поршнем 17 садится на уплотнение в стакане и запирается роликовым пружинным фиксатором. Энергия подвижных частей поглощается пневматическим демпфером (поршень перемещается внутри цилиндра с отверстиями на боковой поверхности).
В отключенном положении выключателя сжатым воздухом заполнены полость изоляционной трубы управления 44, полость «в» под поршнем 12, полость «г» над поршнем дутьевого клапана 12 и полость «д» под поршнем механизма траверсы 17. Шайба 14 остается на седле корпуса и перекрывает выход сжатого воздуха в атмосферу. Отключение сопровождающих контактов происходит с запаздыванием по отношению к отключению главных контактов.
После того, как шайба 14 перекроет выход в атмосферу из полости «г», сжатый воздух начинает поступать под поршень клапана 31, который перекрывает доступ сжатому воздуху из резервуара в полость «е» и сообщает ее с атмосферой. При этом подвижный контакт 29 за счет разности давлений над и под поршнем сопровождающего контакта идет на отключение до упора клапана на седло.
При размыкании вспомогательных контактов образуется дуга отключения. Под действием потока сжатого воздуха, проходящего через полый подвижный контакт, дуга гаснет.
При подаче воздуха в импульсный трубопровод во время операции отключения часть воздуха попадает под поршень привода СБК 46, который переводит блок-контакты 45 в положение, соответствущее отключенному положению выключателя. В конце каждой операции сигнально-блокировочные контакты снимают команду с электромагнитов управления.
На рис.3, 4 (см. вклейку) приведены электропневматические схемы выключателей ВВБ-110, ВВБ-330 и ВВБ-500. Конструкция и принцип действия их, за исключением нескольких элементов, подобны выключателю ВВБ-220 (см. рис.2) и рассмотрены дальше.
Рис.3. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя ВВБ-110
Рис.3. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя ВВБ-110
Источник
Воздушные выключатели серии ввб
Минимальное давление, при котором обеспечивается АПВ, МПа
Число двух разрывных модулей на полюс
Время включения, не более, с
Время отключения, не более, с
Сброс давления при одном отключении, МПа
Емкость камер трех полюсов, л
Расход воздуха в цикле ОВО, л
Расход воздуха на вентиляцию, л/ч
Расход воздуха на утечки, л/ч
Примечание. Для номинальных давлений 2,0 МПа допустимая влажность воздуха не более 50%, для номинальных давлений 2,6 и 3,2 МПа — не более 25%.
4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОЗДУШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА НАПРЯЖЕНИЕ 220 кВ
Выключатели серии ВВБ для всех напряжений аналогичны по своей конструкции. Основным элементом выключателей является модуль, установленный на опорную изолирующую колонку. В зависимости от значения рабочего напряжения на выключателях устанавливается соответствующее количество модулей, включенных последовательно. На одной колонке обычно располагается не более двух модулей, механически и электрически связанных между собой.
Устройство модуля и работа выключателя рассмотрены на примере выключателя ВВБ-220 (рис.1).
Рис.1. Полюс выключателя ВВБ-220
Рис.1. Полюс выключателя ВВБ-220:
1 — основание; 2 — шкаф управления; 3, 10 — опорные изоляторы; 4, 11 — изоляционный воздухопровод; 5 — делительный конденсатор; 6 — нижняя дугогасительная камера; 7 — промежуточный опорный изолятор; 8 — токоведущая перемычка; 9 — верхняя дугогасительная камера; а, б, в, г — места расположения электродов при измерении переходных сопротивлений токоведущей системы
Выключатель состоит из трех полюсов и распределительного шкафа. Управление выключателем пополюсное и трехполюсное и осуществляется электромагнитами включения и отключения, установленными в шкафу управления каждого полюса выключателя.
Пополюсное управление осуществляется при раздельном питании электромагнитов отдельных полюсов, трехполюсное — при параллельном питании электромагнитов.
Кроме электрического управления на выключателях 110-220 кВ имеется ручное пневматическое управление на отключение выключателя.
Основанием полюса служит рама 1. На ней установлены опорные изоляторы 3 и 10, на которых смонтированы две гасительные камеры 6 и 9 с промежуточным изолятором 7. Каждая камера снабжена двумя делительными конденсаторами 5. Конденсаторы предназначены для равномерного распределения напряжения по разрывам в отключенном положении выключателя. К раме подвешен шкаф управления полюсом выключателя 2.
Внутри фарфорового опорного изолятора 3 и в промежуточном изоляторе 7 проходят два стеклопластиковых изоляционных воздухопровода, один из которых 11 служит для постоянной подачи воздуха в гасительную камеру, другой 4 для импульсной подачи воздуха при отключении и сброса воздуха при включении.
В шкафу управления размещены элементы пневматического и электрического управления полюсом (рис.2, см.вклейку): система клапанов управления, вспомогательный резервуар сжатого воздуха, электромагниты управления, сигнальные блокконтакты с пневмоприводом, сборки зажимов, устройство световой сигнализации положения выключателя, указатель вентиляции, электроподогреватели и манометр, показывающий давление воздуха при отключенном положении выключателя.
Рис.2. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя BВБ-220
Рис.2. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя BВБ-220:
— воздухопровод постоянного давления;
— воздухопровод управления;
— воздухопровод вентиляции;
— линии связи вторичной коммутации;
— выхлопной клапан;
— места регулирования;
1 — дополнительный резервуар; 2 — промежуточный клапан цоколя; 3 — указатель продувки; 4 — клапан управления цоколя; 5 — клапан продувки обратный; 6 — обратный клапан; 7, 22 — изоляционные воздухопроводы постоянного давления; 8 — опорный изолятор; 9 — выхлопной клапан; 10 — клапан управления нижней дугогасительной камеры; 11 — пружина поршня дутьевого клапана; 12 — поршень дутьевого клапана; 13 — перепускной золотник; 14 — запирающая шайба; 15 — пружина шайбы дутьевого клапана; 16 — дутьевой клапан; 17 — поршень механизма траверсы, 18 — токоведущий стержень ввода; 19 — механизм траверсы; 20 — траверса; 21 — промежуточный опорный изолятор; 23 — клапан управления верхней дугогасительной камеры; 24, 43, 49, 52, 61 — дроссельные втулки; 25 — верхняя дугогасительная камера; 26 — делительный конденсатор; 27 — шунтирующее сопротивление; 28 — неподвижный сопровождающий контакт; 29 — подвижный сопровождающий контакт; 30 — защелка; 31 — клапан управления сопровождающего контакта; 32, 53 — регулировочные иглы; 33 — распределительный клапан управления; 34, 44 — воздухопроводы; 35 — промежуточный клапан; 36 — дроссельная шайба; 37 — фарфоровая покрышка ввода; 38 — эпоксидный ввод; 39 — неподвижный контакт; 40 — держатель неподвижного контакта; 41 — сопло; 42 — нижняя дугогасительная камера; 45 — блок-контакт СБК; 46 — привод СБК; 47 — пусковой клапан отключения; 48 — пусковой клапан включения; 50 — электромагнит включения; 51 — электромагнит отключения; 54 — пружина сопровождающего контакта, 55 — контактный нож; 56 — крышка; 57 — шплинт 5х45; 58 — гайка; 59 — шайба 35х45х3; 60 — гайка М18х21,5
Дугогасительная камера имеет два главных и два вспомогательных контакта. Главные контакты зашунтированы сопротивлениями 27, служащими для снижения скорости восстанавливающегося напряжения. Вспомогательные контакты отключают ток, протекающий через шунтирующие сопротивления.
Контактная система, состоящая из траверсы 20 с контактными ножами 55 вместе со своим механизмом 19 и дутьевым клапаном 16 встроена в стальной резервуар камеры.
В горловинах резервуара на резиновых уплотнениях установлены эпоксидные вводы 38, наружная часть которых защищена от атмосферных воздействий полыми фарфоровыми изоляторами 37. Токоведущий стержень 18 свободно вставлен в отверстие эпоксидного ввода и закреплен в нем посредством уплотненного опорного фланца и нажимной гайки, навинченной на имеющуюся на стержне резьбу. Для повышения электрических характеристик ввода в нем установлен эпоксидный экран с закругленными краями и металлизированной поверхностью, электрически соединенной с горловиной резервуара.
На фланце токоведущего стержня укреплено шунтирующее сопротивление 27, представляющее собой спираль из проволоки с большим омическим сопротивлением, намотанную тороидально на эпоксидный цилиндр и залитую эпоксидным компаундом.
Неподвижные главные контакты 39, укрепленные с помощью контактодержателей 40 на фланце токоведущего стержня ввода, имеют по пять пар контактных пальцев, собранных в медном корпусе, прикрытом вместе с пальцами стаканом, являющимся при гашении дуги одним из электродов.
Подвижные главные контакты — ножи 55 установлены на траверсе 20. Для экранировки контактных ножей в отключенном положении, улучшения условий переброса дуги и формирования воздушного потока при отключении на корпусе дугогасительного устройства установлены сопла 41, соединенные между собой двумя медными шинами.
Неподвижные сопровождающие подпружиненные контакты 28 укреплены на боковых втулках шунтирующих сопротивлений. Подвижные сопровождающие контакты 29 вмонтированы в бобышки, вваренные в стенку резервуара (в нижней его части). Эти контакты состоят из полых «свечей» с контактными наконечниками — соплами.
Нажатие контактов осуществляется пружинами 54. Каждый подвижный сопровождающий контакт имеет свой управляющий клапан 31 и фиксирующий механизм с защелкой 30, удерживающей его от самовключения при аварийном снижении давления сжатого воздуха в дугогасительных камерах.
4.2. Принцип работы выключателя
Представление о работе выключателя дает электропневматическая схема, приведенная на рис.2. Схема соответствует отключенному положению выключателя.
Для включения подается командный импульс на электромагнит включения 50, который открывает пусковой клапан включения 48. При открытии клапана 48 воздух из полости обратного клапана 6 и полости «а» над поршнем промежуточного клапана 2 сбрасывается в атмосферу. Промежуточный клапан 2 обеспечивает сброс воздуха из полости «б» над поршнем клапана управления 4.
Клапан управления 4 перекрывает доступ воздуху из резервуара 1 в воздухопровод управления 44 и обеспечивает сброс сжатого воздуха в атмосферу из воздухопровода 44 и из-под поршня клапана 35. Клапан 35 сбрасывает в атмосферу сжатый воздух из-под поршня клапана 33, который, в свою очередь, сбрасывает сжатый воздух из-под поршней клапанов 10 и 23, расположенных соответственно на нижней и верхней камерах. Происходит одновременное срабатывание системы клапанов и механизмов обеих камер.
Устройство верхней и нижней камер идентично, поэтому в дальнейшем процессы включения и отключения будут рассматриваться на примере нижней камеры.
Клапан 10 обеспечивает сброс в атмосферу сжатого воздуха из полости «в» под поршнем 12 дутьевого клапана и из полости «д» под поршнем механизма траверсы 17 через полый шток.
При этом за счет разности давлений под поршнем и над поршнем 17 контактная система идет на включение. Ролики фиксатора переходят через выступ на штоке, подвижные контакты (ножи) 55 входят в неподвижные контакты 39. Одновременно через золотники 13 сжатый воздух сбрасывается из полости «г» и запирающая шайба 14 под действием пружины 15 перемещается к поршню 12.
При закрытии клапана управления 4 одновременно обеспечивается сброс сжатого воздуха из-под поршня привода СБК 46. Блок-контакты 45 переводятся в положение, соответствующее включенному положению выключателя.
Выключатель включен и подготовлен к операции отключения.
Путь тока при включенном положении выключателя: пластина контактная нижней камеры — токоведущий стержень ввода 18 — держатель неподвижного контакта 40 — неподвижный контакт 39 — траверса 20 с подвижными контактами (ножами) 55 — неподвижный контакт — держатель-стержень ввода — пластина контактная и перемычка на верхнюю камеру, где аналогичные элементы.
Включение сопровождающих контактов происходит с запаздыванием по отношению к моменту замыкания главных контактов. При сбросе воздуха из полостей «в» и «г» и отлипании шайбы 14 сбрасывается воздух из-под поршня клапана управления сопровождающего контакта 31.
Поршень сопровождающего контакта 31 перемещается под действием своей пружины, открывая доступ сжатому воздуху из резервуара в полость «е» под клапан подвижного контакта 29. Давление по обе стороны клапана выравнивается и контакт под действием пружины идет на включение.
Для отключения выключателя подается командный импульс на электромагнит отключения 51. Электромагнит открывает пусковой клапан 47, и сжатый воздух из резервуара 1 по воздухопроводу через обратный клапан 6 поступает в полость «а» над поршнем промежуточного клапана 2. Клапан 2 открывается, отсекая атмосферу и обеспечивая доступ сжатому воздуху в полость «б» над поршнем клапана 4.
Клапан 4, срабатывая, отделяет импульсный трубопровод 44 от атмосферы, обеспечивая поступление сжатого воздуха из резервуара 1 под поршень клапана 35. Клапан 35 открывает доступ сжатому воздуху в полость под поршнем клапана 33, одновременно отсекая эту полость от атмосферы. Срабатывая, клапан 33 связывает полости под поршнем клапанов 10 и 23 через соответствующие воздухопроводы с резервуаром. При срабатывании эти клапаны подают воздух в полости «в» под поршнем дутьевых клапанов 12 (клапан 10 в нижнюю дугогасителъную камеру, клапан 23 в верхнюю).
Поршень 12 под действием разности давлений перемещается, сжимая пружины 11 и 15, и ведет запирающую шайбу 14 со встроенными в нее резиновыми уплотнениями и золотниками.
Движение поршня через полый шток передается тарелке дутьевого клапана 16, поршню механизма траверсы 17 и через шток траверсе 20 с ножевыми контактами 55.
Контакты размыкаются, и между ними возникает дуга. Ход ножей в пальцевых контактах (от начала хода до размыкания контактов) составляет 14 мм. Необходимо отметить, что ход поршня 12 меньше необходимого хода траверсы и главных контактов.
В конце хода поршень 12 вместе с шайбой 14 садится на седло, перекрывая выход в атмосферу из полости «г». Дутьевой клапан открыт. Дальнейшее перемещение траверсы со штоком и своим поршнем происходит по инерции и под действием силы пружины фиксатора положения главных контактов.
В то же время сжатый воздух перетекает из полости «в» под поршнем дутьевого клапана в полость «г» над поршнем через регулируемое перепускное отверстие в поршне 12, закрытое иглой 32, и через шлицы в корпусе дутьевого клапана. Когда давление в полости «г» достигает давления обратного трогания, поршень под действием пружины 11 возвращается в исходное положение и дутьевой клапан 16 закрывается.
Таким образом, регулировочная игла 32 дает возможность изменять время, в течение которого дутьевой клапан 16 находится в открытом положении, и зависящую от этого времени величину сброса воздуха при операции отключения. Следует отметить, что открытие дутьевого клапана происходит раньше, чем размыкаются контакты и образуется дуга.
Таким образом обеспечивается интенсивное дутье в момент возникновения дуги и происходит переброс дуги с пальцев и ножей 55 в сопло 41. Перебросу дуги в сопло способствуют и электродинамические силы токоведущего контура. Дуга устанавливается между противоэлектродом и концом стакана и гаснет при переходе тока через нуль.
В конце хода шток с поршнем 17 садится на уплотнение в стакане и запирается роликовым пружинным фиксатором. Энергия подвижных частей поглощается пневматическим демпфером (поршень перемещается внутри цилиндра с отверстиями на боковой поверхности).
В отключенном положении выключателя сжатым воздухом заполнены полость изоляционной трубы управления 44, полость «в» под поршнем 12, полость «г» над поршнем дутьевого клапана 12 и полость «д» под поршнем механизма траверсы 17. Шайба 14 остается на седле корпуса и перекрывает выход сжатого воздуха в атмосферу. Отключение сопровождающих контактов происходит с запаздыванием по отношению к отключению главных контактов.
После того, как шайба 14 перекроет выход в атмосферу из полости «г», сжатый воздух начинает поступать под поршень клапана 31, который перекрывает доступ сжатому воздуху из резервуара в полость «е» и сообщает ее с атмосферой. При этом подвижный контакт 29 за счет разности давлений над и под поршнем сопровождающего контакта идет на отключение до упора клапана на седло.
При размыкании вспомогательных контактов образуется дуга отключения. Под действием потока сжатого воздуха, проходящего через полый подвижный контакт, дуга гаснет.
При подаче воздуха в импульсный трубопровод во время операции отключения часть воздуха попадает под поршень привода СБК 46, который переводит блок-контакты 45 в положение, соответствущее отключенному положению выключателя. В конце каждой операции сигнально-блокировочные контакты снимают команду с электромагнитов управления.
На рис.3, 4 (см. вклейку) приведены электропневматические схемы выключателей ВВБ-110, ВВБ-330 и ВВБ-500. Конструкция и принцип действия их, за исключением нескольких элементов, подобны выключателю ВВБ-220 (см. рис.2) и рассмотрены дальше.
Рис.3. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя ВВБ-110
Рис.3. Электропневматическая схема элемента полюса выключателя ВВБ-110
Источник