Меню

Время работы вакуумного выключателя

Вакуумные выключатели

Для повышения качества поставляемой энергии от электрических сетей, распределительные устройства комплектуются современными высоковольтными выключателями с вакуумной дугогасительной средой.

Благодаря качественному отличию от устаревших автоматических выключателей, вакуумные выключатели используются и для вновь возводимых подстанций, и для замены коммутационного оборудования на уже существующих.

Ряд преимуществ вакуумных дугогасительных устройств обуславливается более эффективным принципом гашения дуги и создает предпосылки для предотвращения аварийных режимов энергосистемы и позволяет существенно сократить затраты на обслуживание.

Рисунок 1 – Общий вид вакуумного автоматического выключателя

Вакуумный выключатель — это устройство, предназначенное для эксплуатации в составе электрических высоковольтных сетей. Название он унаследовал от особенности конструкции – вакуумной камеры, благодаря которой достигается моментное гашение электрической дуги. Прибор используют в качестве коммутаторов, призванных выполнять отключение оборудования на случай аварийных ситуаций.

1. Назначение

Вакуумные выключатели 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. они 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.

2. Устройство и принцип действия

Вакуумные выключатели предназначены для совершения коммутационных операций в электроснабжающих сетях высокого напряжения. Конструктивно вакуумный выключатель состоит из трех отдельных полюсов или колонок (по одной на каждую фазу). Все колонки устанавливаются на одном приводе посредством опорного изолятора из полимера, фарфора или текстолита. У каждой из них имеются два вывода для подключения ошиновки. Устройство состоит из двух контактов, подведенных под соответствующие потенциалы полюсов.

Один из них выполняется подвижным, а второй – стационарным, как и в других типах выключателей. Силовые контакты вакуумного выключателя располагаются внутри герметичной камеры, способной сохранять вакуум в течение длительного периода времени. Для чего в состав камеры включаются специальные металлические сплавы и керамические добавки.

Для постоянного поддержания состояния сильно разреженной газовой среды, внутри вакуумной камеры, устройство комплектуется сильфонным компонентом. Он исключает возможность проникновения воздуха или другого газа внутрь вакуумной камеры.


Рисунок 2 – Конструкция вакуумного выключателя

3. Принцип гашения электрической дуги

При разрыве контактов между поверхностями возникает ионизация пространства. В вакуумных выключателях применяется технология, отличная от воздушных и масляных. Основной принцип основан на том, что в идеальном вакууме отсутствует какое-либо вещество, способное выделять заряженные частицы. Поэтому в момент разделения контактов, из-за разности потенциалов, единственным источником ионизации являются пары раскаленного металла. Они продолжают движение между контактными поверхностями, но при переходе синусоиды электрического тока через ноль, заряженные частицы утрачивают энергию для ионизации и перемещения и их место занимает пустое пространство с высокой электрической плотностью и дуга рвется. Ионы металлов примыкают к ближайшей поверхности – контактам или стенкам камеры. Такой принцип действия позволяет сократить время на прекращение горения дуги и предоставляет ряд преимуществ, в сравнении с другими типами коммутационных аппаратов. Однако чрезмерные коммутационные перенапряжения могут привести к деформации поверхности, что будет препятствовать нормальному замыканию контактов, увеличит переходное сопротивление и вызовет перегрев внутри вакуумной камеры.

4. Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

  • Небольшие габариты, в сравнении с масляными и воздушными выключателями.
  • Возможность быстрой замены, особенно в выкатных ячейках.
  • Сравнительно низкий уровень шума.
  • Экологичность.
  • Не требуют периодической компенсации уровня рабочей среды, снижая объемы работ по обслуживанию к минимуму.
  • Высокая надежность.
  • Возникновение перенапряжения при отсекании малых индуктивных токов.
  • Малый коммутационный ресурс отключения аварийных токов.

5. Особенности эксплуатации

Несмотря на неприхотливость выключателей от 6 до 35 кВ, их ревизию, обслуживание нужно проводить не реже 1 раза в 4 года.

К общим рекомендациям можно отнести:

  • Необходимость периодической проверки скорости срабатывания;
  • Использование для установки силовых розеток;
  • Необходимость проверки корректности работы после скачков напряжения;
  • При поломке в первую очередь проверяется на состояние контактов и проводки.

6. Особенности выбора

Ввиду наличия высокого спроса на такой вид выключателей, их производство налажено огромным количеством независимых компаний. Это порождает различие конструкций, технических характеристик, а значит, вынуждает использовать определенные критерии выбора:

  • Номиналы напряжения, мощности, сопротивления.
  • Значения токов отключения, динамической устойчивости.
  • Номинал теплового импульса сети.
  • Принцип работы бортового микропроцессора.
  • Входные/выходные значения сигнала.

7. Сферы применения вакуумных выключателей

  • В распределительных электроустановках электрических станций и подстанций.
  • В металлургии для питания печных трансформаторов, снабжающих оборудование для выплавки стали.
  • В нефтегазовой и химической промышленности на пунктах перекачки, переключающих пунктах и трансформаторных подстанциях.
  • Для работы первичных и вторичных цепей тяговых подстанций на железнодорожном транспорте, осуществляет питание вспомогательного оборудования и не тяговых потребителей.
  • На горнодобывающих предприятиях для питания комбайнов, экскаваторов и других видов тяжелой техники от комплектных трансформаторных подстанций.

Выводы

Вакуумные выключатели с номинальным напряжением 6, 10 и 35 кВ являются одним из наиболее востребованных сегодня типов коммутационного оборудования высоковольтных сетей. Они более надежны в эксплуатации, долговечны и безопасны для обслуживающего персонала и окружающей среды. Вакуумные выключатели от других видов устройств отличаются относительной простой и надёжной структурой. Поэтому этот вид оборудования служит длительное время без особых нареканий.

Ресурс естественного износа определяется числом операций, равным не менее 20000. При условии своевременного производства технического обслуживания этот ресурс возрастает на 5-10%. Между тем, техническое обслуживание ВВ ограничивается небольшим количеством лёгких операций.

Источник

Высоковольтные вакуумные выключатели — устройство и принцип работы

Среди современного высоковольтного оборудования, предназначенного для коммутации электрических цепей в энергетике, особое место отводится вакуумным выключателям. Они широко применяются в сетях от 6 до 35 кВ и реже в схемах 110 или 220 кВ включительно.

Их номинальный ток отключения может составлять от 20 до 40 кА, а электродинамической стойкости — порядка 50÷100. Общее время отключения таким выключателем нагрузки или аварии составляет около 45 миллисекунд.

Каждая фаза цепи надежно отделена изоляторами и в то же время все оборудование конструктивно собрано на едином общем приводе. Шины подстанции подключаются на входные вывода выключателя, а отходящего присоединения — на выводные.

Внутри вакуумной дугогасительной камеры работают силовые контакты, прижимаемые между собой так, чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление и надежное прохождение токов как нагрузки, так и аварии.

Верхняя часть контактной системы стационарно закреплена, а нижняя под действием усилия привода способна перемещаться строго в осевом направлении.

На картинке видно, что контактные пластины расположены в вакуумной камере и приводятся в движение тягами, управляемыми силами натяжения пружин и катушек электромагнитов. Вся эта конструкция расположена внутри системы изоляторов, исключающих возникновение токов утечек.

Стенки вакуумной камеры выполнены из очищенных металлов, сплавов и специальных составов керамики, обеспечивающих герметичность рабочей среды в течение нескольких десятилетий. Для исключения попадания воздуха при перемещениях подвижного контакта установлено сильфонное устройство.

Якорь электромагнита постоянного тока способен двигаться на замыкание силовых контактов или их разрыв за счет смены полярности подаваемого на обмотку напряжения. Постоянный круговой магнит, встроенный в конструкцию привода, удерживает подвижную часть в любом сработанном положении.

Система пружин обеспечивает создание оптимальных скоростей передвижения якоря при коммутациях, исключения дребезга контактов и возможностей пробоев конструкции стенок.

Внутри корпуса выключателя собрана кинематическая и электрическая схемы с синхронизирующим валом и дополнительными блок-контактами, обеспечивающими возможности контроля и управления положением выключателя в любом состоянии.

По своим функциональным задачам вакуумный выключатель ничем не отличается от других аналогов высоковольтного оборудования. Он обеспечивает:

1. надежное прохождение номинальных электрических мощностей при длительной работе;

2. возможности гарантированных коммутаций оборудования электротехническим персоналом в ручном или автоматическом режиме при оперативных переключениях для изменений конфигурации действующей схемы;

3. автоматическую ликвидацию возникающих аварий за минимально возможное время.

Принципиальное отличие вакуумного выключателя состоит в способе гашения электрической дуги, возникающей при разъединении контактов во время отключения. Если у его аналогов для этого создается среда сжатого воздуха, масла или элегаза, то здесь работает вакуум.

Принцип гашения дуги в силовой схеме

Обе контактных пластины работают в среде вакуума, образованного за счет откачки газов из сосуда дугогасительной камеры до 10 -6 ÷10 -8 Н/см2. При этом создается высокая электрическая прочность, характеризующаяся усиленными диэлектрическими свойствами.

С началом движения приводом контактов на разъединение между ними появляется промежуток, сразу содержащий вакуум. Внутри него начинается процесс испарения нагретого металла контактных площадок. Через эти пары продолжает протекать ток нагрузки. Он инициирует образование дополнительных электрических разрядов, создающих дугу в среде вакуума, продолжающую развиваться за счет испарения и отрыва паров металла.

Под действием приложенной разности потенциалов образованные ионы движутся в определенном направлении, создавая плазму.

В ее среде продолжается протекание электрического тока, идет дальнейшая ионизация.

Поскольку выключатель работает с переменным электрическим током, то его направление в течение каждого полупериода меняется на противоположное. При переходе синусоиды через ноль ток отсутствует. За счет этого дуга резко гаснет и обрывается, а отторгнутые ионы металла прекращают выделяться и за 7÷10 микросекунд полностью оседают на ближайших поверхностях контактов или остальных частях дугогасящей камеры.

В этот момент электрическая прочность промежутка между силовыми контактами, заполненная вакуумом, практически мгновенно восстанавливается, чем обеспечивается окончательное отключение тока нагрузки. В следующем полупериоде синусоиды электрическая дуга возникнуть уже не может.

Таким образом, для прекращения действия электрической дуги в среде вакуума при размыкании силовых контактов достаточно переменному току сменить свое направление.

Технологические особенности различных моделей

Конструкции вакуумных выключателей создаются для длительной работы на открытом воздухе или в закрытых сооружениях. Устройства наружной установки изготавливаются с цельнолитыми полюсами, выполненными с изоляцией из кремнийорганических материалов, а для внутренней работы применяют литые компаунды эпоксидных составов.

Вакуумные камеры в заводских условиях изготавливают съемными, оптимально настроенными для установки в литом корпусе. Внутри них уже размещены силовые контакты из специальных сортов легированных сплавов. Они, благодаря примененному принципу работы и конструкции, обеспечивают мягкое гашение электрической дуги, исключают возможности образования перенапряжений в схеме.

Универсальный электромагнитный привод используется во всех конструкциях вакуумных выключателей. Он удерживает силовые контакты в замкнутом или отключенном состоянии за счет энергии мощных магнитов.

Коммутация и фиксация контактной системы осуществляется положением «магнитной защелки», переключающей цепь магнитов на воссоединение или отключение подвижного якоря. Встроенные пружинные элементы позволяют осуществлять ручные переключения электротехническому персоналу.

Для управления работой вакуумным выключателем используются типовые релейные схемы или электронные, микропроцессорные блоки, которые могут быть расположены непосредственно в корпусе привода или выполнены выносными устройствами в отдельных шкафах, блоках или на панелях.

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К достоинствам относят:

относительную простоту конструкции;

пониженное потребление электроэнергии для производства переключений;

удобство ремонта, заключающееся в возможности блочной замены, вышедшей из строя, дугогасительной камеры;

способность выключателя работать при любой ориентации в пространстве;

повышенную стойкость к коммутационным нагрузкам;

стойкость к возникновению пожара и взрывов;

тихую работу при переключениях;

высокую экологичность, исключающую загрязнение атмосферы.

Недостатками конструкций являются:

относительно низкие допустимые токи номинальных и аварийных режимов;

появление коммутационных перенапряжений во время отключений низких индуктивных токов;

пониженный ресурс дугогасящего устройства по отношению к ликвидации токов коротких замыканий.

Источник

Принцип работы вакуумного выключателя

Высоковольтные вакуумные выключатели

Для повышения качества поставляемой от электрических сетей энергии, распределительные устройства комплектуются современными высоковольтными выключателями с вакуумной дугогасительной средой. Благодаря качественному отличию от устаревших автоматических выключателей, вакуумная аппаратура используется и для вновь возводимых подстанций, и для замены коммутационного оборудования на уже существующих.

Типы вакуумных выключателей

Как и любая другая электротехническая продукция, вакуумные выключатели подразделяются на несколько типов, в зависимости от класса напряжения, для которого предназначен аппарат. Поэтому условно их можно подразделить на:

  • Устройства на 6 – 10 кВ;
  • Устройства на 35 кВ;
  • Устройства на 110 – 220 кВ.

Выключатель рассчитан на:

  1. нормальный режим работы;
  2. аварийный, то есть должен выдерживать кратковременные токи короткого замыкания.

Принцип действия

Механизм гашения дуги в вакуумных выключателях основан на высокой электрической прочности и усиленных диэлектрических свойствах вакуума. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке возникает электрическая дуга, которая поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов. При переходе тока через ноль, происходит гашение дуги и восстановление диэлектрических свойств вакуумного промежутка, и дуга между разомкнутыми контактами больше не возникает. Из-за большой электрической прочности вакуума гашение дуги может произойти до перехода тока через ноль, это явление называют срезом тока. Срез тока негативно влияет на сеть, так как вызывает коммутационные перенапряжения, которые могут достигать огромных величин.

Конструкция

Вакуумный выключатель состоит из двух основных элементов: подвижного и неподвижного контактов. У прибора есть три полюса, на которые установлены пофазно встроенные электромагнитные приводы. Они размещены на одном основании. Фазные приводы, которые расположены внутри выключателя, соединены механически между собой общим валом, синхронизирующим фазы, предохраняющим от режимов неполных фаз, задействующим дополнительные контакты. Также он механически блокирует соседние распределительные устройства, управляет индикацией положения контактов выключателя.

Принцип работы

Вакуумный выключатель обладает определенным принципом работы.

Когда размыкаются контакты, в промежутке (в вакууме) ток коммутации создает электрический разряд – дугу.

Ее существование поддерживается за счет испаряющегося металла с поверхности самих контактов в промежуток с вакуумом.

Образованная парами ионизированного металла плазма – проводящий элемент. Она поддерживает условия протекания электрического тока. В тот момент, когда кривая переменного тока проходит через ноль, электрическая дуга начинает гаснуть, а пары металла фактически мгновенно (за десять микросекунд) восстанавливают электрическую прочность вакуума, конденсируясь на поверхностях контактов и внутренностях дугогасящей камеры.

В это время восстанавливается напряжение на контактах, которые к тому моменту уже разведены. Если остаются после восстановления напряжения перегретые локальные участки, то они могут стать источниками эмиссии частичек заряженных, что вызовет пробой вакуума и протекание тока. Для этого используют управление дугой, поток тепла равномерно распределяют на контактах.

Принцип действия вакуумного выключателя

Вакуумный выключатель призван обеспечивать:

  • надежность прохождения электрического тока номинальной мощности при долговременной работе;
  • возможность коммутаций электрооборудования при оперативных переключениях в автоматическом или ручном режиме;
  • оперативную ликвидацию аварийных ситуаций в автоматическом режиме.

Две контактные пластины работают в вакууме, который образован при откачке газа из дугоносительной камеры. Таким образом, возникает повышенная электрическая прочность с усиленными диэлектрическими параметрами.

Во время работы между контактами появляется вакуумный промежуток. В нем после нагревания испаряется металл. Ток нагрузки вызывает образование электроразрядов, которые и создают дугу внутри вакуума. Она продолжает развиваться за счет отрыва паров металла. Затем образованные ионы создают плазму.

Конструкции вакуумных выключателей

Конструкции вакуумных выключателей близки к маломасляным и часто отличаются только тем, что имеют вакуумную дугогасительную камеру.

Существует много различных конструкций вакуумных дугогасительных камер.

Одна из распространенных конструкций (рис. 9.16) имеет два изоляционных цилиндрических кожуха 1, 2, снабженных по торцам металлическими фланцами 4 , 15.

Неподвижный контакт 12 при помощи токоввода 13 жестко крепится к фланцу 15, подвижный контакт 11 связан с фланцем 4 при помощи сильфона 5.

Токоподвод 7 подвижного контакта 11 перемещается в направляющих 6 корпуса 8, соединенного с фланцем 4.

Как правило, в конструкции ВДК имеются экраны 3, 9, 10, 14, выполняющие функции повышения электрической прочности камеры за счет выравнивания градиента напряженности электрических полей и защиты внутренних изоляционных частей от металлизации распыленным контактным материалом.

Как следует из рис. 9.14 (кривая 1), электрическая прочность контактного промежутка очень высока. Это приводит к тому, что расстояние между контактами при напряжениях до 35 кВ не превышает 5 мм.

Несмотря на то, что сильфоном создаются определенные усилия на контакт, общее контактное усилие с учетом токов КЗ 40—100 кА в ВДК может достигать 1000—4000 Н.

Вакуумные выключатели находят все более широкое применение, часто заменяя и вытесняя менее надежные и более металло- и материалоемкие масляные и электромагнитные выключатели.

Источник



Высоковольтные вакуумные выключатели — устройство и принцип работы

Среди современного высоковольтного оборудования, предназначенного для коммутации электрических цепей в энергетике, особое место отводится вакуумным выключателям. Они широко применяются в сетях от 6 до 35 кВ и реже в схемах 110 или 220 кВ включительно.

Их номинальный ток отключения может составлять от 20 до 40 кА, а электродинамической стойкости — порядка 50÷100. Общее время отключения таким выключателем нагрузки или аварии составляет около 45 миллисекунд.

Каждая фаза цепи надежно отделена изоляторами и в то же время все оборудование конструктивно собрано на едином общем приводе. Шины подстанции подключаются на входные вывода выключателя, а отходящего присоединения — на выводные.

Внутри вакуумной дугогасительной камеры работают силовые контакты, прижимаемые между собой так, чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление и надежное прохождение токов как нагрузки, так и аварии.

Верхняя часть контактной системы стационарно закреплена, а нижняя под действием усилия привода способна перемещаться строго в осевом направлении.

На картинке видно, что контактные пластины расположены в вакуумной камере и приводятся в движение тягами, управляемыми силами натяжения пружин и катушек электромагнитов. Вся эта конструкция расположена внутри системы изоляторов, исключающих возникновение токов утечек.

Стенки вакуумной камеры выполнены из очищенных металлов, сплавов и специальных составов керамики, обеспечивающих герметичность рабочей среды в течение нескольких десятилетий. Для исключения попадания воздуха при перемещениях подвижного контакта установлено сильфонное устройство.

Якорь электромагнита постоянного тока способен двигаться на замыкание силовых контактов или их разрыв за счет смены полярности подаваемого на обмотку напряжения. Постоянный круговой магнит, встроенный в конструкцию привода, удерживает подвижную часть в любом сработанном положении.

Система пружин обеспечивает создание оптимальных скоростей передвижения якоря при коммутациях, исключения дребезга контактов и возможностей пробоев конструкции стенок.

Внутри корпуса выключателя собрана кинематическая и электрическая схемы с синхронизирующим валом и дополнительными блок-контактами, обеспечивающими возможности контроля и управления положением выключателя в любом состоянии.

По своим функциональным задачам вакуумный выключатель ничем не отличается от других аналогов высоковольтного оборудования. Он обеспечивает:

1. надежное прохождение номинальных электрических мощностей при длительной работе;

2. возможности гарантированных коммутаций оборудования электротехническим персоналом в ручном или автоматическом режиме при оперативных переключениях для изменений конфигурации действующей схемы;

3. автоматическую ликвидацию возникающих аварий за минимально возможное время.

Принципиальное отличие вакуумного выключателя состоит в способе гашения электрической дуги, возникающей при разъединении контактов во время отключения. Если у его аналогов для этого создается среда сжатого воздуха, масла или элегаза, то здесь работает вакуум.

Принцип гашения дуги в силовой схеме

Обе контактных пластины работают в среде вакуума, образованного за счет откачки газов из сосуда дугогасительной камеры до 10 -6 ÷10 -8 Н/см2. При этом создается высокая электрическая прочность, характеризующаяся усиленными диэлектрическими свойствами.

С началом движения приводом контактов на разъединение между ними появляется промежуток, сразу содержащий вакуум. Внутри него начинается процесс испарения нагретого металла контактных площадок. Через эти пары продолжает протекать ток нагрузки. Он инициирует образование дополнительных электрических разрядов, создающих дугу в среде вакуума, продолжающую развиваться за счет испарения и отрыва паров металла.

Под действием приложенной разности потенциалов образованные ионы движутся в определенном направлении, создавая плазму.

В ее среде продолжается протекание электрического тока, идет дальнейшая ионизация.

Поскольку выключатель работает с переменным электрическим током, то его направление в течение каждого полупериода меняется на противоположное. При переходе синусоиды через ноль ток отсутствует. За счет этого дуга резко гаснет и обрывается, а отторгнутые ионы металла прекращают выделяться и за 7÷10 микросекунд полностью оседают на ближайших поверхностях контактов или остальных частях дугогасящей камеры.

В этот момент электрическая прочность промежутка между силовыми контактами, заполненная вакуумом, практически мгновенно восстанавливается, чем обеспечивается окончательное отключение тока нагрузки. В следующем полупериоде синусоиды электрическая дуга возникнуть уже не может.

Таким образом, для прекращения действия электрической дуги в среде вакуума при размыкании силовых контактов достаточно переменному току сменить свое направление.

Технологические особенности различных моделей

Конструкции вакуумных выключателей создаются для длительной работы на открытом воздухе или в закрытых сооружениях. Устройства наружной установки изготавливаются с цельнолитыми полюсами, выполненными с изоляцией из кремнийорганических материалов, а для внутренней работы применяют литые компаунды эпоксидных составов.

Вакуумные камеры в заводских условиях изготавливают съемными, оптимально настроенными для установки в литом корпусе. Внутри них уже размещены силовые контакты из специальных сортов легированных сплавов. Они, благодаря примененному принципу работы и конструкции, обеспечивают мягкое гашение электрической дуги, исключают возможности образования перенапряжений в схеме.

Универсальный электромагнитный привод используется во всех конструкциях вакуумных выключателей. Он удерживает силовые контакты в замкнутом или отключенном состоянии за счет энергии мощных магнитов.

Коммутация и фиксация контактной системы осуществляется положением «магнитной защелки», переключающей цепь магнитов на воссоединение или отключение подвижного якоря. Встроенные пружинные элементы позволяют осуществлять ручные переключения электротехническому персоналу.

Для управления работой вакуумным выключателем используются типовые релейные схемы или электронные, микропроцессорные блоки, которые могут быть расположены непосредственно в корпусе привода или выполнены выносными устройствами в отдельных шкафах, блоках или на панелях.

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К достоинствам относят:

относительную простоту конструкции;

пониженное потребление электроэнергии для производства переключений;

удобство ремонта, заключающееся в возможности блочной замены, вышедшей из строя, дугогасительной камеры;

способность выключателя работать при любой ориентации в пространстве;

повышенную стойкость к коммутационным нагрузкам;

стойкость к возникновению пожара и взрывов;

тихую работу при переключениях;

высокую экологичность, исключающую загрязнение атмосферы.

Недостатками конструкций являются:

относительно низкие допустимые токи номинальных и аварийных режимов;

появление коммутационных перенапряжений во время отключений низких индуктивных токов;

пониженный ресурс дугогасящего устройства по отношению к ликвидации токов коротких замыканий.

Источник

Инструкции / Инструкции по эксплуатации оборудования подстанций

Эксплуатация вакуумных выключателей BB/TEL–6(10)

1 Область применения

2 Общие сведения.

3 Критерии и пределы безопасного состояния.

4 Устройство выключателя.

4.1 Основные части и узлы

    1. Электромагнитный привод с магнитной защёлкой.
    2. Вакуумные дугогасительные камеры
    3. Блок управления выключателем.
  1. Принцип действия выключателя

5.1 Включение
5.2 Отключение
5.3 Ручное включение и отключение

6 Установка и эксплуатация выключателя
6.1 Общие требования к установке
6.2 Осмотр
6.3 Капитальный ремонт
6.4 Текущий ремонт
6.5 Профилактический контроль
6.5.1 Периодичность и объем профилактического контроля
6.5.2 Измерение сопротивления изоляции
6.5.3 Испытание изоляции повышенным напряжением
6.5.4 Измерение сопротивления постоянному току
6.5.5 Измерение механических характеристик
6.5.6 Проверка напряжения срабатывания привода
6.5.7 Измерение времени включения и отключения
6.5.8 Испытание выключателя многоразовым включением-отключением
6.5.9 Допустимый износ контактов
6.5.10 Проверка минимального напряжения срабатывания
6.5.11 Тепловизионный контроль
7 Меры безопасности.

Приложение 1 .
Приложение 2 .

Знание настоящей инструкции обязательно для:

  1. начальника, мастера группы подстанций и ЦРО службы подстанций;
  2. оперативного, оперативно-производственного персонала службы подстанций;
  3. производственного персонала группы подстанций и ЦРО службы подстанций.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вакуумные выключатели BB/TEL (далее — выключатели) предназначены для работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ) и камерах стационарного одностороннего обслуживания (КСО) внутренней и наружной установки класса напряжения до 20 кВ трёхфазного переменного тока 50 Гц для систем с изолированной и заземлённой нейтралью.
В основе конструктивного решения выключателя лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защёлкой», механически связанных общим не несущим нагрузку, валом-синхронизатором. Параллельно соединённые катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления (далее БУ/TEL). Такая конструкция позволила достичь следующих отличительных особенностей по сравнению с традиционными вакуумными выключателями (ВВ) (см. табл. 2.1):

  1. высокий механический и коммутационный ресурс;
  2. малое энергопотребление по шинам оперативного напряжения (заряд и поддержание в параметрах конденсаторных ёмкостей «ВКЛ», «ОТКЛ»);
  3. малые габариты и вес;
  4. лёгкость и простота адаптации в любые типы КРУ, КСО;
  5. возможность использования в широком диапазоне питающего оперативного напряжения вторичных цепей;
  6. необслуживаемость на протяжении всего срока эксплуатации;
  7. низкая трудоёмкость производства и, как следствие, умеренная цена.

Для управления выключателями отделение устройств управления промышленной группы «Таврида Электрик» выпускает блоки управления серий BU/TEL, БУ/ТЕL.
Структура условного обозначения выключателей:

Выключатель вакуумный
Наименование серии
Номинальное напряжение, кВ
Номинальный ток отключения, кА
Номинальный ток, А
Климатическое исполнение и категория размещения
Конструктивное исполнение по каталогу

Пример записи обозначения выключателя напряжением 10 кВ с номинальным током отключения 12,5 кА, номинальным током 630 А, климатического исполнения У2, конструктивного исполнения по каталогу:

Выключатель вакуумный

Таблица 2.1 – Основные технические характеристики выключателей BB/TEL

№ п/п
Показатель
Значение

Номинальное напряжение, кВ

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Номинальный ток (Iном.), А

Номинальный ток отключения (Iо ном.), кА

Сквозной ток короткого замыкания:

  1. наибольший пик, кА, не более
  2. начальное действующее значение периодической составляющей

32; 52; 81
12,5; 20

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей, %

Среднеквадратическое значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), кА

Время протекания тока термической стойкости, с

Собственное время отключения выключателя, с, не более

Полное время отключения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более

Собственное время включения, с, не более

Полное время включения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более

Неодновременность замыкания и размыкания контактов, с, не более

Номинальное напряжение питания катушек электромагнитов (постоянное), В

Номинальные параметры оперативного напряжения питания
— переменное, В

  1. постоянное, В
  1. диапазон, %

100, 220
24, 48, 110, 220
85 — 110

Ресурс по коммутационной стойкости:

  1. при номинальном токе Iном., операций «ВО»
  2. при токах короткого замыкания I=(60-100)% от (Iо.ном.), операций «ВО»

Механический ресурс, циклов «ВО»

Электрическое сопротивление главной цепи полюса, мкОм, не более, при номинальном токе:

  1. 630 А
  2. 1000 А
  3. 1600 А

Масса, кг:
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 41; 42; 44; 45; 46; 48; 51;52
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 43; 47
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 59; 70
BB/TEL-10 конструктивные исполнения 60; 71

Срок службы до списания, лет

КРИТЕРИИ И ПРЕДЕЛЫ БЕЗОПАСНОГО СОСТОЯНИЯ

Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ1550, условия эксплуатации при этом:

  • наибольшая высота над уровнем моря до 3000 м;
  • верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным плюс 55°С, эффективное значение температуры окружающего воздуха КРУ и КСО – плюс 40°С;
  • нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха – минус 40°С;
  • верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при плюс 25°С;
  • окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры электропрочности изоляции выключателя.

Рабочее положение в пространстве — любое. Для исполнений 59, 60, 70, 71 – основанием вниз либо вверх. Выключатели предназначены для работы в операциях «О» и «В» и в циклах О – 0,3 с – ВО – 15 с – ВО; О – 0,3 с – ВО – 180 с – ВО.
Параметры вспомогательных контактов выключателя приведены в таблице 3.1.
По стойкости к воздействию внешних механических факторов выключатель соответствует группе М 7 по ГОСТ 17516.1-90, при этом выключатель работоспособен при воздействии синусоидальной вибрации в диапазоне частот (0,5*100) Гц с максимальной амплитудой ускорения 10 м/с 2 (1 q) и многократных ударов с ускорением 30 м/с 2 (3 q).

Таблица 3.1 – Параметры вспомогательных контактов выключателя

Номинальное значение

Максимальное рабочее напряжение, В (перем. и пост.)

Максимальная коммутируемая мощность в цепях постоянного тока при t=1 ms, Вт

Максимальная коммутируемая мощность в цепях переменного
тока при cos j= 0,8, ВА

Максимальный сквозной ток, А

Испытательное напряжение, В (пост.)

Сопротивление контактов, мкОм, не более

Коммутационный ресурс при максимальном токе отключения, циклов В-О

Механический ресурс, циклов В-О

Выключатели отвечают требованиям ГОСТ687, МЭК-56 и технических условий ТУ У 25123867.002-2000 (а также ИТЕА 674152.002 ТУ; ТУ У 13795314.001-95).
Зависимость коммутационного ресурса выключателей от величины отключаемого тока представлена на рис. 3.1.

Выключатели отвечают требованиям ГОСТ 687, МЭК-56 и технических условий ТУ У 25123867.002-2000 (а также ИТЕА 674152.002 ТУ; ТУ У 13795314.001-95).
Зависимость коммутационного ресурса выключателей от величины отключаемого тока представлена на рис. 3.1.

УСТРОЙСТВО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Основные части и узлы

В отличие от большинства существующих выключателей, в основу устройства BB/TEL заложен принцип раздельного управления контактами вакуумных дугогасительных камер фаз аппарата. Данный принцип позволил существенно уменьшить количество движущихся частей привода.
Вакуумные дугогасительные камеры установлены внутри полых опорных изоляторов, закреплённых на общем основании (см. рис. 4.1, 4.2). Подвижные контакты дугогасительных камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, которые также располагаются внутри опорных изоляторов. Таким образом, все элементы конструкции полюса имеют общую ось симметрии, вдоль которой совершают возвратно-поступательное движение детали механизма. Это позволяет существенно упростить кинематическую схему BB/TEL, отказаться от применения нагруженных шарнирных и рычажных звеньев, что, в свою очередь, делает возможным создание коммутационного аппарата с высоким
механическим ресурсом, не требующего обслуживания и регулировки в течение всего срока службы.
Приводы фаз располагаются внутри основания выключателя. Они механически соединены между собой посредством общего вала, который выполняет следующие функции:

  • обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов работы;
  • приводит в действие вспомогательные контакты выключателя;
  • обеспечивает механическую блокировку работы РУ, в котором установлен BB/TEL;
  • управляет визуальными индикаторами положения BB/TEL.

На рис. 4.1, 4.2 представлен пример конструкции выключателя с номинальным током 1000 А. Конструкция выключателя с номинальным током 1600 А аналогична, но имеет отличия в части устройства элементов главной токоведущей цепи с целью обеспечения большей пропускной способности.


Рисунок 4.1

Электромагнитный привод с магнитной защёлкой

Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях – ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО. Фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защёлок, и обеспечивается:

  • силой упругости отключающей пружины в положении ОТКЛЮЧЕНО;
  • силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, в положении ВКЛЮЧЕНО.

Операция включения и отключения производится путём подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.

Вакуумные дугогасительные камеры


Рисунок 4.2

В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда, называемого «вакуумная дуга». Существование «вакуумной дуги» поддерживается за счёт металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводником тока и поддерживает его протекание между контактами до момента перехода через ноль. В этот момент дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7-10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасительной камеры, восстанавливая электропрочность вакуумного промежутка. В это же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. Если при восстановлении напряжения на поверхности контакта (как правило, анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием тока через него. Для избежания подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов. Наиболее эффективным способом управления дугой является наложение на неё продольного (сонаправленного с направлением тока) магнитного поля, которое индуцируется самим током. Данный способ применён в вакуумных дугогасительных камерах, которые разработаны и производятся предприятием «Таврида Электрик». Эта конструкция имеет явные преимущества:

  • высокая отключающая способность;
  • минимальные габариты и вес;
  • малая величина тока среза (4-5 ампер), ограничивающая коммутационные перенапряжения до безопасных величин;
  • продольное магнитное поле минимизирует коммутационный износ контактов (эрозию) и обеспечивает значительный коммутационный ресурс.

Блок управления выключателем

Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов.
При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов выключателя разряжаются предварительно заряженные конденсаторы блоков управления. Таким образом обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.
Применяются следующие типы блоков управления предприятия «Таврида Электрик»:

  • BU/TEL-220-05A (ИТЕА468332.021РЭ) с блоком питания ВР/TEL-220-02A (ИТЕА436535.007РЭ)№
  • БУ/TEL-220-10 (ИТЕА468332.017РЭ);
  • БУ/TEL-100/220-12-01; (БУ/TEL-12/64-12-01); (АРТА468332.001РЭ);
  • БУ/TEL-100/220-12-02; (БУ/TEL-12/64-12-02); (АРТА468332.001РЭ);
  • БУ/TEL-100/220-12-03; (БУ/TEL-12/64-12-03); (АРТА468332.001РЭ).

Блок управления BU/TEL-220-05A используется только в комплекте с блоком питания BP/TEL-220-02A. Остальные типы блоков управления имеют встроенные блоки питания.
Выбор типа блока управления зависит от рода оперативного напряжения (постоянное, переменное, выпрямленное), его источников, функционального назначения ячейки, объёма РЗиА, типа используемой аппаратуры и др. параметров.

Включение

В отключенном положении выключателя контакты вакуумной камеры (ВДК) удерживаются в разомкнутом состоянии действием отключающей пружины, которое передаётся на подвижный контакт ВДК посредством тягового изолятора. Для включения модуля на обмотку электромагнитного привода разряжается на предварительно заряженный включающий конденсатор блока управления. Импульс тока, протекающий по обмотке электромагнитного привода в результате разряда конденсатора, создаёт магнитное поле в зазоре между якорем и плоским магнитопроводом.
По мере роста тока в обмотке электромагнитного привода сила электромагнитного притяжения между якорем и плоским магнитопроводом возрастает до величины, превышающей силу удержания, создаваемую пружиной отключения. В этот момент якорь привода начинает двигаться по направлению к магнитопроводу, толкая тяговый изолятор и подвижный контакт ВДК.
В процессе движения якоря по направлению к магнитопроводу воздушный зазор уменьшается, благодаря чему сила притяжения якоря увеличивается. Быстро растущая электромагнитная сила стремительно ускоряет движущиеся части модуля до скорости примерно 1 м/с. Такая скорость является оптимальной для процесса включения и позволяет избежать дребезга контактов при их соударении, существенно снижая при этом вероятность пробоя вакуумного промежутка до момента замыкания контактов.
Ускоряющий якорь генерирует в витках обмотки электромагнитного привода противо ЭДС, которая препятствует дальнейшему нарастанию тока в обмотке и даже несколько снижает его.
В момент замыкания контактов подвижный контакт останавливается, а якорь продолжает своё движение ещё на 2 миллиметра, поджимая контакты через пружину дополнительного поджатия контактов.
Достигнув плоского магнитопровода, якорь останавливается, примагнитившись к магнитопроводу привода. В момент остановки якоря он перестаёт индуцировать противо-ЭДС, что приводит к росту тока, необходимого для насыщения кольцевого постоянного магнита до достижения им необходимых магнитных свойств.
Намагниченный до насыщения кольцевой магнит создаёт мощный остаточный магнитный поток, достаточный для удержания якоря привода (и соответственно, контактов модуля) во включенном положении даже после отключения включающего тока вспомогательным контактом.
Испытания на стойкость к механическим воздействиям показали, что усилие удержания, развиваемого постоянным магнитом, достаточно для того, чтобы удерживать модуль во включенном положении так долго, как это необходимо по условиям эксплуатации, даже при воздействии вибрационных и ударных нагрузок.
Отключающая пружина привода также сжимается в процессе движения якоря, накапливая потенциальную энергию для выполнения операции отключения модуля.
Перемещение якоря передаётся на синхронизирующий вал, поворачивая его в процессе перемещения на угол 44°, для обеспечения индикации состояния модуля, управления вспомогательными контактами и приведения в действие блокировочных механизмов распредустройства.

Отключение

Для отключения выключателя на обмотку электромагнитного привода разряжается предварительно заряженный отключающий конденсатор блока управления, обеспечивающий протекание через обмотку в течение 15 – 20 миллисекунд тока в направлении, противоположном току включения.
Ток отключения частично размагничивает постоянный магнит, ослабляя силу магнитного притяжения якоря к плоскому магнитопроводу.
Совместное воздействие отключающей пружины и пружины дополнительного поджатия контактов является достаточным для того, чтобы «оторвать» примагниченный якорь от магнитопровода. Возникающий воздушный зазор в приводе резко уменьшает силу притяжения, якорь под действием пружин интенсивно разгоняет и после 2 миллиметров свободного движения рывком увлекает за собой тяговой изолятор и подвижный контакт ВДК.
Усилие стартового рывка на подвижном контакте может достигать величины 2000 Н, что позволяет эффективно разрывать точки микросварок на поверхности контактов, которые могут возникать из-за термического воздействия токов короткого замыкания.
Размыкание контактов происходит с интенсивным ускорением, способствуя достижению максимальной отключающей способности модуля.
По достижении якорем крайнего положения контакты ВДК удерживаются в разомкнутом состоянии усилием отключающей пружины, которое передаётся на подвижный контакт посредством тягового изолятора.
Перемещение якоря передаётся на синхронизирующий вал, поворачивая его в процессе перемещения на угол 44°, для обеспечения индикации состояния модуля, управления вспомогательными контактами и приведения в действие блокировочных механизмов распредустройства.

Ручное включение и отключение

В соответствии с требованиями ГОСТ 687-78 ручное включение выключателя не является обязательным. Для реализации этого режима при отсутствии оперативного напряжения используется так называемый «вспомогательный вход по питанию» БУ/TEL или блок автономного питания BAV/TEL.

Попытка включить выключатель вручную путём воздействия на вал или другим образом может привести к выходу его из строя.

Ручное отключение осуществляется путём механического воздействия на кнопку ручного отключения, которая в свою очередь воздействует через вал привода на якоря электромагнитов и разрывает магнитную систему.
Пользоваться кнопкой ручного отключения только в случае невозможности отключения выключателя от блока управления.

УСТАНОВКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Общие требования к установке

Персонал, обслуживающий выключатели, должен быть ознакомлен с настоящей инструкцией по эксплуатации.
При проверке работоспособности выключателя соединить цепи управления с блоком управления по схеме, приведённой в паспорте блока, и проверить работоспособность при включении и отключении путём замыкания «сухих» контактов в цепях «В» и «О».
Блокировка не должна оказывать постоянного момента внешней силы на вал выключателя. Эквивалентная масса, которая может быть нагружена на толкатель блокировки выключателя, не должна превышать 0,2 кг.
Для выключателей конструктивных исполнений с выходом вала с торцов эквивалентный момент инерции, который может быть приложен с каждой стороны вала, не должен превышать 3,5*10 -4 кг*м 2 .
Момент затяжки гаек крепления шин к верхнему токосъёму выключателя должен быть 30 Н*м. Выключатель включается только от штатного блока управления или от блока автономного включения.
Изгибающее усилие, создаваемое ошиновкой, не должно приводить к отклонению от естественного положения полюса выключателя более чем на 1 мм. При этом должно быть проведено измерение расстояния до произвольных баз в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
При ошиновке выключателей использовать медные или алюминиевые шины с сечением, определённым по ПУЭ для номинального тока присоединения. Если шины не покрыты коррозионно-стойким покрытием, производить предварительную зачистку поверхностей и смазку шин.
После установки выключателя в камеру, ячейку КСО, КРУ необходимо произвести следующий объём проверок:

  • протирку сухой чистой ветошью опорной изоляции;
  • измерение переходного сопротивления контактов главной цепи;
  • испытание изоляции одноминутным напряжением промышленной частоты;
  • проверку работоспособности.

При хранении выключателя на складе более 2-х лет данную проверку необходимо проводить перед монтажом.
Измерение переходного сопротивления проводится на всех полюсах выключателя поверенным прибором, обеспечивающим погрешность не более 5% в диапазоне 1-100 мкОм и тест током не менее 10 А. Измеренные значения не должны превышать указанных в технических характеристиках РЭ. Если измеренное Rпер. выше нормативного, необходимо выполнить контрольный замер поверенным прибором того же класса, что и на заводе-изготовителе (тест ток = 100 А, погрешность не более 1%).
Испытанию одноминутным напряжением промышленной частоты при плавном подъёме подвергается изоляция фаза-земля и изоляция между разомкнутыми контактами полюсов выключателя. Рекомендуется проводить испытания изоляции пофазно. Испытательное напряжение изоляции фаза-земля и изоляции между разомкнутыми контактами полюсов составляет 32 кВ для сетей напряжением 6 кВ, и 42 кВ для сетей напряжением 10 кВ.
При испытании изоляции между контактами полюса выключателя допускается самоустраняющиеся пробои внутренней изоляции. При возникновении такого пробоя рекомендуется плавно снизить напряжение до уровня, на котором пробои прекращаются, выдержать 10 – 15 секунд на данном уровне напряжения, а затем продолжить подъём, однако количество циклов спуск-подъём до достижения нормированных испытательных величин не должно превышать десяти.
Описанные самоустраняющиеся пробои могут генерировать в испытательной схеме высокочастотные переходные процессы, характеризующиеся высоким уровнем генерируемых перенапряжений. О возникновении перенапряжений подобного рода свидетельствуют пробои воздушного промежутка между выводами выключателя или самоустраняющиеся перекрытия опорной изоляции выключателя по воздуху. Причиной данного явления, как правило, являются резонансные процессы в соединительных кабелях между испытательной установкой и испытываемым выключателем (например, из-за собственной индуктивности слишком длинного кабеля). При возникновении данного явления необходимо произвести согласование параметров источника испытательного напряжения и объекта испытаний (выключателя) путём включения в испытательную цепь последовательного резистора сопротивлением 1-10 кОм, а если эта мера не даёт результата, то необходимо дополнительно подключить конденсатор ёмкостью 1000 пФ параллельно испытываемому выключателю.
При работе и проверке функционирования основание выключателя должно быть надёжно заземлено.
При коммутации вакуумным выключателем малых индуктивных токов (отключение ненагруженных трансформаторов, заторможенных или запускаемых двигателей, компенсационных катушек) могут возникать перенапряжения, опасные для изоляции электрооборудования, поэтому, при использовании вакуумных выключателей серии TEL потребителям необходимо руководствоваться инструкцией по применению BB/TEL для коммутации индуктивных нагрузок ИТЕА674152.003И1.
В процессе эксплуатации выключателей параметры, определяющие режим и условия работы, не должны превосходить допустимые значения, указанные в разделе «Технические характеристики» данного РЭ.
В процессе эксплуатации необходимо вести учет количества коммутаций выключателя. Учет ведется согласно табл. приложения 1 в ремонтной ведомости присоединения на котором установлен выключатель BB/TEL.
При определении коммутационного ресурса выключателя необходимо руководствоваться графиком на рис. 3.1.

Осмотр

Осмотр выключателелей BB/TEL выполняется согласно карты-графика работы оперативного персонала группы ПС, но не реже одного раза в месяц.
Во время осмотра выключателей BB/TEL особое внимание необходимо обращать на отсутствие повреждений изоляторов, степень их загрязнения, а также на отсутствие нагрева контактных соединений выключателей.
Все сведения о неисправностях, обнаруженных во время работы выключателя необходимо записывать в журнал дефектов и сообщать начальнику, а сведения об отключении коротких замыканий – в «Журнал автоматических отключений».
После отключения короткого замыкания выключатель должен быть осмотрен. Особое внимание обращается на отсутствие трещин и других повреждений изоляторов, надежность контактных соединений.

Капитальный ремонт

Капитальный ремонт вакуумных выключателей BB/TEL не предусмотрен. При окончании срока службы, исчерпании коммутационного или механического ресурса выключатель подлежит утилизации.

Текущий ремонт

Текущий ремонт выключателей BB/TEL проводится с периодичностью 1 раз в год.
Текущий ремонт выключателей BB/TEL необходимо выполнять в следующей последовательности:
— внешний осмотр выключателя с целью выявления дефектов;
— протирка ветошью опорной изоляции, смоченной этиловым спиртом;
— подтяжка болтовых соединений крепления токоведущих шин к выводам выключателя;
— проверка работоспособности блокировочных устройств;
— проверка работоспособности блока управления выключателя.
Выполнение текущего ремонта выключателя оформляется в ремонтной карточке в виде текста следующего содержания (пример): «Произведен текущий ремонт выключателя согласно технологической карты № Выполнены пункты № Измерены следующие характеристики выключателя: Выключатель годен к эксплуатации, Ф.И.О., подпись руководителя ремонта, Ф.И.О. состава бригады».
При проведении текущего ремонта полностью заполняется таблица приложения 2 «Характеристики выключателя BB/TEL».

Профилактический контроль

Периодичность и объем профилактического контроля
Периодичность и объем измерений и испытаний вакуумных выключателей BB/TEL — 6 (10) должны соответствовать:
— при первоначальном включении – п.п 6.5.2 – 6.5.8;
— во время текущего ремонта в сроки, предусмотренные местными инструкциями – п.п. 6.5.2; 6.5.4 (измерение сопротивления токопроводящего контура); 6.5.5 – 6.5.10.

Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление изоляции полюса выключателя должно быть не ниже 3000 МОм. Измерение производится мегомметром на напряжение 2,5 кВ.
Сопротивление изоляции вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления должно быть не менее 10 МОм. Измерение производится мегомметром на напряжение 1,0-2,5 кВ.

Испытание изоляции повышенным напряжением
Изоляция каждого полюса выключателя относительно земли и двух других полюсов испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Значение испытательного напряжения для выключателей на номинальное напряжение 6 кВ составляет 28,8 кВ; 10 кВ – 37,6 кВ.
Изоляция межконтактных разрывов испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Испытательное напряжение составляет 42 кВ.
Изоляция вторичных цепей и обмоток электромагнитов управления испытывается напряжением промышленной частоты в течение 1 мин. Испытательное напряжение составляет 1 кВ.
Периодичность испытания изоляции повышенным напряжением – 1 раз в 5 лет.

Измерение сопротивления постоянному току
Значение сопротивления токопровода контура каждого полюса не должно превышать заводских норм: BB/TEL-10-12,5/630 – 100 мкОм; BB/TEL-10/6-6,3/630 – 100 мкОм; BB/TEL-10/6-8/800 – 60 мкОм.
Сопротивления электромагнитов управления должны соответствовать паспортным данным с соответствующей точностью измерения. При отсутствии заводских данных полученные значения измерений для однотипных выключателей необходимо сравнить между собой.
Измерение переходного сопротивления главных контактов выключателя необходимо производить непосредственно на контактных выводах его. В случае недоступности к ним необходимо выполнить демонтаж ошиновки. При эксплуатации вакуумного выключателя сопротивление главных контактов, как правило, повышается в результате воздействия электрической дуги на поверхность контактов. Измерение необходимо производить поверенным прибором, тем же или того же класса, которым производились измерения при вводе данного выключателя в эксплуатацию. В случае получения результатов более чем в 2 раза превышающих нормативное значение необходимо выполнить контрольный замер прибором того же класса, как и на заводе-изготовителе (тест ток пост. 100 А, погрешность до 1%).
Заключение изготовителя о возможности дальнейшей эксплуатации изделия предоставляется после получения протоколов измерений от заказчика.
Если измеренное значение не превышает нормированную или измеренную при вводе в эксплуатацию (если она была выше) величину более чем в два раза, то допускается дальнейшая эксплуатация вакуумного выключателя, при условии, что реальная величина тока в данной ячейке, не превышает допустимую величину, определяемую по приведённым на рис. 6.1 кривым.


Рисунок 6.1 – Диаграмма максимально допустимых токов нагрузки BB/TEL в зависимости от переходного сопротивления главной цепи

Измерение механических характеристик
Работа блок-контактов проверяется путем замыкания главных контактов с полным ходом подвижной части выключателя.
Механизм свободного расцепления проверяется во время включения выключателя в двух положениях главных контактов:
— в момент замыкания главных контактов;
— во включенном положении.

Проверка напряжения срабатывания привода
Наименьшие значения напряжений включения и отключения на выводах электромагнитов управления должны соответствовать следующим значениям:
— наименьшее напряжение включения, не более: BB/TEL-10-12,5/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-6,3/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-8/800 – 187 В (85%);
— наименьшее напряжение отключения, не более: BB/TEL-10-12,5/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-6,3/630 – 187 В (85%); BB/TEL-10/6-8/800 – 187 В (85%).

Измерение времени включения и отключения
Собственное время включения должно соответствовать следующим значениям:
— BB/TEL-10-12,5/630 – не более 0,1 с; BB/TEL-10/6-6,3/630 – не более 0,07 с; BB/TEL-10/6-8/800 – не более 0,07 с.
Собственное время отключения должно соответствовать следующим значениям:
— BB/TEL-10-12,5/630 – не более 0,018 с; BB/TEL-10/6-6,3/630 – не более 0,01 с; BB/TEL-10/6-8/800 – не более 0,01 с.

Испытание выключателя многоразовым включением-отключением
Испытание производится в таких операциях и циклах:
— включение;
— отключение;
— включение-отключение;
— отключение – включение — отключение.
Операции «включение», «отключение» и «включение-отключение» без выдержки времени производятся на всех выключателях. Операция «отключение-включение-отключение» производится на выключателях, которые работают в режиме АПВ.
Операциями «включение» и «отключение» испытывают три-пять раз, сложными циклами – два-три раза.
Операции выключателем производятся при номинальной нагрузке на электромагнитах управления.

Допустимый износ контактов
При проведении текущих ремонтов необходимо контролировать допустимый износ контактов, который определяется на подвижном контакте камеры по ширине окрашенной полосы (при ее наличии).

Проверка минимального напряжения срабатывания
выключателя выполняется при проведении текущих ремонтов.
Электромагниты управления вакуумных выключателей должны срабатывать:
— электромагниты включения при напряжении не менее 0,85 Uном;
— электромагниты отключения при напряжении не менее 0,7 Uном.

Тепловизионный контроль
Во время контроля оценивается нагрев контактов и контактных соединений токопроводящего контура выключателей. Тепловизионный контроль проводится согласно ГКД 34.20.302-2002.

Перед испытаниями электропрочности изоляции, необходимо очистить поверхность опорной изоляции при помощи чистой ветоши, смоченной этиловым спиртом. Расход спирта на один выключатель – 30 мл.
Электрическая прочность вакуумных камер в процессе выработки коммутационного ресурса может несколько уменьшаться, поэтому рекомендуется проверку электропрочности производить при напряжении, равном 80% испытательного напряжения, нормируемого для данного класса электроустановки.
Если высоковольтный полюс выключателя (любой), не выдерживает воздействия испытательного напряжения менее 80% нормированного и величина каждого последующего пробоя имеет тенденцию к снижению, дальнейшая его эксплуатация запрещена.
В случае выхода из строя выключателя, в период гарантийного срока и после завершения его, эксплуатирующая организация в обязательном порядке оповещает завод-изготовитель.
Вскрытие пломб, осмотр, ремонт производится только персоналом, аккредитованным на данный вид работ. Нарушение этого правила, в период гарантийного срока, ведёт к аннулированию гарантийных обязательств, после истечения гарантийного срока – к возможному удорожанию ремонта.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

При испытании изоляции промежутка между контактами полюса выключателя (контакты камеры разомкнуты) вне КРУ напряжением промышленной частоты 32 кВ и выше для защиты персонала от возможного воздействия рентгеновского излучения, в случае пробоя изоляции по поверхности или внутри ВДК, установить защитный экран, выполненный из стального листа толщиной не менее 2 мм или из стекла марки ТФ-5 по ГОСТ 9541-75 толщиной не менее 12,5 мм. Экран должен быть установлен между обслуживающим персоналом и выключателем, на расстоянии 0,5 м от выключателя.
В нормальных эксплуатационных условиях защита обслуживающего персонала от рентгеновского излучения не требуется.
Во время выполнения работ по техническому обслуживанию запрещается работа людей на участке схемы, отключённой только вакуумным выключателем. Обязательно дополнительное отключение участка схемы разъединителем с видимым разрывом электрической цепи.
При проведении работ на выключателе руководствоваться требованиями действующих «Правил безопасной эксплуатации электроустановок», «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», «Правил устройства электроустановок».

Таблица – Учет расходования коммутационного ресурса выключателя

Источник

Читайте также:  Автоматический выключатель авв руб