Устройство масляного выключателя ВМП 10

Масляные выключатели ВМП – 10, ВМПЭ – 10

Выключатель масляного типа ВМП-10 является выключателем трехполюсным, который имеет в своем составе специальный привод, работающий на основе пружин, и блок релейной защиты. Специфика производства данных выключателей заключается в том, что масляные выключатели изготавливаются двух типов:

• Выключатели, функционирующие в обычном климате;
• Выключатели, функционирующие в более жестких климатических условиях.

Предназначение масляного выключателя

Следует отметить, что выключатель подобного типа является высоковольтным устройством. Благодаря специфической структуре внутренних компонентов, данные переключатели можно монтировать с некоторым отклонением по вертикали. Данная особенность позволяет избежать потерю времени при установке выключателя. Еще одним преимуществом выключателя типа ВМП-10 над другими устройствами подобного предназначения является тот факт, что ВМП-10 можно использовать при величине тока, как в 20 кА , так и в 31.5 кА. Следует сказать, что практически все выключатели такого типа достаточно универсальны и отличаются исключительно длиной контактов и структурой проводов, выводящих ток.

ВМП – 10 это малообъёмные масляные выключатели, применяются нa нaпряжение 10 kB двух размерoв:

• для ячеек сбoрных кaмер oдностoроннегo обслуживaния и наборных ячеек 3РУ – ВМП – 10, ВМП – 10У;
• для комплектных распределительных высоковольтных устройств – BМП – 10 K, ВМП – 10 КУ с номинальными токами 600, 1000 и 1500 A и током отключения 20 kA

Классификация выключателей класса ВМП-10

Масляные выключатели ВМП-10 отличаются между собой по величине номинального тока. Одним из самых распространенных масляных выключателей серии ВМП-10 является выключатель, который имеет номинальный ток величиной в 630А, напряжение величиной в 10 кВ и номинальный ток отключения 20 кА. Популярность данного выключателя заключается в том, что в своем составе данный выключатель имеет специальную защитную схема с двумя реле РТМ, которые срабатывают максимально быстро, практически мгновенно.

Принцип работы масляного выключателя

Необходимо отметить, что структура данного выключателя несколько отличается от подобных устройств. Основным отличием является то, что электромагниты и реле имеют специфический принцип размещения в выключателе. Важно отметить, что реле функционируют для защиты всех компонентов масляного выключателя. В остальном, структура выключателей серии ВМП-10 похожа со структурой выключателей серии ВМП-10П. следует сказать, что данный масляный фильтр имеет надежный и стабильный привод ВМП-10, который работает практически без сбоев.

Строение приводного устройства

Строение привода ВМП-10 довольно простое, что позволяет ему работать стабильно и надежно. Приводное устройство состоит из стандартных компонентов:

• Основной вал привода ВМП-10;
• Вал, проходящий через основной выключатель;
• Крепежная рама;
• Устройство заводного типа, приводящее в действие рабочие пружины;
• 2 запорные устройства, которые между собой идентичны;
• Блок срабатывания аварийной сигнализации;
• Блок, контролирующий корректность положения привода;
• Блок для контроля положения выключателя;
• Электрические магниты для дистанционного выключения ЭО;
• Вал релейного типа;
• Пульт для ручного управления;
• Проводка;
• Набор специальных зажимов.

Специфика строения привода заключается также в том, что в нем предусмотрена защита от так называемых «прыжков напряжения». Данная защита проведена через блок-контакт.

Условия для эксплуатации

• для исполнения У3 при температуре от -25 до +40 °C и oтнoсит. влажнoсти вoздуха 80% при температуре 20 °C;
• для исполнения Т3 при температуре от -10 до +45 град.С и oтнoсит. влажнoсти вoздуха 80% при температуре 27 °C.
• в воздухе не должно содержаться газов и паров в концентрациях, разрушающих изоляцию и металл; недопустимо использование во взрыво- пожароопасных местах.

Эксплуатируются при температурах от -40 до +40 °C. Выключатель соединяется с привoдами ПЭ – 11, ППМ – 10, ПП – 67. Ресурсы работы: 1500 операций вкл/выкл; 6 отключений при коротком замыкании. Возможна установка в шкафы комплектных распределительных устройств выкатного типа.

Трёхполюсные выключатели высокого напряжения ВМПЭ – 10 применяются для связывания электрических цепей при обычных и аварийных режимах в сетях З-х фазнoго перемен. тoка с частoтoй 50 и 60 Hz и напряж.10 kB.

Устройство и принцип действия ВМП-10

Малообъемный масляный подвесной выключатель ВМП-10 показан на рисунке 1, а. На лицевой стороне стальной рамы 1 установлены фарфоровые изоляторы 5, на которых подвешены полюса 6 выключателя. Главный вал 4 связан с подвижными контактами через тяги 3, выполненные из влагостойкого изоляционного материала, и рычаг 9. Внутри рамы размещена отключающая пружина 2. Полюс выключателя (рисунок 1, б) с выводами 18 и 22 состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 21, на концах которого имеются металлические фланцы 11 и 20.

Рисунок 1 – Масляный выключатель ВМП-10: а — общий вид, б — полюс
На верхнем фланце 11 укреплен корпус 24 из алюминиевого сплава с расположенными внутри него выпрямляющим механизмом 8, стержневым контактом 12, роликовым токосъемом 10 в направляющих 23 и маслоотделителем 25. Корпус закрывается крышкой 26, в которую ввинчена пробка 7 маслоналивного отверстия. Нижний фланец 20 закрывается крышкой 15, на которой расположен розеточный контакт 19. В крышку ввинчена пробка 17 маслосливного отверстия 16. Внутри цилиндра над розеточным контактом установлена дугогасительная камера 13 поперечного дутья. Цилиндр снабжен указателем уровня масла 14.
Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин, стянутых изоляционными шпильками. В нижней части камеры расположены один над другим поперечные дутьевые каналы, а в верхней — масляные «карманы». Поперечные дутьевые каналы имеют раздельные выходы, направленные кверху. Дуга при больших значениях отключаемого тока гасится дутьем в поперечных каналах, а при малых (если не будет погашена в каналах) — с помощью дутья в масляных карманах.

При наружном осмотре масляных выключателей проверяют целостность фарфоровых изоляторов, наличие и уровень масла в баках и отсутствие следов подтекания масла из выключателя.
Выключатели и приводы к ним должны быть смонтированы строго по уровню и отвесу и надежно закреплены на основании. По протоколу ревизии выключателя проверяют правильность регулировки его механической части.

ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ВВОДОВ

Тангенс угла диэлектрических потерь (tg б) измеряют для вводов всех типов, кроме чисто фарфоровых, поскольку это измерение производят на вводах, установленных выключателей.
Тангенс угла диэлектрических потерь мастиконаполненных вводов на напряжение 20— 35 кВ не должен превышать 2,5% при температуре +20°С. Если измеренная величина превышает указанную, необходимо повторить измерение с исключением влияния внутрибаковой изоляции. Для этого опускают баки выключателя так, чтобы контакты выключателя находились вне масла, и в этом положении снова производят измерение. Если при измерении значение tg6 вводов снизится более чем на 4—5%. это свидетельствует о том, что внутрибаковая изоляция увлажнена и подлежит сушке.
Если же тангенс угла диэлектрических потерь остается выше нормы, то такой ввод должен быть заменен.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ

Сопротивление изоляции подвижных частей выключателя, выполненных из органического материала, измеряют мегомметром на напряжение 2500 в. Величина сопротивления изоляции должна быть не ниже 1000 Мом для выключателей напряжением 3—10 кВ и 3000 Мом для выключателей 20—35 кВ.

ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Это испытание производят напряжением переменного тока 50 Гц в течение 1 мин.
Величина испытательного напряжения зависит от номинального напряжения выключателя и принимается в соответствии со следующими данными:

Табл.1 Выключатели испытывают повышенным напряжением в том случае, если измерения тангенса угла диэлектрических потерь вводов и сопротивления изоляции подвижных частей показали удовлетворительные результаты. Для испытания применяют аппараты АМИ-60, АИИ-70 или специальные повысительные трансформаторы.
Выключатели испытывают во включенном положении, что позволяет проверить изоляцию всех вводов и подвижных частей.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ

Измерением переходного сопротивления контактов выключателя проверяют их надежность. Повышенное переходное сопротивление может привести в эксплуатации к перегреву контактов, их оплавлению и выходу выключателя из строя. Переходное сопротивление можно измерять микроомметром типа М-246, мостом типа Р-316, двойным мостом типа МД-6 или методом амперметра-вольтметра на постоянном токе. В двух последних случаях в качестве источника тока используют аккумулятор или сухую батарею.
При измерениях методом амперметра- вольтметра переходное сопротивление контакта подсчитывают по формуле
R = (Uab /1а )*1000 мком,

где Uab —напряжение на выводах выключателя в в;
1а —ток измерения в а.
Схема измерения такая же, как и при измерениях сопротивлений обмоток силовых трансформаторов (см. рис. З,а).
Для выключателей, например типа МГГ, имеющих, кроме главных, специальные дугогасительные контакты, переходные сопротивления измеряют сначала для всей цепи, а затем отдельно для дугогасительных контактов. Для того чтобы измерить сопротивления дугогасительных контактов между главными контактами выключателя, прокладывают прокладки из тонкого прессшпана.
Величина переходных сопротивлений контактов выключателей не должна превышать значений, приведенных в табл. 2.
Таблица 2

Перед измерением переходного сопротивления контактов нужно несколько раз включить и отключить выключатель для очистки контактов.
В случае неудовлетворительных результатов измерения проверяют поверхность соприкосновения контактов щупом толщиной 0,05 мм и регулируют величину нажатия контактных поверхностей. Для выключателей, у которых в силу их конструктивных особенностей нет возможности проверить величину нажатия контактов (розеточные контакты выключателей типа ВМГ и др.), проверяют величину выдергивающего усилия.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Скорость движения контактов выключателя при включении и отключении — очень важный показатель, характеризующий работу выключателей. От скорости расхождения контактов при разрыве дуги зависит предельная отключаемая мощность выключателя. При малой скорости отключения увеличивается обгорание контактов и выключатель может не разорвать мощность короткого замыкания, гарантированную паспортом.
Значительные отклонения от нормальной скорости включения также отрицательно влияют на работу выключателя. При малых скоростях включения возможно недовключение выключателя или приваривание его контактов при включении на большую нагрузку или короткое замыкание. При повышенных скоростях включения увеличиваются ударные механические нагрузки, вибрации, при которых возможны повреждения фарфоровой изоляции, отказы при выключении и другие ненормальные явления.
Наиболее просто скоростные характеристики определяют путем измерения времени включения и отключения выключателя при помощи электрического секундомера типа ПВ-52. Схема измерений приведена на рис. 18. Измеренное время пропорционально средней скорости движения контактов.

Рис. 18. Схема измерения времени работы масляного выключателя
а — на включение; б — на отключение; Э. С. — электросекундомер
Скорость движения контактов выключателя и время его включения и отключения зависят от напряжения оперативного тока, поэтому измерения следует выполнять при номинальном напряжении. Для выключателей, не имеющих дистанционного включения, определяют только время отключения.
Для выключателей напряжением 35 кВ и выключателей напряжением 6—10 кВ, работающих в сетях, где мощность короткого замыкания близка по величине к номинальной разрывной мощности выключателя, а также для выключателей наиболее ответственных присоединений, недостаточно ограничиваться только измерением времени включения и отключения выключателя, так как средняя скорость на протяжении всего пути движения контактов неполно характеризует работу выключателя и его привода. Необходимо также знать значения скорости на отдельных участках движения контактов, и главное, в моменты их замыкания и размыкания.

Рис. 19. Схема вибрографа
I — сердечник: 2 — катушка; 3 — корпус; 4 — держатель; В — якорь; 6 — пишущее устройство; 7 — выключатель; 8 — винт регулировки резонанса; 9 — пружина; 10 — грифель

Скоростные характеристики включения и отключения снимаются при помощи электромагнитного отметчика времени — вибрографа (рис. 19). Виброграф представляет собой электромагнит, на подвижном якоре которого укреплено пишущее устройство (карандаш). Катушка вибрографа подключается к сети
переменного тока напряжением 127—220 в, и якорь за каждый период дважды притягивается к сердечнику, таким образом, при промышленной частоте тока 50 Гц якорь с пишущим устройством совершает 100 колебаний в секунду. К движущейся части выключателя, несущей контакты, прикрепляют бумажную ленту, к которой подводят карандаш вибрографа. При включении катушки вибрографа и одновременном включении (отключении) выключателя карандаш вибрографа вычертит на ленте синусоиду с периодами различной длины.
Среднюю скорость движения контактов на любом интересующем участке определяют по формуле

где 5 — длина участка пути в м
t — время движения на этом участке в сек.
Время движения на участке определяют по числу периодов синусоиды на виброграмме. Продолжительность одного периода при частоте тока сети 50 Гц— 0,01 сек.
На рис. 20 приведена примерная виброграмма, снятая при помощи вибрографа.

Рис. 20. Виброграмма
Верхние цифры на виброграмме обозначают длину участка в мм, нижние цифры — время и скорость движения контактов соответственно в сек и в м/сек. Кривые скорости движения кон тактов выключателя приведены на рис 21

Рис.21. Кривые скорости движения контактов масляного выключателя типа МГГ- 229 с приводом типа ПС-30
— включение;
— отключение
Время включения и отключения выключателя, измеренное при помощи электросекундомера, и скорости движения контактов в характерных точках, определенные по виброграмме, сравнивают с заводскими данными и в случае значительных расхождений (свыше 20%) выключатель подвергают дополнительной регулировке.

ОПРОБОВАНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ С ПРИВОДОМ

Поскольку в сети оперативного тока во время эксплуатации возможны отклонения величины напряжения от номинального значения.
надежность действия выключателя с приводом должна быть проверена при пониженном и повышенном напряжениях.
Привод должен надежно срабатывать при понижении напряжения до 65% номинального на отключение и до 80% — на включение. Кроме этого, во избежание ложных отключений привода при снижениях сопротивления изоляции и замыканиях в сети оперативного тока минимальное напряжение срабатывания катушек отключения привода должна быть не ниже 30% номинального.
При проверке выключателя с приводом необходимо произвести 3—4 операции по включениям и отключениям при номинальном значении напряжения оперативного тока, 5 включений при пониженном напряжении до 90% номинального, 5 включений при повышенном напряжении до 115% и 10 отключений при пониженном напряжении до 80% номинального. При этом не должно быть отказов в работе выключателя.

Конструкция и работа выключателя ВМП-10

Выключатель в собранном виде в трехфазном исполнении с электромагнитным приводом ПЭ-11 показан на рис. 1. Каждая фаза имеет отдельный выключатель (полюс) 5, который смонтирован на двух опорных изоляторах 2 с внутренним механическим креплением арматуры, установленных на общей стальной раме 1. Рама является основанием выключателя.

Характеристика	ВМП-10 на 1000 А
Номинальное напряжение, кВ Предельный сквозной ток, кА эффективное значение амплитудное значение Ток отключения при напряжении 10 кВ, кА Мощность отключения при напряжении 10 кВ, мВА Ток термической устойчивости, кА односекундный пятисекундный десятисекундный Вес выключателя без масла, кг Вес масла, кг Время включения выключателя с приводом, с, не более Скорость выключения в момент замыкания контактов, м/с Скорость включения максимальная, м/с, не более	4,5 0,1 3,6±0,5 4,5
Скорость отключения в момент размыкания контактов, м/с
Скорость отключения максимальная, м/с, не более Ход подвижных контактов, мм	5,0 240-245
Ход токоведущего стержня в контактах, мм
Неодновременность замыкания контактов, мм, не более Сопротивление токопровода, мкОм всего контура участка роликов участка розетки	5,0

Выключатель управляется приводом 8, связанным тягами 6 и 7 с главным валом 4 выключателя. На валу 4 против каждого полюса установлен двухплечий рычаг, который одним концом соединен с изоляционной тягой 3 полюса, а другим – с отключающей пружиной.

Для амортизации при включении и отключении выключатель снабжен масляным и пружинным демпферами. Масляный демпфер смягчает удары при отключении, а пружинный – при включении.

Рис. 1. Установка выключателя ВМП-10 с приводом ПЭ-11

Если расстояние между центрами полюсов менее 250 мм (в шкафах КРУ), то между полюсами выключателя устанавливаются изоляционные перегородки 9.

Токопроводы подсоединяются к верхнему и нижнему фланцам выключателя. Следовательно, выключатель ВМП в эксплуатации находится под напряжением.

Конструктивное устройство одного полюса выключателя ВМП-10 показано на рис. 2. Каждый полюс выключателя состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 1, на концах которого заармированы металлические фланцы 2 и 9. Внутри корпуса 4 из алюминиевого сплава, укрепленного на верхнем фланце, размещен выпрямляющий механизм 6, подвижный контактный стержень 16, роликовое токосъемное устройство 3 и маслоотделитель 17.

Корпус механизма сверху закрыт крышкой 5 из изоляционного материала, имеющий канал 19 для соединения внутренней полости цилиндра с атмосферой и маслоналивное отверстие, закрытое пробкой 18.

Нижний фланец 9 снизу закрыт крышкой 12 из меди, внутри которой расположен неподвижный розеточный контакт 10, а снаружи – маслоспускная пробка 13. К крышке 12 с помощью болтов крепится токоведущая шина.

Конструкция нижнего фланца 9 позволяет создать воздушную подушку при залитом трансформаторным маслом цилиндре выключателя. Подушка выполняет роль амортизатора при повышении давления в нижней части цилиндра в момент горения электрической дуги.

Устройство неподвижного розеточного контакта показано на рис. 3.

Контакт состоит из медных сегментов 1 в количестве 5 шт. в выключателях на 600-1000 А и 6 шт. – на 1500 А, пружин 2, создающих нажатие в контакте, прокладки 3, упорного кольца 4, неподвижного контактодержателя 7, роль которого выполняет нижний фланец, и гибких связей из тонких медных полосок 5, которые соединяют контактодержатель с сегментами. С целью уменьшения износа от воздействия электрической дуги верхний конец сегмента армирован металлокерамикой 8.

При входе контактного стержня 16 (рис. 2) в розетку сегменты расходятся, сжимая при этом контактные пружины 2. Тем самым обеспечивается ход стержня в розеточном контакте с поджатием. Внутри изоляционного цилиндра над розеточным контактом расположена дугогасительная камера 15 (рис. 2).

Рис. 2. Разрез полюса выключателя ВМП-10:

а – на токи 600 и 1000 А; б – на ток 1500 А

Рис. 3. Неподвижный розеточный контакт

Дугогасительная камера выключателя набирается из чередующихся гетинаксовых и фибровых пластин (рис. 4). Пластины верхней части камеры круглые и имеют центральное отверстие для прохода контактного стержня. Причем диаметр отверстия у гетинаксовых пластин (не считая верхних) больше, чем у фибровых. Кроме того, отверстия имеют удлиненную форму. Это позволяет при сборке камеры создать так называемые карманы. Помимо центрального отверстия, верхние пластины имеют также еще три или два отверстия (соответственно исполнение I или 2), благодаря которым в собранном виде создаются вертикальные каналы, переходящие в нижней части камеры в горизонтальные (поперечные), расположенные один над другим.

Чтобы предотвратить возможность загорания дуги между подвижным стержнем 16 и стенками нижнего фланца 9, внутри последнего находится изоляционный распорный цилиндр 11 (рис. 2). Этот цилиндр одновременно удерживает дугогасительную камеру 15 от смещения.

Процесс гашения электрической дуги в выключателе показан на рис. 5. Во включенном положении подвижный стержень находится в розетке (рис. 5, а). При отключении выключателя контактный стержень выходит из розеточного контакта и в этот момент загорается электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги трансформаторное масло газогенерирует. В связи с тем, что в начале размыкания контактов поперечные каналы еще перекрыты стержнем, давление в камере повышается и воздушная подушка «А» в амортизационной камере сжимается. При дальнейшем движении контактного стержня освобождаются поперечные каналы и находящиеся под давлением масло и газы устремляются поперек дуги, производя интенсивную ее деионизацию (рис. 5, б). Отработавшие газы по вертикальным отверстиям камеры попадают в верхнюю часть цилиндра и через отверстия – в маслоотделитель, в котором газы очищаются от капелек масла. После очистки газы через отверстие уходят в окружающую воздушную среду.

Если отключаются небольшие токи, то давление в камере может быть недостаточным для быстрого гашения дуги. Дуга в этом случае, растягиваясь, входит в центральное отверстие камеры, где соприкасается с фибровыми пластинами. Образующиеся при этом дополнительные газы поступают в карманы верхней части камеры. В момент прохождения тока через нуль, когда происходит естественное погасание дуги, газы из карманов устремляются в область межконтактного промежутка и производят интенсивную его деионизацию.

После нескольких отключений масло в выключателе загрязняется примесью обгоревшей фибры и его изоляционные свойства ухудшаются. Поэтому в отключенном положении между контактным стержнем и поверхностью масла должна быть воздушная прослойка около 15 мм.

Для наблюдения за уровнем масла в выключателе служит маслоуказатель (рис. 2). В выключателе должен строго поддерживаться определенный уровень масла, отмеченный на маслоуказателе.

Рис. 4. Дугогасительная камера: 1, 2, 8 – пластины из гетинакса; 3-7, 9-13 – пластины из электрокартона; 14 – пластины из прессматериала АГ-4В; 15 – шпилька; 16 – гайка; 17, 18, 19 – щели; 20-22 – вертикальные каналы; 23-25 – масляные карманы; 26 – центральное отверстие; 27 – вкладыш из фибры	Рис. 5. Процесс гашения дуги

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9057 – | 7682 – или читать все.

Устройство и назначение основных частей ВМП-10

По конструктивной схеме, приведенной на рисунке 4, б, изготовляются выключатели серии ВМП (выключатель маломасляный подвесной). При больших номинальных токах обойтись одной парой контактов (которые выполняют роль рабочих и дугогасительных) трудно, поэтому предусматривают рабочие контакты снаружи выключателя, а дугогасительные внутри металлического бачка (рисунок 4, в). При больших отключающих токах на каждый полюс имеются два дугогасительных разрыва (рисунок 4, г).

Выключатель ВМП – 10 на напряжение 10кВ рассчитан на мощность отключения 350МВ*А, изготовляется на номинальные токи 630, 1000 и 1500А.

Выключатель ВМП – 10 с массой масла 4,5кг предназначен для установки в обычных распределительных устройствах – камерах КСО; выключатели ВМП – 10К, ВМП – 10П и ВМПП – 10 – для малогабаритных комплектных распределительных устройств с выкатными тележками КРУ.

Специально для КРУ выдвижного исполнения разработаны и изготовляются колонковые маломасляные выключатели серии ВК по схеме рисунок 4, д.

Выключатели серии ВМП широко применяются в закрытых и комплектных распределительных устройствах 6 – 10кВ. Выключатели для КРУ имеют встроенный пружинный или электромагнитный привод (типы ВМПЭ и ВМПП).Выключатели этих серий рассчитаны на номинальные токи 630 – 3150 А и токи отключения 20 и 31,5 кА.

На рисунке 5 показан общий вид выключателя ВМПЭ-10 на токи 250 и 3150 А. Этот выключатель имеет два параллельных токовых контура. Рабочие контакты 1 расположены снаружи, дугогасительные – внутри корпуса. Внутреннее устройство полюса для выключателей всей серии одинаково. Количество масла в выключателях на токи 630 – 1600 А 5,5 кг, в выключателях на 3150 А 8кг.

Рисунок 5 – Общий вид выключателя ВМПЭ-10 на номинальные токи 2500 и 3150 А.

Полюс выключателя на рисунке 6 представляет собой влагостойкий изоляционный цилиндр 5 (стеклоэпоксидный пластик), торцы которого армируются металлическими фланцами. На верхнем фланце изоляционного цилиндра укреплён корпус из алюминиевого сплава, внутри которого расположены приводной выпрямляющий механизм, подвижный контактный стержень, роликовое токосъёмное устройство и маслоотделитель. Нижний фланец из силумина закрывается крышкой, внутри которой вмонтирован розеточный контакт, а снаружи – пробка для спуска масла. Внутри цилиндра над розеточным контактом имеется гасительная камера, собранная из изоляционных пластин с фигурными отверстиями. Набором пластин создаются три поперечных канала и масляные карманы.

Во включенном положении контактный стержень находится в розеточном контакте (рисунок 6,б). При отключении привод освобождает отключающую пружину, находящуюся в раме выключателя, и под действием ее силы вал выключателя повертывается, движение передается изоляционной тяге, а от нее приводному механизму 10 и контактному стержню, который движется вверх. При размыкании контактов возникает дуга, испаряющая и разлагающая масло. В первые моменты контактный стержень закрывает поперечные каналы дугогасительной камеры, поэтому давление резко возрастает, часть масла заполняет буферный объем, сжимая в нем воздух. Как только стержень открывает поперечный канал, создается поперечное дутье газами и парами масла. При переходе тока через нуль давление в газопаровом пузыре снижается и сжатый воздух буферного объема, действуя подобно поршню, нагнетает масло в область дуги (рисунок 6, в).

При отключении больших токов образуется энергичное поперечное дутье и дуга гаснет в нижней части камеры. При отключении малых токов дуга тянется за стержнем и в верхней части камеры испаряется масло в карманах, создавая встречно-радиальное дутье, а затем при выходе стержня из камеры – продольное дутье. Время гашения дуги при отключении больших и малых токов не превышает 0, 015 – 0, 025 с.

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник подвижного контакта и верхние торцы ламелей неподвижного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

После гашения дуги пары и газы попадают в верхнюю часть корпуса, где пары масла концентрируются, а газ выходит наружу через отверстие в крышке. Когда камера заполняется маслом, выключатель готов для выполнения следующего цикла операций. Бестоковая пауза при АПВ для этих выключателей довольно большая (0, 5 с).

Полюсы выключателя смонтированы на сварной раме 3 /рисунок 7/. Внутри рамы расположены общий приводной вал 5 с рычагами, отключающие пружины, пружинный и масляный 6 демпфера. На раме укреплены опорные изоляторы, на которых установлены полюсы.

У выключателя типоисполнения ВМП-10К в целях уменьшения ячеек КРУ ширина рамы и всего выключателя снижена до 666 мм, из-за чего расстояние между осями полюсов уменьшено до 230мм, а между полюсами установлены изоляционные перегородки.

Опорные изоляторы – фарфоровые с внутренним эластичным механическим креплением арматуры через цилиндрическую пружину. Резьба в резьбовых отверстиях “левая”.

Полюс /рисунок 8/ выполнен в виде изолирующего цилиндра 1, на концах которого заармированы металлические фланцы 2 и 9. На верхнем фланце укреплен корпус 4 с подвижным токоведущим стержнем 7, роликовым токосъемным устройством 3 и маслоотделителем 19. К нижнему фланцу крепится крышка 11 с розеточным контактом 10 и указателем уровня масла 14. На нижней крышке устанавливается опорно-дистанционный цилиндр 22 и гасительная камера 15. Изолирующие цилиндры изготовлены из прочного влагостойкого стеклоэпоксидного компаунда. Корпус механизма и нижняя крышка, а также розеточный контакт и токоведущий стержень при отключенном выключателе изолированы друг от друга изолирующим цилиндром 1.

Токоведущая цепь выключателя состоит из верхнего контактного вывода 8, направляющих стержней 7, токосъемных роликов 3, токоведущего стержня /свечи/ 16, розеточного контакта 10 и нижнего контактного вывода 12.

Переход тока от подвижного контакта /свечи/ к направляющим стержням происходит через подвижные конические ролики. Они собраны попарно и прижимаются пружинами к свечам и направляющим стержням. Величина контактного давления не регулируется. Поверхности направляющих стержней, роликов, свечей и ламелей розеточных контактов для уменьшения переходного сопротивления посеребрены.

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемный наконечник свечи и концы ламелей розеточного контакта облицованы дугостойкой металлокерамикой.

Ламели розеточного контакта через гибкие связи подсоединены к нижней крышке, служащей одновременно и контактным выводом. Нажатие ламелей на токоведущий стержень создается пружинами, опирающимися на общее кольцо из латуни. Под пружины со стороны ламелей проложена изоляция. Контактное давление в розеточном контакте не регулируется.

Приводной механизм предназначен для передачи движения от привода и отключающих пружинок подвижным контактам /свечам/ и состоит из главного вала 5 (рисунок 7), механизма каждой фазы, расположенного в корпусе 4 рис.2, изоляционной тяги 4 рис 2, соединяющей главный вал с полюсом, направляющих стержней 7 (рисунок 8).

На главном валу приварены четыре двуплечих рычага для подсоединения изолирующих тяг, отключающих пружин и сочленения с пружинным и масляным буферами, а также одноплечий рычаг для сочленения с приводом.

Отключение выключателя происходит за счет усилия отключающих пружин и пружинного демпфера. Отключающая пружина одним концом крепится к раме выключателя, а другим – к рычагу на валу.

Масляный демпфер 6 (рисунок 7) предназначен для смягчения удара при отключении выключателя. При этом один из двуплечих рычагов, приваренных на главном валу, роликом ударяется о шток демпфера и за счет дросселирования масла и работы на сжатие возвратной пружины происходит поглощение энергии удара.

Пружинный буфер предназначен для смягчения удара при включении выключателя, кроме того, его пружина увеличивает усилие на отключение выключателя и повышает скорость размыкания контактов. Имеются две конструкции пружинных демпферов. В одной пружина работает на растяжение, в другой – на сжатие.

Внутри изолирующего цилиндра над розеточным контактом установлена дугогасительная камера 15 (рисунок 8). В нижней части камеры один над другим расположены поперечные дутьевые каналы, а в верхней – масляные карманы.

Дутьевые каналы имеют раздельные выходы вверх. Большие и средние токи гасятся в поперечных каналах.

При гашении электрической дуги трансформаторное масло, выбрасываемое

из гасительной камеры, устремляется вверх. Часть масла доходит до маслоотделителя 19 рис.2 ударяется об него и стекает вниз. Газы проходят через отверстия в маслоотделителе и далее через канал в крышке 5 рис 1наружу.Крышка изготавливается из изоляционного материала, в ней имеется маслоналивное отверстие закрытое резьбовой пробкой 20(рисунок 8).

На нижнем фланце полюса имеется маслоуказатель, предназначенный для контроля за уровнем масла в полюсе. На стеклянной трубке имеются две риски, в пределах между которыми должен находиться эксплуатационный уровень масла.

Контроль за уровнем масла в цилиндре производится по маслоуказателю. Качество масла должно отвечать обычным требованиям к изоляционному маслу. Если масло будет сильно загрязнено, а каналы камеры обуглены, то станет возможным перекрытие между контактами в отключенном положении выключателя.

Уровень масла в баках должен находиться в пределах допустимых изменений уровня о шкале указателя уровня. Это имеет исключительно важное значение при гашении дуги и охлаждении газов, образующихся в результате горения дуги. Высокий уровень масла в баке уменьшает объем воздушного пространства над поверхностью масла. В этих условиях при гашении дуги возможны сильный удар масла в крышку выключателя и опасное повышение давления внутри бака, что может привести к деформации бака.

Если уровень масла в баке окажется сильно заниженным, то выделяющиеся при разложении масла горючие газы, проходя через небольшой слой масла над контактами, не успевают охлаждаться и в смеси с кислородом воздуха взорвутся.

Понижение уровня масла особенно опасно в малообъемных выключателях. При значительном понижении уровня масла в баке должны применяться меры, препятствующие отключению выключателем тока нагрузки и тем более тока КЗ. Для этого достаточно снять предохранители на обоих полюсах цепи электромагнита отключения. Отключение электрической цепи с неуправляемым выключателем производится при помощи других выключателей.

ВМП-10

Выключатель ВМП-10 (масляный подвесной, рис. 1, а, б) с массой масла 4,5 кг предназначен для установки в обычных распределительных устройствах – камерах КСО, выключатели ВМП-10К, ВМП-10П и ВМПП-10 -для малогабаритных комплектных распределительных устройств с выкатными тележками КРУ. Последние отличаются от выключателя ВМП-10 меньшей шириной, что достигается сближением полюсов путем установки между ними изоляционных перегородок. Выключатели ВМП-10П и ВМПП-10 имеют встроенные пружинные приводы.

Выключатель ВМП-10 на напряжение 10 кВ рассчитан на мощность отключения 350 MBА, изготовляется на номинальные токи 630, 1000 и 1500 А и состоит из стальной рамы 3, на опорных изоляторах 4 которой смонтированы полюсы 1. Внутри рамы расположены вал 2 выключателя с рычагами, отключающие пружины, а также масляный 6 и пружинный буферы.

Рис. 1. Выключатель ВМП-10 (в отключенном положении)

а – вид спереди, б – вид сбоку; 1 – полюс, 2 – вал, 3 – стальная рама, 4 – опорный изолятор, 5 – изоляционная тяга, 6 – масляный буфер, 7 – болт заземления

Каждый полюс выключателя (рис. 2) состоит из прочного влагостойкого изоляционного цилиндра 4, на концах которого заармированы металлические фланцы 3 и 5. На верхнем фланце 5 укреплен корпус 11 из алюминиевого сплава, внутри него расположены выпрямляющий механизм 13, подвижный контакт 16, роликовое токосъемное устройств 7 и маслоотделитель 8. Нижний фланец закрывается съемным силуминовым дном 19, внутри которого находится неподвижный розеточный контакт 2, а снаружи – пробка 20 для спуска масла. Для наблюдения за уровнем масла в выключателе имеется маслоуказатель 18. Внутри цилиндра, над розеточным контактом, расположена дугогасительная камера 17, представляющая собой набор круглых пластин из электрокартона, фибры и гетинакса.

Для повышения стойкости контактов к действию электрической дуги и увеличения срока их службы съемные наконечники подвижных контактов и верхние концы ламелей розеточных контактов облицованы дугостойкой металлокерамикой.

В процессе эксплуатации выключателя выявлено, что направляющие стержни 15, по которым скользит капроновая направляющая колодка 12, могут проворачиваться вокруг своей оси. Стержни имеют металлические упоры 14 для ограничения хода токосъемных роликов. В нормальном положении упоры проходят в прорези капроновой колодки. При проворачивании направляющих стержней упоры смещаются в сторону относительно прорезей и в момент включения или отключения выключателя капроновая колодка ударяется об упоры и ломается. Для устранения этого дефекта перед вводом выключателя в работу устанавливают стопорные винты, закрепляющие положение направляющих стержней.

Рис. 2. Разрез полюса выключателя ВМП-10 на 630 и 1000 А

1, 6 – нижний и верхний выводы, 2 – неподвижный розеточный контакт, 3, 5 – фланцы, 4 – изоляционный цилиндр, 7 – роликовое токосъемное устройство, 8 – маслоотделитель, 9 – верхняя крышка, 10, 20 – пробки для заливки и спуска масла, И – корпус полюса, 12 – направляющие колодки, 13 – выпрямляющий механизм, 14 – металлические упоры, 75 – направляющий стержень, 16 – подвижный контакт, 17 – дугогасительная камера, 18 – маслоуказатель, 19 – съемное силуминовое дно

Выключатели ВЭМ-10 имеют преимущество перед масляными – пожаро- и взрывобезопасны. Их электромагнитное дугогасящее устройство гасит электрическую дугу в специальной камере с помощью катушки магнитного дутья, которая растягивает дугу в камере по керамическим пластинам, в результате чего она охлаждается и гаснет.

В связи с трудностью обслуживания дугогасящего устройства, небольшой разрывной мощностью (250 MB А) и ограниченной пригодностью для работы в городских ТП и РП выключатели ВЭМ-10 используют на подстанциях, где требуются частые переключения (преобразовательные подстанции, насосные станции, прокатные станы).

Автогазовый выключатель ВГ-10М имеет стальную раму, в верхней части которой на изоляторах укреплены три дугогасительные камеры, а в нижней части – три плоских подвижных контакта. В отключенном положении подвижные контакты удерживаются растянутой пружиной. С помощью специального рычага (вручную или от действия реле) пружина освобождается и подвижные контакты входят в неподвижные, расположенные в дугогасительных камерах.

В дугогасительную камеру вложены пластины из органического стекла, в которых имеются продольный и поперечный каналы. Поперечный канал сообщается с буферным пространством и газоотводом и во включенном положении перекрыт подвижным контактом. В процессе отключения между контактами образуется дуга. Под действием высокой температуры дуги из органического стекла выделяется большое количество газов, скапливающихся в буферном пространстве, поэтому, как только подвижный контакт открывает поперечный канал, возникает интенсивное поперечное дутье и дуга гаснет.

Выключатель ВГ-10М на напряжение 10 кВ имеет разрывную мощность 300 MBА. К преимуществам его следует отнести взрыво- и пожаробезопасность, отсутствие жидкой дугогасящей среды, а также возможность осуществления автоматического повторного включения, к недостаткам – сложность наладки приводного устройства и ненадежность работы его пружинного привода.

Устройство и принцип действия выключателя ВМПЭ-10

Маломасляные выключатели серии ВМПЭ широко применяются в комплектных и закрытых распределительных устройствах 6 – 10 кВ. Эти выключатели имеют различное исполнение в зависимости от их назначения. Первые выпуски типа ВМП-10К предназначались для КРУ. Привод к ним поставлялся отдельно. Позднее появились выключатели со встроенным пружинным или электромагнитным приводом типа ВМПП и, соответственно, ВМПЭ. Серии этих выключателей рассчитаны на номинальные токи до 2300 А, а токи отключения до 31,5 кА.

Выключатели максимально унифицированы и отличаются друг от друга по номинальному току, сечением токопровода и размерами выводов, а по номинальному току отключения конструкцией дугогасительных камер и стоек. Также имеются незначительные различия в конструкции в зависимости от места выпуска выключателя.

Тип выключателя условно обозначается следующим образом, например, ВМПЭ-10-1000-20У2 , где В – выключатель, М – маломасляный, П – подвесное исполнение полюсов, Э – электромагнитный привод, 10 – номинальное напряжение, кВ, 1000 – номинальный ток, А, 20 – номинальный ток отключения, кА, У2 – климатическое исполнение и категория размещения.

Температура воздуха окружающего КРУ с выключателем для районов с умеренным климатом от минус 25оС до +40оС. Относительная влажность воздуха не должна превышать 80% при температуре 20 о С. Окружающая среда должна быть взрывопажаробезопасной не содержащей агрессивных газов и паров в концентрации разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами.

Рассмотрим устройство и принцип действия основных частей выключателя ВМПЭ-10 с номинальным током отключения 20 – 31,5 кА. Основные технические параметры выключателя:

Номинальное напряжение – 10кВ

Номинальные токи – 630, 1000 и 1600 А.

Номинальный ток отключения 20 и 31,5 кА

Коммутационный ресурс, число суммарных операций включения и отключения – 10 и 8 соответсвенно.

Механический ресурс – 2000 циклов.

Масса выключателя без масла – 200 кг.

Масса масла – 5,5 кг.

Выключатель состоит из рамы являющейся основанием и прикрепленных к ней на изоляторах трех полюсов. Между полюсами установлены изоляционные перегородки. В раме выключателя размещены электромагнитный привод постоянного тока, главный вал с рычагами и кинематической связью и изоляционная тяга соединяющая валы выключателя и привода. Внутри рамы также установлены отключающие пружины и буферные устройства.

Полюс выключателя состоит из влагостойкого изоляционного цилиндра с металлическими фланцами, корпуса, к которому крепится головка полюса. Сверху полюс закрыт крышкой из изоляционного материала с шариковым клапаном. Снизу полюс также закрыт крышкой. Внутри корпуса полюса размещен механизм перемещения подвижного контакта состоящий из двух рычагов жестко закрепленном на общем валу. Наружный рычаг изоляционной тягой связан с валом выключателя, который через систему рычагов связан с валом привода. Внутренний рычаг шарнирно связан двумя серьгами с подвижным контактом.

К головке полюса крепятся два направляющих стержня. Между ними и подвижным контактом установлены токоотводы (роликовые токосъемные устройства). На нижней крышке установлен неподвижный контакт розеточного типа и маслоспускной болт. Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин. Форма пластин и порядок их укладки образуют дутьевые каналы и масляные карманы, что определяет направление дутья для гашения дуги.

Дугогасительная камера в выключателях с током отключения 20 кА поперечного масляного дутья, в выключателях с током отключения 31,5 кА – встречно-поперечного масляного дутья. Каждый полюс снабжен указателем уровня масла.

При расхождении контактов выключателя между ними возникает дуга, которая испаряет и разлагает масло образуя вокруг себя большое количество газомасляной смеси. Поток газомасляной смеси получая определенное направление в дугогасительном устройстве гасит дугу.

Привод выключателя ВМПЭ-10 состоит из механизма и двух электромагнитов – включающего и отключающего. Электромагнит включения предназначен для обеспечения динамического включения выключателя и состоит из подвижного сердечника со штоком, пружины, катушки и магнитопровода. В нижней части основания установленные резиновые прокладки, служащие буфером сердечнику падающему после завершения процесса включения. В скобе основания имеются вывесы и выступы для установки рычага ручного включения. Электромагнит отключения предназначен для отключения выключателя при получении команды от ключа управления или реле защиты.

Механизм привода представляет собой плоскую рычажную систему и предназначен для передачи движения от штока включающего электромагнита к механизму выключателя и обеспечения свободного расцепления. Оперативное включение выключателя происходит за счет энергии включающего электромагнита привода, а отключение за счет энергии отключающих пружин самого выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его включении. Включение выключателя происходит при подаче питания на катушку электромагнита включения. При этом сердечник электромагнита втягиваясь в катушку воздействует штоком на ролик силового механизма и далее через серьгу на рычаг выходного вала привода. Другая серьга упирается своим роликом в отключающую собачку, что обеспечивает неподвижность оси ролика отключающего механизма в процессе включения выключателя. Удерживающая собачка под действием скользящего по ее контуру удерживающего механизма отводится влево и западает за эту ось в конце включения удерживая механизм привода во включенном положении.

Вращение выходного вала привода через систему рычагов передается валу выключателя и далее через изоляционные тяги и выпрямляющие механизмы на подвижные контакты выключателя. Происходит включение выключателя. При этом, одновременно растягиваются отключающие пружины выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его отключении. Отключение выключателя осуществляется его отключающими пружинами при подаче напряжения на катушки отключающего электромагнита или при нажатии кнопки ручного управления. При этом тяга сердечника отключающего электромагнита или кнопка выводит отключающую собачку из зацепления с роликом. Рычаг выходного вала привода начинает вращаться против часовой стрелки, ось ролика силового механизма сходи с удерживающей собачки. Вначале поворота вала привода размыкается цепь питания отключающего электромагнита и его сердечник возвращается в исходное положение. После этого привод вновь готов к включению.

Под действием отключающих пружин через выпрямляющие механизмы приводятся в действие подвижные контакты выключателя. Происходит выключение выключателя.

Механизм свободного расцепления привода дает возможность отключения выключателя не только из полностью включенного положения, как в рассмотренном выше случае, но и из недовключенного положения.

Мы рассмотрели устройство и работу основных частей выключателя ВМПЭ-10 при различных операциях. Надеемся, что эта статья поможет вам при изучении инструкции на выключатель.