Электрические аппараты высокого напряжения

Электрические аппараты высокого напряжения

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 — нам важно ваше мнение.

В этот периодбыли созданыи внедрены пер­вые гибридныеЭА, сочетающие достоинства электромагнитных и полупроводниковых ЭА. Одновременно были существенно улучшены конструкции электромагнитных ЭА за счетис­пользования новых, высокоэффективных элек­трических материалов. Этопозволило улучшитьмассогабаритныепоказатели ЭА.

Промышленное освоение мощных тиристоров стало основой для возрождения и расшире­ния работ по созданию высоковольтных линий электропередачи постоянного тока. Для оснаще­нияэтих линий потребовались новые виды вы­ключателей, разъединителей, предохранителей и других видов ЭА. Так, например, для защиты тиристорных преобразователей потребовалось разработать специальные быстродействующие ЭА на основе жидких металлов.

С середины 80-х годов начала интенсивно развиваться силовая электроника. На основе дос­тижений электронных технологий были созданы силовые полупроводниковые приборы, отли­чающиеся полной управляемостью, низким по­треблением энергии на управление и высоким быстродействием. Использование нового поко­ления силовых электронных приборов в сочета­нии с достижениями в области микроэлектрон­ных технологий позволило создавать принципи­ально новые виды бесконтактных ЭА, сочетаю­щих функции регулирования, контроля, диагно­стики и защиты. В этом смысле в 90-х годах ста­ло возможным говорить о новом поколении «ин­теллектуальных» ЭА.

Классификация АВН.

Коммутационные аппараты. В эту группу входят высо­ковольтные выключатели, предохранители, выключатели нагрузки, разъединители, отделители и короткозамыкатели.

1) Высоковольтный выключатель — важнейший из АВН. Он служит для включения и отключения токов любых ре­жимов: номинальных, токов КЗ, токов холостого хода (XX) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабе­лей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обес­печивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого на­пряжения при ее размыкании.

2) Разъединитель служит для включения и отключения цепей высокого напряжения при отсутствии тока. Эти аппа­раты необходимы для изменения электрических схем энер­гоустановки и создания безопасных условий при ремонте и ревизии АВН и силового оборудования (трансформаторов, генераторов и др.). Отличительной особенностью разъеди­нителя является видимый разрыв между контактами в по­ложении «отключено». Разъединитель не имеет ДУ. После снятия напряжения с оборудования необходимо заземлить токоведущие части. Для этого разъединители часто снаб­жаются заземляющими устройствами.

3) Высоковольтный предохранитель — аппарат, произ­водящий отключение защищаемой цепи при КЗ и недопустимой перегрузке путем плавления металлического провод­ника малого сечения и последующего гашения дуги высоко­го напряжения в ДУ.

4) Выключатель нагрузки. Этот аппарат служит только для включения и отключения номинальных токов установ­ки. Отключение токов КЗ и перегрузок производит высоко­вольтный предохранитель, включенный с выключателем нагрузки последовательно. В отличие от разъединителя выключатель нагрузки имеет ДУ, рассчитанное на комму­тацию номинальных токов и токов XX трансформаторов и линий электропередачи.

5) Отделители и короткозамыкатели. В связи с возрас­танием мощности приемников напряжение 35—220 кВ по­дается непосредственно на территории заводов, фабрик, го­родов. Выключатели на это напряжение имеют значитель­ные габаритные размеры и высокую стоимость. В связи с этим разработаны упрощенные схемы энергоснабжения, в которых выключатели на повышенное напряжение заме­няются простыми и дешевыми аппаратами — отделителями и короткозамыкателями, не требующими большого поме­щения.

Отделитель — это коммутационный аппарат, который служит для отключения обесточенной цепи высокого напря­жения за малое время. По своей конструкции отделитель похож на разъединитель, но имеет быстродействующий привод, который отключает его за относительно малое вре­мя (не более 0,1 с).

Короткозамыкатель — это коммутационный аппарат, который служит для создания КЗ в цепи высокого напря­жения. По своей конструкции он напоминает заземляющее устройство разъединителя. Включение и отключение короткозамыкателя производится также с помощью быстродей­ствующего привода. Время включения с момента подачи управляющего сигнала до момента замыкания контактов не превышает 0,1 с. Согласованная работа отделителя и замыкателя производится от специальной схемы автома­тики.

Ограничивающие аппараты. 1) Токоограничивающий ре­актор — катушка индуктивности, которая служит для огра­ничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах распредустройства. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы электроустановки. Наряду с токоограничивающими реакторами в установках высокого напряжения нашли примене­ние реакторы иного назначения: шунтирующие, нагрузоч­ные, дугогасящие и др.

2) Разрядники — аппараты, ограничивающие напряже­ние в электроустановке при коммутационных и атмосфер­ных перенапряжениях. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудо­вания, уменьшить габаритные размеры электроустановки и значительно удешевить ее.

Измерительные аппараты.В эту группу входят высоко­вольтные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они изолируют силовые цепи высокого напряжения от то­ковых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и релейной защиты. Кроме того, они позволяют различные номинальные токи и номинальные напряжения силовых цепей высокого напряжения привести к стандартным зна­чениям тока (1 и 5 А) и напряжения (100 В).

Комплектные распределительные устройства(КРУ) представляют собой совокупность АВН (выключатель, разъединители, ТТ, ТН, реактор и др.), которая позволяет осуществлять управление потоком энергии и защиту от аварийных режимов. КРУ изготовляются на аппаратном заводе и поставляется на подстанцию в готовом виде. Определенный набор ячеек КРУ позволяет на месте монта­жа создать распределительное устройство высокого напря­жения по одной из типовых схем. КРУ позволяет резко сократить время монтажа распределительного устройства, повысить надежность работы электроустановки, уменьшить затрату активных материалов и трудоемкость.

Дата добавления: 2014-12-25 ; Просмотров: 2083 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

По функциональному признаку АВН делятся на следующие виды:

  • — коммутационные аппараты (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители);
  • — измерительные аппараты (трансформаторы тока и напряжения, делители напряжения);
  • — ограничивающие аппараты (предохранители, реакторы, разрядники, нелинейные ограничители перенапряжений);
  • — компенсирующие аппараты (управляемые и неуправляемые шунтирующие реакторы);
  • — комплектные распределительные устройства.

Коммутационные аппараты служат для распределения энергии, вырабатываемой электростанциями, и передачи ее на дальние расстояния. Они также являются неотъемлемой частью схем электроснабжения потребителей.

Выключатели служат для коммутации (включений и отключений) всех токов цепи, возможных в эксплуатации: номинальных, короткого замыкания, емкостных токов длинных линий, конденсаторных батарей и др.

Характерной особенностью выключателей является отключение поврежденного участка в течение единиц полупериодов промышленной частоты сети.

Выключатели должны осуществлять многократную коммутацию номинальных токов до 150 000 включений и отключений (ВО) и многократную коммутацию токов короткого замыкания (до 100 ВО).

В настоящее время используются различные типы выключателей.

Масляные выключатели. Гашение электрической дуги осуществляется путем ее эффективного охлаждения потоками газа, возникающего при разложении масла дугой. Наиболее широко распространены маломасляные выключатели на напряжение 10-20 кВ и 110-220 кВ.

Электромагнитные выключатели. На электрическую дугу, возникающую в процессе отключения, действует магнитное поле, которое загоняет дугу в керамическую гасительную камеру. Электромагнитные выключатели выпускаются на напряжение 6(10) кВ.

Воздушные выключатели. Гашение дуги осуществляется потоком сжатого воздуха. Номинальное напряжение до 1150 кВ.

Элегазовые выключатели. Гашение дуги производится либо потоком элегаза, либо путем подъема давления в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа. Применяются на все классы напряжения. Наибольшее напряжение на один разрыв выключателя достигает 750 кВ.

Читайте также:  Авито колпаки на фольксваген поло 15

Вакуумные выключатели. Контакты расходятся в вакууме. Одноразрывные аппараты применяются при напряжении до 35 кВ.

Выключатели нагрузки — это электрические аппараты, предназначенные в основном для включения и отключения нагрузочных токов цепей вплоть до номинальных токов (до 1000 А, 10 кВ). Эти аппараты не способны отключать токи КЗ, которые отключаются либо предохранителями, либо другими выключателями, включенными последовательно с выключателями нагрузки.

Для распределительных устройств крупных генераторов созданы специальные выключатели нагрузки, способные часто включать и отключать токи до 30 к А при напряжении 10 кВ.

Разъединители применяются для коммутации элементов цепи при отсутствии тока. Это позволяет выводить оборудование для ревизии и ремонта (сначала ток отключается выключателем, потом цепь отсоединяется разъединителем). Разъединители могут отключать небольшой ток холостого хода трансформаторов и линий электропередачи.

Измерительные аппараты. Для контроля состояния энергетических систем необходимо непрерывное измерение тока и напряжения. Эту функцию выполняют измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Трансформаторы тока (ТТ) преобразуют измеряемый ток в ток стандартного значения 1-5 А и изолируют цепи измерений и релейной защиты от цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения (ТН) преобразуют измеряемое напряжение в напряжение стандартного значения 100 или 100/л/з В.

Ограничивающие аппараты. Различают аппараты ограничения тока (предохранители и реакторы) и аппараты ограничения перенапряжений (разрядники и ограничители перенапряжений).

Предохранители служат для защиты силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий, конденсаторов, электродвигателей и трансформаторов напряжения. При наступлении недопустимой перегрузки или аварии сгорает плавкая вставка предохранителя и возникшая при этом дуга гаснет в дугогасительном устройстве.

Различают токоограничивающие предохранители, в которых процесс отключения оканчивается раньше, чем ток достигнет максимального (установившегося) значения (номинальное напряжение до 35 кВ), и выхлопные предохранители, в которых дуга гаснет при переходе тока через нуль (номинальное напряжение до 110 кВ).

Токоограничивающие реакторы представляют собой практически чисто индуктивные сопротивления, включаемые последовательно с нагрузкой.

Вследствие значительного сопротивления реактора Хр ток 1К ограничивается до значения, не опасного для кабеля, и может быть отключен выключателем небольшой мощности. Благодаря реактору напряжение на сборных шинах близко к номинальному значению. Все потребители при этом работают при номинальном напряжении, кроме потребителя, у которого произошло короткое замыкание.

Для ограничения напряжения, появляющегося на АВН при коммутационных и атмосферных перенапряжениях, служат ограничители перенапряжения, разрядники. Простейший трубчатый разрядник служит для ограничения перенапряжений на линиях электропередачи и на подходах к подстанциям.

Вентильный разрядник состоит из искрового промежутка и столба нелинейных резисторов (дисков). При появлении перенапряжений сначала пробивается искровой промежуток, и по нелинейному резистору протекает ток.

Ограничитель перенапряжений (ОПН) является нелинейным резистором с высокой нелинейностью. Это устройство не имеет искровых промежутков и присоединяется непосредственно параллельно к защищаемому объекту. При рабочем напряжении ток через ОПН составляет миллиамперы. При перенапряжениях токи достигают сотен и тысяч ампер. Кратность коммутационных перенапряжений не превышает 1,75; при грозовых перенапряжениях — 2,42.

Компенсирующие аппараты. В сетях высокого и сверхвысокого напряжения широко используются реакторы, включенные между токоведущими элементами и землей (шунтирующие реакторы). Их назначение — компенсация зарядной мощности в режиме малых нагрузок. При номинальном токе они отключены; по мере уменьшения нагрузки они подключаются с помощью высоковольтных выключателей.

Более совершенными являются регулируемые шунтирующие реакторы. Индуктивность их меняется за счет изменения тока под- магничивания или угла открытия тиристоров. Такие реакторы позволяют получить глубокое ограничение перенапряжений.

Распределительные устройства. Совокупность электрических аппаратов, позволяющая распределять электрическую энергию и обеспечивать защиту от аварийных режимов, называется распределительным устройством (РУ). Различают сборные РУ и комплектные распределительные устройства (КРУ).

Коммутационные аппараты. В эту группу входят высо­ковольтные выключатели, предохранители, выключатели нагрузки, разъединители, отделители и короткозамыкатели.

1) Высоковольтный выключатель — важнейший из АВН. Он служит для включения и отключения токов любых ре­жимов: номинальных, токов КЗ, токов холостого хода (XX) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабе­лей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обес­печивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого на­пряжения при ее размыкании.

2) Разъединитель служит для включения и отключения цепей высокого напряжения при отсутствии тока. Эти аппа­раты необходимы для изменения электрических схем энер­гоустановки и создания безопасных условий при ремонте и ревизии АВН и силового оборудования (трансформаторов, генераторов и др.). Отличительной особенностью разъеди­нителя является видимый разрыв между контактами в по­ложении «отключено». Разъединитель не имеет ДУ. После снятия напряжения с оборудования необходимо заземлить токоведущие части. Для этого разъединители часто снаб­жаются заземляющими устройствами.

3) Высоковольтный предохранитель — аппарат, произ­водящий отключение защищаемой цепи при КЗ и недопустимой перегрузке путем плавления металлического провод­ника малого сечения и последующего гашения дуги высоко­го напряжения в ДУ.

4) Выключатель нагрузки. Этот аппарат служит только для включения и отключения номинальных токов установ­ки. Отключение токов КЗ и перегрузок производит высоко­вольтный предохранитель, включенный с выключателем нагрузки последовательно. В отличие от разъединителя выключатель нагрузки имеет ДУ, рассчитанное на комму­тацию номинальных токов и токов XX трансформаторов и линий электропередачи.

5) Отделители и короткозамыкатели. В связи с возрас­танием мощности приемников напряжение 35—220 кВ по­дается непосредственно на территории заводов, фабрик, го­родов. Выключатели на это напряжение имеют значитель­ные габаритные размеры и высокую стоимость. В связи с этим разработаны упрощенные схемы энергоснабжения, в которых выключатели на повышенное напряжение заме­няются простыми и дешевыми аппаратами — отделителями и короткозамыкателями, не требующими большого поме­щения.

Отделитель — это коммутационный аппарат, который служит для отключения обесточенной цепи высокого напря­жения за малое время. По своей конструкции отделитель похож на разъединитель, но имеет быстродействующий привод, который отключает его за относительно малое вре­мя (не более 0,1 с).

Короткозамыкатель — это коммутационный аппарат, который служит для создания КЗ в цепи высокого напря­жения. По своей конструкции он напоминает заземляющее устройство разъединителя. Включение и отключение короткозамыкателя производится также с помощью быстродей­ствующего привода. Время включения с момента подачи управляющего сигнала до момента замыкания контактов не превышает 0,1 с. Согласованная работа отделителя и замыкателя производится от специальной схемы автома­тики.

Ограничивающие аппараты. 1) Токоограничивающий ре­актор — катушка индуктивности, которая служит для огра­ничения тока КЗ и поддержания необходимого напряжения на сборных шинах распредустройства. Реакторы позволяют применить высоковольтные выключатели и другие АВН облегченного типа, а также повысить надежность работы электроустановки. Наряду с токоограничивающими реакторами в установках высокого напряжения нашли примене­ние реакторы иного назначения: шунтирующие, нагрузоч­ные, дугогасящие и др.

2) Разрядники — аппараты, ограничивающие напряже­ние в электроустановке при коммутационных и атмосфер­ных перенапряжениях. Они позволяют снизить требования к прочности электрической изоляции аппаратов и оборудо­вания, уменьшить габаритные размеры электроустановки и значительно удешевить ее.

Читайте также:  Сверло под кровельный саморез

Измерительные аппараты. В эту группу входят высоко­вольтные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они изолируют силовые цепи высокого напряжения от то­ковых цепей и цепей напряжения измерительных приборов и релейной защиты. Кроме того, они позволяют различные номинальные токи и номинальные напряжения силовых цепей высокого напряжения привести к стандартным зна­чениям тока (1 и 5 А) и напряжения (100 В).

Комплектные распределительные устройства (КРУ) представляют собой совокупность АВН (выключатель, разъединители, ТТ, ТН, реактор и др.), которая позволяет осуществлять управление потоком энергии и защиту от аварийных режимов. КРУ изготовляются на аппаратном заводе и поставляется на подстанцию в готовом виде. Определенный набор ячеек КРУ позволяет на месте монта­жа создать распределительное устройство высокого напря­жения по одной из типовых схем. КРУ позволяет резко сократить время монтажа распределительного устройства, повысить надежность работы электроустановки, уменьшить затрату активных материалов и трудоемкость.

Выключатели высокого напряжения. Вы­ключатель является одним из основных видов ЭА, обеспечивающих включение и отключение электрических цепей с различными токами, в том числе токами перегрузки и коротких за­мыканий.

В начале XX в. появились первые выключа­тели, в которых гашение дуги происходило под воздействием продуктов разложения минераль­ного масла. Поэтому такие выключатели полу­чили название масляных. Конструктивно первые выключатели были выполнены в виде бака с трансформаторным маслом, в котором распо­лагались неподвижные части контактов. Под­вижная часть контактов прикреплялась к травер­се, подвешенной на вертикальных бакелитовых трубках. Эти стержни соединялись с конструк­тивными элементами приводного механизма. В каждой фазе контакт обеспечивался двумя не­подвижными контактами и одной траверсой. В результате обеспечивалось два разрыва цепи на каждую фазу и соответственно в процессе коммутации возникало две дуги. Гашение дуги обеспечивалось за счет увеличения ее длины при движении траверсы и воздействия продуктов разложения масла, возникающих под воздейст­вием высокой температуры дуги. Эти продукты в виде газового пузыря создавали дугогасящую среду, и при прохождении тока через нуль про­исходил процесс деионизации и восстановления электрической прочности между разрывными контактами. Трансформаторное масло служило одновременно изоляцией токоведущих частей от заземленного корпуса бака.

Первые отечественные масляные выключа­тели были разработаны на напряжение от 6 до 110 кВ. Среди них были как однобаковые выключатели тина МЛ-5, ВМ-12, -гак и трехбаковые типа МВ-18, МВ-24.

Большое значение при создании ЭА имеет теория электрической дуги. Исследования мето­дов гашения электрической дуги для ЭА были проведены в период 1910— 1914 гг. М.О. Доливо-Добровольским, и им впервые предложено использовать для этих целей магнитное дутье, обеспечивающее гашение длинной дуги в узких щелях специальных дугогасительных камер.

В начале XX в. были заложены основы тео­рии электрической дуги по результатам исследо­ваний, выполненных в 1902 г. англичанкой Гертой Айртон и в 1905 г. русским ученым В.Ф. Миткевичсм. Основополагающими для развития теории дуги явились выводы об ее электронной природе, а также установление за­висимостей между током дуги, ее длиной и на­пряжением.

По мере развития ЭА, расширялись исследования и в области электрической дуги. Наиболее существенные результаты исследований в этой области были получены в 20-х годах XX в, аме­риканскими учеными Комптоном и Слепяном, В развитии теории дуги и разработке методов ее эффективного гашения принимали участие мно­гие ученые, среди которых значительное место принадлежит отечественным специалистам.

Особенно плодотворным был период 30—40-х годов. Так, например, Д.А. Рожанским впервые (1937 г.) разработана математическая модель ду­ги, учитывающая тепловую инерцию и тепловой баланс в различных режимах ее существования. А.Я. Буйлов впервые исследовал в 1933— 1935 гг. процесс деионизации при высоком на­пряжении и установил зависимость изменения диэлектрической прочности от скорости восста­новления напряжения. Г.А. Буткевич в период 1929—1936 гг. установил температуры дуг пере­менного и постоянного тока. Е.М. Цейров в 1941 г. предложил аналитический метод расчета дуги. В 30-е годы большой вклад в исследование электрической дуги внес М-М, Акодис, которым предложено много оригинальных конструкций дугогасительных устройств. М.А. Бабиковым в 1934—1939 гг. исследованы переходные процес­сы при изменениях дуги. Всесторонние исследо­вания поведения дуги низкого напряжения, ще­левых дугогасительных камерах выполнены О.Б. Броном и его учениками.

В более поздние периоды большой вклад в развитие теории дуги внесли А.М. Залесский, Г.А, Кукеков, И.С. Таев, А.А. Чунихин и многие другие отечественные ученые. Следует также от­метить работы Г.Г. Нестерова в области гашения дуги в жидких средах нагруженных аппаратов.

Для уменьшения габаритов и снижения мас­сы масляных выключателей были разработаны конструкции маломасляных выключателей, в ко­торых масло использовалось только как дугогасящая среда. Изоляция же между токоведущими частями обеспечивалась твердыми изоляционными материалами — фарфором и бакелитами.

Совершенствование масляных выключате­лей, повышение их коммутационной способно­сти шло различными путями. Одним из таких пу­тей являлось использование деионной решетки, погруженной в масло, что позволяло более эф­фективно осуществлять дугогашение при более высоких напряжениях. Другим способом стало применение дугогасительных камер из изоляци­онного материала. Возникновение дуги повыша­ло давление в этих камерах. Поэтому при выходе подвижного контакта из камеры происходил бо­лее интенсивный обдув дуги и ускорялся про­цесс ее деионизации. В дальнейшем конструк­ции сдугогасительными камерами были усовер­шенствованы за счет создания процесса так на­зываемого масляного дутья. Масляные выключа­тели с дугогасительными камерами продольного масляного дутья были впервые разработаны в 1931 г. в США фирмой «Дженерал электрик»

Рис. 37.1. Маломасляный выключатель на напря­жение 110 кВ колонкового типа

а с поперечным масляным дутьем — в 1930 г. в Британской научно-исследовательской электротехнической ассоциации.

Одним из направлений совершенствования масляных выключателей являлось применение многоразрывных дугогасительных систем.

Факторами, ограничивающими развитие масляных выключателей, явились их пожароопасность, относительно большие габариты, по­вышенные эксплуатационные расходы и др.

Практически параллельно с масляными вы­ключателями начали развиваться воздушные, которые впоследствии составили им серьезную конкуренцию. Принцип действия воздушного выключателя основан на гашении дуги потоком сжатого воздуха под давлением 2—4 МПа. Пер­вый воздушный выключатель высокого напря­жения создан в 1929 г, в Германии фирмой АЕГ (АЕО). В 1935 г- воздушный выключатель создан в Швейцарии, различные его модификации раз­рабатывались фирмой «Броун Бовери». Общий вид воздушного выключателя этой фирмы с дугогасительным устройством на 12 разрывов, созданного в 1940 г., представлен на рис. 37.2.

Первые отечественные конструкции выклю­чателей со сжатым воздухом типаВВ-110 на на­пряжение 110 кВ были разработаны в ВЭИ и вы­пущены в период 1940—1948 гг. заводом «Элек­троаппарат».

Рис. 37.2. Воздушный выключатель фирмы «Броун Боверн» с дугогаснтельным устройством на 12 разрывов

В дальнейшем воздушные выключатели со­вершенствовались за счет улучшения аэродина­мических качеств сопловых систем подачи воз­духа, увеличения числа разрывов дуги, введения металлических камер с постоянно сжатым возду­хом, что позволило поднять уровень их рабочего напряжения до 750 кВ при токах до 63 кА.

Читайте также:  Как правильно рассчитать обрешетку под металлочерепицу

Воздушные выключатели разрабатывались также и без применения сжатого воздуха на ос­нове использования деионных решеток и элек­тромагнитного воздействия на дугу. Так, напри­мер, в 1929 г. Слепяном (фирма «Вестингауз») была разработана дугогасительная система с деионной решеткой для гашения дуги в воздухе при атмосферном давлении. Принцип действия системы был основан на раз­биении дуги на ряд коротких дуг посредством решетки из металлических пластин, электриче­ски изолированных одна от другой. Дуга при от­ключении втягивалась в эту решетку под воздей­ствием внешнего магнитного поля.

В электромагнитных выключателях фирмы «Дженерал электрик» (1940 г.) был применен принцип дугогашения за счет затягивания дуги под воздействием магнитного поля в щелевые лабиринты специальных камер, где происходи­ло ее удлинение и более интенсивное охлажде­ние.

Развитие выключателей высокого напряже­ния в направлении уменьшения их габаритов и повышения удельных коммутирующих показа­телей связано с использованием вместо воздуха элегаза (шестифтористой серы).

Наиболее мощным стимулом для широкого использования элегаза стало требование о мини­мизации влияния оборудования высокого напря­жения на окружающую среду. Поэтому реально первыми элегазовыми аппаратами энергетиче­ского назначения стали выключатели высокого напряжения. Применение элегаза позволило со­хранить преимущества воздушного выключате­ля перед пожароопасным баковым масляным вы­ключателем и в то же время уйти от одного из ос­новных недостатков воздушных выключателей в условиях населенных пунктов—сильного шума при выхлопе отработавшего воздуха. Первый элегазовый выключатель был построен фирмой «Вестингауз» в 1955 г. С этого момента все боль­шее число фирм подключается к разработке и производству элегазовых выключателей, а их номинальные параметры непрерывно по­вышаются.

Первые работы по применению элегаза в коммутационных аппаратах начались почти одновременно в ВЭИ, Москва (А.М. Бронштейн, В.С. Чемерис) и ЛПИ, Ленинград (А.М. Залесский, А.И. Полтев) с 1962—1963 гг. Хотя иссле­довательские работы и продолжались, но реаль­ного освоения производства элегазовых комму­тационных аппаратов за последующие 15 лет так и не произошло- В эксплуатацию были поставле­ны небольшие партии выключателей нагрузки. отделителей, выключателей для железнодорож­ных подстанций. Лишь в конце 70-х годов в ре­зультате совместных усилий ВЭИ им. В.И- Лени­на и ЛенПО «Электроаппарат» (Ю.И. Вишнев­ский) появляются первые сильноточные элегазовые выключатели высокого напряжения.

Первые ячейки комплектно распределитель­ных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) на напряжение 110 кВ были созданы в России в 1975—1977 гг. сначала на Опытном заводе ВЭИ, а затем на ЛенПО «Электроаппарат». К се­редине 80-х годов в ВЭИ был создан первый в мире макет КРУЭ на напряжение 1150 кВ.

Создание комплектных распределительных устройств потребовало разработки не только коммутационных элегазовых аппаратов, но и других типов элегазового и совместимого с ним оборудования — вводов с элегазовой изо­ляцией и муфт масло—элегаз, трансформаторов тока и напряжения, ограничителей перенапряже­ния, токопроводов. До появления потребности в КРУЭ развитие работ но этим видам оборудо­вания происходило весьма медленно: в ВЭИ

(М.И. Сысоев, А.Г. Арсон) были созданы элегазовые трансформаторы для метрополитена, там же (И.М. Бортник, А.А. Панов) и в ЭНИН им. Г.М. Кржижановского (В.И. Попков, А.Г. Ляпин), велись работы но созданию первых образцов токопроводов (линий) с газовой изоляцией.

В результате элегазовые выключатели име­ют мощные приводы и существенно более ком­пактные конструкции, а также позволяют легче реализовать высокое быстродействие процесса коммутации.

Из экономических соображений и экологи­ческих требований элегазовые выключатели разрабатываются с замкнутым циклом функцио­нирования без выбросов отработанных газон в атмосферу.

Развитие дугогасительных систем происхо­дило не только с использованием дутья газами повышенного давления, но и созданием вакуума. Так как вакуум обладает высокой электрической прочностью, поддержание дуги в вакуумных вы­ключателях происходит не за счет ионизирован­ных частиц газов, а за счет ионизированных па­ров металлов электродов контактных систем.

Вакуумные выключатели заняли прочное ме­сто в классах средних напряжений 3—35 кВ. В этих классах напряжений они наиболее полно соответствуют современным требованиям. Вы­сокие электрическая прочность и дугогасительная способность вакуумных промежутков дают возможность создать вакуумные выключатели с малыми габаритами и массой, большими ре­сурсом, надежностью и сроком службы. Они экологически чисты и взрывопожаробезопасны, вибростойки и сейсмостойки, работоспособны в условиях холодного и тропического климата, ха­рактеризуются предельно малыми эксплуатаци­онными расходами.

Первая попытка создать вакуумный выклю­чатель была сделана в Калифорнийском техно­логическом институте (США) в 1923 г. Однако только в 60-х годах после решения научных и технологических проблем был начат промыш­ленный выпуск вакуумных выключателей. В на­шей стране систематические исследования и раз­работки вакуумных дугогасительных камер и выключателей были начаты В.Л. Грановским и его сотрудниками в 1956 г,

В настоящее время в России и за рубежом созданы выключатели на все требуемые потреби­телю параметры в классах напряжения 3—35 кВ (с номинальными токами до 3150 А).

Наибольший вклад вдело становления отече­ственной вакуумной коммутационной аппарату­ры был внесен сотрудниками ВЭИ, такими как

В.Н. Тихонов, В.Б. Козлов, И.А. Лукацкая, ГС. Белкин, В.С. Потокин, А.А. Перцев, Ю.Г Ромочкин и др.

Разъединители. Этот вид ЭА предназначен для отключения цепи высокого напряжения без тока. Первые разъединители на напряжение 610 кВ и номинальный ток 600—800 А появи­лись в начале XX в. и представляли собой трех­фазную систему с общим ручным приводом.

Развитие конструкций разъединителей шло по пути повышения их рабочего напряжения и уменьшения габаритов. Среди отечественных разъединителей следует отметить конструкцию разъединителя с подвижным контактом и элек­троприводом. В настоящее время разработаны разъединители на напряжение до 1150 кВ и токи до 3200 А.

Улучшение механических и электрических характеристик фарфоровых изоляторов, разра­ботка полимерных изоляторов позволили суще­ственно усовершенствовать конструкции разъе­динителей, в первую очередь сверхвысокого и ультравысокого напряжения.

В создании отечественных разъединителей наиболее существенную роль сыграли завод «Электроаппарат», Великолукский завод высо­ковольтных аппаратов, завод «Уралэлектротяжмаш»,ВЭИ,НИИПТ,ЛПИ.

Разрядники и реакторы. Эти виды ЭА ис­пользуются для защиты оборудования энерго­систем и потребителей в различных аварийных режимах. Разрядники — ЭА, предназначенный для защиты оборудования от перенапряжений.

Первые разрядники были рассчитаны на за­щиту от атмосферных перенапряжений посред­ством искрового пробоя воздушного промежут­ка между двумя металлическими электродами. Такие электроды имели форму рогов, закреплен­ных на фарфоровых изоляторах (рис. 37.3). Та­кая форма электродов способствовала отводу от изоляторов электрической дуги, которая может возникать при пробое разрядника под воздейст­вием молнии.

В дальнейшем функции разрядников расши­рились, и они стали использоваться для защиты от внутренних перенапряжений, возникающих в энергосистеме, в частности, из-за коммутации цепей с индуктивным характером сопротивле­ния. С расширением функций одновременно усовершенствовались технические характери­стики разрядников и их техническая реализация.

Начиная с 30-х годов стали широко исполь­зоваться трубчатые разрядники многократного действия. Такой разрядник состоял из дугогасительной трубки, содержащей электроизолирующие материалы,

Ссылка на основную публикацию
Экран под ванну мдф 170
Выбирая ванну 170 см шириной — Вы найдете множество вариантов экранов из МДФ под нее, а также других элементов сантехники,...
Штукатурка старых стен своими руками видео
Отделка кирпичной кладки дома или квартиры штукатуркой самый распространенный вариант. При должном уходе прослужит штукатурка не менее 20 лет. Но...
Штукатурка стен по маякам расценка в смете
Вернемся еще раз к сборнику ТЕР(ФЕР)15 "Отделочные работы": Например, нам необходимо выполнить штукатурку стены толщиной 50 мм каким-то раствором. (для...
Экструдер для полиэтиленовых труб
Компания «Европолимер-Рециклинг» предлагает купить оборудование для производства полипропиленовой, полиэтиленовой трубы разных типов – профильной, круглой и т. д. Мы спроектируем,...
Adblock detector