2.8. Швидкодіючі автоматичні вимикачі РУ (+600 В).

На діючих ТП використовують швидкодіючі вимикачі типу ВАБ-2, АБ-2/4, ВАБ-28, ВАБ-20, ВАБ-36. В сьогодні широко застосовують вимикачі ВАБ-43 і ВАТ-43, конструкція яких є найбільш досконалою. Вимикач ВАБ-43 (рис. 2.15) призначений для захисту перетворювачів від струмів зворотного напряму, а вимикач ВАТ-43 - для захисту живильних ліній від струмів к.з. і перевантаження. Особливістю цих вимикачів в порівнянні з попередніми є заміна утримуючої котушки постійним магнітом. В результаті вимикач не вимагає постійного живлення оперативним струмом і не відбувається його довільного відключення за короткочасного зникнення або посадки напруги на шинах при коротких замиканнях.

Лінійні вимикачі ВАТ-43-2000/10-Л (рис. 2.15) (на відміну від катодних) мають шунти: індуктивний і магнітний. Магнітний шунт призначений для плавного регулювання струму вставки. Магнітний потік, створений постійним магнітом, ділять на дві частини: одна частина втягує по основному магнітному ланцюгу через якір, інша - через шунт. При зміні положення магнітного шунта змінюється струм вставки. Індуктивний шунт забезпечує отримання потрібного діапазону струму вставки.

Розглянемо конструкцію і принцип дії катодного вимикача ВАБ-43 (рис. 2.15). Електромагнітна система вимикача складається з котушки 1 П-подібного сердечника 2, якорі 7, постійного магніту 5 з котушкою 4, що розрахована для підмагнічування постійного магніту. У вікно П-подібного сердечника пропущена шина головного електричного струму 3 з двома розмагнічуючими витками. На електромагніті закріплений механізм вільного розчеплення, який складається з магнітопровідної скоби 31, сердечника 32, клямки 24 з пружиною 25, важеля 23 та якоря вільного розчеплення 30.

До скоби 31 прикріплений блок сигналізації, котрий складається з контактів 28, важеля 27 та пружини 29. Контактна система вимикача має нерухомий контакт 11, що є також котушкою магнітного дуття і пересувний контакт 9, що обертається на осі 8. До нерухомого контакту кріплять дугогасильний ріг 12. До спеціальної скоби 16 кріплять другий дугогасильний ріг 14 і підпора 18 рухомого контакту 9.

Пересувний контакт з'єднаний гнучким зв'язком (на кінематичній схемі не зображений) з шиною головного струму 3.

Пересувний контакт 9 зв'язаний з якорем електромагнітної системи тягою 19, що проходе через отвір в якорі 21 і підпору 22. Тяга 19 з пружиною 20 поєднана з важелем 23.

Головні контакти вимикача з срібними накладками захищені від обгоряння дугогасильним контактом 13, який обертається на осі 10. Пружина 17, що закріплена на кронштейні 15, забезпечує необхідне натиснення між дугогасильними контактами.

Для включення вимикача подають напругу на котушку 1. Ця котушка створює магнітний потік Ф3 (рис. 2.16,б), спрямований в той же бік, що і потік постійного магніту Ф1 в правому полюсі сердечника 4. У лівому полюсі потоки Ф1 і Ф3 спрямовані назустріч один одному, і цей полюс розмагнічується.

У результаті якір 3 притягується до правого полюса 4. Проте контакти вимикача замкнутися не можуть, оскільки тяга 19 (рис. 2.15) за допомогою


клямки 24 і важеля 23 зупиняється, коли між контактами вимикача є деякий зазор.

Справа у тому, що одночасно з притягуванням якоря 7 до сердечника 32 притягується якір 30 і заводе пружину 25. Коли котушка 1 знеструмлена, якір 7 залишається в притягнутому стані, утримується магнітним потоком постійного магніту. Якір же 30 під дією пружини 25 повертається в початкове положення, ударяє по клямці 24 та збиває її. Тяга 19 звільняється і під дією пружини контакти вимикача замикаються. Отже, контакти вимикача замикаються тільки після того, як знеструмиться котушка управління 1 і вимикач буде готовим до негайного відключення можливого пошкодження.

У вимикачі ВАБ - 43, який призначених для захисту від струму зворотнього напряму, при протіканні струму через виток 5 (рис. 2.16,а) в прямому напрямку в осерді 4 створюється магнітний потік, який в лівому полюсі співпадає за напрямком з магнітним потоком Ф1 постійного магніту.

При появі в захисному ланцюзі струму зворотного напряму в осерді з'являється магнітний потік Ф2, спрямований назустріч потоку Ф1. Як результат, сила, що утримує якір у ввімкненому стані, зменшується. У лівому ж полюсі

потоки Ф1 і Ф2 складають. Цей полюс намагнічують і створюють силу, яка намагається перевести якір у вимкнений стан.

Слід підкреслити, що швидкодійство забезпечують не пружиною, а різницею магнітних потоків в лівому і правому полюсах осердя 4 через те, що стримуючий потік Ф1 не ліквідується, а тільки витісняється в паралельну ділянку магнітного ланцюга (до лівого полюса осердя 4).

Якір 7 (рис.2.15) ударяє по упору 22 тягу 19. При цьому спочатку розмикаються головні контакти вимикача, а потім - дугогасильні. Після переходу якоря 7 у відключений стан, рухливий контакт 9 продовжує ще деякий час рухатися за інерцією, стискає пружину 20 і зупиняється упором. Тяга 26 повертає важіль 27 і контактні місточки блок - контактів 28 перевертаються у відключений стан.

Оскільки розмикачами включати і вимикати лінію не можна, навантаження з шин знижується відключенням вмикачів агрегатів. Перехід з однієї живильної лінії на іншу здійснюється на підстанції енергосистеми після відповідного узгодження телефоном з диспетчером.

Нині широко впроваджується нове покоління швидкодіючих вимикачів, так наприклад, швидкодіючий вимикач ІЖ26-81(рис. 2.17) виробництва компанії Secheron (Швейцарія) - найсучасніший і ефективніший швидкодіючий комутуючий захисний апарат, призначений для роботи в ланцюгах постійного струму. Апарат має підвищений ресурс механічного зносу, високу вимикаючу здатність. Завдяки унікальній системі дугогасіння, апарат має мінімальні відстані наближення до заземлених частин та ізоляційних екранів. Експлуатаційна характеристика вимикача UR26-81 значно перевершує характеристику вимикачів типу ВАТ-43, ВАБ-43.

Застосування швидкодіючих вимикачів UR26-81 дозволяє побудувати секцію з мінімальними габаритними розмірами: ширина 800мм, глибина -1200 мм, висота 2000 мм. Це істотне (більше ніж у 2,5 рази) зниження габаритних розмірів у порівнянні з існуючими на сьогодні розподільними пристроями попередніх поколінь.

Мінімізація габаритних розмірів устаткування створює передумови для економії корисної площі на тягових підстанціях і, як наслідок, економії грошових коштів на капітальне будівництво.

Унаслідок високої механічної і електричної надійності застосування вимикача UR26-81 веде до зниження затрат на його обслуговування.

Компанія Secheron випускає вимикачі UR26-81 на номінальні струми 2600А, 3600А, 4000А. Вимикач випускають в двох виконаннях за способом утримання головного контакту: з електричним і магнітним. Головний силовий контакт виконаний з твердого суцільнометалевого сплаву срібла. Контакт не підлягає механічному обслуговуванню (зачистці) після аварійних відключень і відключень за перевантаженням. Єдиним способом обслуговування головного контакту є періодичні огляди і промивка контактної поверхні дрантям, змоченим у розчиннику. Періодичність оглядів - 250 відключень з перевантаження. Механічний знос - 8x25000 циклів включень-відключень. Система дугогасіння сприяє обмеженню наростання струму короткого замикання, а також обмежує рівень перенапруження, що виникає при відключенні швидкодіючого вимикача.

Біля вимикача UR26-81 немає дугогасильних контактів, присутні тільки головні контакти. Таке технічне рішення збільшує надійність вимикача, оскільки при відключеннях особливо важких коротких замикань дугогасильні контакти схильні до вигоряння і підлягають заміні. Крім того, відсутність дугогасильних контактів сприяє скороченню часу відключення.

Вставку вимикача регулюють плавно. Одного разу відкалібрований на підприємстві - виробнику вимикач не вимагає вхідного контролю у замовника, контролю і періодичного калібрування в процесі експлуатації. При необхідності зміни вставки вимикача необхідно за допомогою спеціального гвинта встановити значення розподілів на шкалі вставок, відповідне струму вставки. На цьому операція зміни вставки закінчена. Точність описаної настройки вставки складає ±10% завдяки тому, що характеристика зміни

вставок в широкому діапазоні лінійна. При цьому немає необхідності в калібруванні вимикача.

Швидкодіючий вимикач встановлений на візку викочування. Конструктивно вимикач блокується з лінійним розмикачем, який також встановлений на візку викочування. Таким чином, усі основні силові комутуючі елементи розташовані на візку викочування і можуть піддаватися з легкістю ремонту і огляду, коли візок знаходиться в ремонтному положенні.

Наявність елементу викочування припускає жорсткі вимоги до точності виготовлення металоконструкції, точності роботи всіх механічних вузлів і блокування. З метою забезпечення виконання жорстких технічних вимог до механічних вузлів в розподільних пристроях виробництва ЗАТ «Плутон», використовують каркасні металоконструкції фірми РЛТТАЬ (ФРН).

Використовування конструктивів RITTAL дає ще одну істотну перевагу. На високому технологічному рівні німецькі інженери виконують металоконструкції із ступенем захисту ІР43 (силові відсіки розподільчих пристроїв), ІР54 (відсік управління і автоматики), що робить розподільний пристрій захищеним від попадання пилу. Це (в свою чергу) приводить до зниження експлуатаційних витрат, підвищується надійність роботи розподільних пристроїв, оскільки відсутність пилу знижує вірогідність електричного перекриття по ізоляційних поверхнях у високовольтних відсіках, знижує вірогідність виникнення пожежі.

Переваги швидкодіючих вимикачів постійного струму «Secheron»

Механічна простота.

Автоматична настройка притиснення контакту.

Тривалий термін служби: приклад - заміна контакту на вимикачі виконується через 3000 відключень струмів к.з.

Ізоляційний матеріал, що самоочищається під дією дуги.

Вставка на відключення регулюється плавно.

Всі ізоляційні матеріали відповідають жорстким Європейським екологічним вимогам.

Немає дугогасильного контакту, що робить час на відключення мінімальним.

Струм при відключенні вимикача при к.з. не встигає досягти великих значень.

Тривалий час не потрібні мастило, регулювання, технічне обслуговування.

Невелика маса вимикачів.

Швидкодійний вимикач (БВ) SSM 3 (рис.2.17 )служить для швидкого

включення, перевірки і контролю за струмом живлення і витоку в

розподільних пристроях постійного струму для вживання на залізниці.

Як силовий вимикач постійного струму з

електронним  гасінням потужності

передбачений для вживання в пристроях ТМ з

характеристикою      відключення як

струмообмежувальний високошвидкісний БВ.

За допомогою його цифрових компонентів

захисту і управління забезпечується висока

функціональність (за модульної конструкції)

при одночасно високій експлуатаційній

надійності.

БВ відповідає вимогам стандарту EN 50123-2, а також EN50123-3 і модель пристрою з дистанційним гальванічним вільним перемиканням відповідає вимогам стандарту EN 50123-6 .

БВ SSM 3 складається з 3-х основних компонентів:

блока управління (обслуговування, управління);

блока комутуючого конденсатора (джерело затухаючого струму);

швидкісного переривника (вакуум-камера з клямкою і системами приводу)

подвійний роз'єднувач (вкатна техніка), які розміщені на рамі.

Разом з основними компонентами, встановлені різні конструкційні елементи вимірювання струму, захисту і управління.

Додатково передбачають блок управління тиристорів КЗСТ при високому індуктивному навантаженні для захисту від перенапруження. Через блок управління на передній стороні відбувається повний контроль, керування процесом і зв'язок ШВ.

Системні ознаки:

вакуумний силовий вимикач постійного струму за принципом електронного гасіння потужності;

незначне динамічне навантаження пристрою під час відключення < 2 мс;

облік струму к.з. в 50 Гц за величин відключення до 12 кА;

відключення залежно від швидкості наростання струму;

обмеження струму к.з. на 20 кА;

інтегрований двополярний роз'єднувач для гальванічної розв'язки пристрою;

висока готовність і незначні витрати життєвого циклу через безперебійні відключення;

незначний об'єм монтажу через відсутність продувального приміщення (немає відкритої комутаційної дуги);

перевірка відстаней через вбудований зразковий резистор з послідовною видачею випробувального струму;

послідовний інтерфейс для зміни параметрів і індикацій полягань;

величини відключення струму в цифровому вигляді покроково в 100 А регульовані на місці або через телекерування;

самодіагностика, повторна перевірка внутрішніх і зовнішніх функцій для оберігання процесів відключення;

послідовний відновлюваний накопичувач зміряних значень і подій.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я