Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Превключвател с въздушна струя е превключвател, при който се образува дъга във въздушен поток с високо налягане (дефиниция съгласно GOST R 52565-2006).

Класификация

За по-ясна представа за изискванията към съвременните въздушни прекъсвачи и параметрите на прекъсвачите е препоръчително да ги класифицирате по предназначение, тип монтаж, категория на разположение, климатично изпълнение.

По предназначение въздушните прекъсвачи могат да бъдат разделени на следните групи [2]:

1) Мрежови превключватели за напрежение от 6 kV и по-високи, използвани в електрически вериги (с изключение на веригите на електрически машини и електротермични инсталации) и предназначени за предаване и превключване на ток при нормални работни условия на веригата, както и за преминаване по време на дадено време и превключване на тока при определени необичайни условия, като състояние на късо съединение:

a) За нормални работни условия, т.е. предвидените в изискванията на GOST R 52565-2006.

b) За чести превключвания с механичен и превключващ живот, значително по-висок от предвидения в изискванията на стандартите за прекъсвачи с общо предназначение.

c) С повишена скорост на нарастване (честота) на възстановяване на напрежението, позволяваща работа в онези точки на енергийните системи, където тази скорост е значително по-висока от скоростта, установена от стандарта за прекъсвачи с общо предназначение;

d) С повишена междуконтактна диелектрична якост, значително по-висока от тази на прекъсвачите с общо предназначение.

2) Генераторни прекъсвачи за напрежение от 6 до 20 kV, използвани във веригите на електрически машини (генератори, синхронни компенсатори, мощни електродвигатели) и предназначени за преминаване и превключване на ток при нормални условия, както и в режими на стартиране и по време на кратки затваряния.

3) Превключватели за напрежение от 6 до 220 kV за електротермични инсталации, използвани във вериги на големи електротермични инсталации (например пещи за топене на стомана, рудотермични и други пещи) и предназначени за преминаване и превключване на ток при нормално условия, както и при различни работни условия и къси съединения.

4) Превключватели със специално предназначение:

а) разединители за напрежение от 500 до 1150 kV, предназначени за безинерционно свързване на шунтови реактори към електропреносната линия при пренапрежения, превишаващи предварително определено ниво, за включване на тези реактори, както и изключване късо съединение в тяхната верига;

b) защитни превключватели за напрежение от 6 до 20 kV, използвани за монтаж във веригите на шокови генератори на изпитвателни стендове и предназначени за нормално включване на шокови генератори, както и за защитата им в случай на неуспешно изключване на тестваните устройства;

c) товарни превключватели за напрежение от 110 до 500 kV, предназначени за преминаване и превключване на ток при нормални условия на работа на веригата, както и за преминаване за определено време и включване на токове в случай на късо съединение;

d) прекъсвачи за напрежение от 6 до 35 kV, използвани в комплектни разпределителни уредби.

По вид монтаж въздушните прекъсвачи се разделят на следните групи [2]:

1) Подпора, т.е. има основна изолация към земята от опорен тип.

2) Окачен, т.е. с основна изолация - окачен тип земя.

3) Монтира се на стена, т.е. монтира се на стените на затворена разпределителна уредба.

4) Изтегля се, т.е. има устройства за изваждане от клетките на разпределителната уредба.

5) Вградено разпределително устройство.

Според категориите на разположение и климатичния дизайн, въздушните прекъсвачи в съответствие с GOST 15150 се разделят на [2]:

a) пет категории настаняване (на открито и закрито с различни условия на отопление и вентилация);

b) шест климатични версии (U, HL, TV, TS, T и O) в зависимост от географското местоположение на монтажа;

Пример за въздушни прекъсвачи

Основни (номинални) параметри

Оценките на въздушния прекъсвач включват:

  • номинално напрежение на въздушния прекъсвач - Unom(съответстващо на най-високото работно напрежение на въздушния прекъсвач - Un.r. );
  • Номинален ток на въздушен прекъсвач - Inom;
  • номинален ток на прекъсване на въздушния прекъсвач - Io, nom;
  • номинално напрежение на управляващите вериги и спомагателните задвижващи вериги - Up, nom;
  • номинално (габаритно) налягане на сгъстен въздух Pnom .

Оценките на въздушния прекъсвач са избрани от набор от стандартни стойности, показани в таблица 1.

Таблица 1 - Стандартни оценки на въздушния прекъсвач
Обозначение на параметърСтойност на параметъра
Unom/ Un.r, kV3/3,6; 6/7,2; 10/12; 15/17,5; 20/24; 24/26.5; 27/30; 35/40,5; 110/126; 150/172; 220/252; 330/363; 500/525; 750/787
Inom , A200; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 г.; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12500; 16000; 20000; 25000; 31500
Io, nom , kA2,5; 3.2; 4; 5; 6.3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250
Up, nom , VЗа постоянен ток - 24; 48; 110; 220
За променлив ток (монофазен и трифазен) честота 50 Hz - 100; 120; 230; 400
Pnom, MPa (kgf/cm2)0,5(5); 1.0(10); 1.6(16); 2.0(20); 2.6(26); 3.0(30); 4.0(40)

Бележки към таблица 1:

Само за въздушни прекъсвачи, предназначени за генераторни вериги.

Номинално вторично напрежение на напреженовия трансформатор, използван за захранване на спомагателните вериги на въздушния прекъсвач (задвижка).

  • 1) Номиналните напрежения от 24 и 48 V DC и 100 V AC не са приложими за затварящи електромагнити и електродвигатели на задвижвания с зависимо действие.
  • 2) Номиналните напрежения на спомагателните вериги може да се различават от номиналните напрежения на управляващите вериги и двигателите със зависимо действие.
  • 3) В случай на захранване на DC приемници на моторни задвижвания чрез токоизправители от AC мрежата, номиналните напрежения от страна на DC се задават от производителя на задвижванията; те могат да се различават от посочените в таблица 1.

Основни технически изисквания

Изисквания за диелектрична якост на изолацията.

Диелектрична якост на изолацията на въздушни прекъсвачи - съгласно GOST 1516.3.

Трябва да се посочи дължината на пътя на пълзене на външната изолация и степента на замърсяване на изолацията (I, II, II, III, IV) съгласно GOST 9920 за въздушни прекъсвачи от категория на местоположение 1 в спецификациите и експлоатационните документи.

Изисквания за отопление.

Изисквания за непрекъснато нагряване на въздушни прекъсвачи - съгласно GOST 8024.

Най-високите допустими температури на нагряване на частите на устройството и съответните повишения на температурата, установени от GOST 8024, не трябва да се превишават при следните условия:

  • a) за главната верига - при ток, равен на Inom;
  • b) за намотки на електромагнити на вериги за управление и спомагателни вериги, предназначени за продължителна работа, и за намотки на освобождаване на ниско напрежение - при напрежение на клемите, равно на 1,1 Up, nom;
  • c) за намотки на вградени в задвижването токови разединители, при най-ниска настройка на прекъсващия ток за тази версия на разцепителя - при ток, равен на: 5,5 A - за версия с най-ниска настройка 5 A; 10 A - за изпълнение с най-ниска настройка от 10 A или повече;
  • d) за контакти, клеми и други елементи на спомагателни вериги, предназначени за продължителна работа - при ток 10 A; за елементи на веригата с ниска консумация (до 0,5 A) - при ток 1 A.

Най-високите допустими температури и съответните повишения на температурата на намотките и другите елементи на спомагателните вериги (с изключение на електродвигателите), предназначени за краткотрайна работа (само по време на операцията на затваряне или отваряне на въздушния прекъсвач), трябва да отговарят на изискванията на GOST 8024 след 10-кратна работа при напрежение на клемите, равно на 1,1 Up, nom(за намотки, които включват електромагнити на задвижвания с зависимо действие - при напрежение Up, nom), на интервал от 10 s между моментите на подаване на напрежение или, ако конструкцията не позволява интервал от 10 s, на минималния възможен интервал.

Ако няма спомагателни контакти или други превключващи устройства във веригата на намотките или във веригата от такива елементи, които автоматично премахват импулса за работа, тогава намотките трябва да издържат на прилагане на напрежение 1,1 Up, nomведнъж на всеки 15 сек.

Най-високите допустими температури и съответните повишения на температурата на частите на електродвигателите на задвижванията трябва да отговарят на изискванията на GOST 183 след 10-кратна работа на задвижването при напрежение на клемите на двигателя, равно на Up, nom, с минимални възможни интервали от време между моментите на подаване на напрежение.

Изисквания за механична производителност.

Въздушният прекъсвач трябва да изпълнява следните механични операции и (или) цикли от операции при условията, посочени по-долу, и с работните характеристики на механизма на въздушния прекъсвач, осигурявайки нормализираните параметри на комутационния капацитет на въздушен прекъсвач:

  • a) включете (B);
  • b) изключване (O);
  • c) включване-изключване (BO), включително без умишлено забавяне във времето между B и O;
  • деактивиране-разрешаване (OB) при всяка безконтактна пауза, като се започне от tbcсъответстващо на tbt .
  • e) отваряне-затваряне-изключване (OVO) с интервали между операциите според изискванията на списъци c) и d).

Необходимите работни характеристики на механизма на въздушния прекъсвач с максимални отклонения от техните нормализирани стойности трябва да бъдат посочени в спецификациите и експлоатационните документи.

Забележка - Изискванията на точки d) и e) се прилагат само за въздушни прекъсвачи, проектирани да работят с автоматично повторно включване (AR).

Отварянето на въздушния прекъсвач трябва да бъде осигурено, когато напрежението на клемите на веригата за управление на изключване е в диапазона, ограничен от долната и горната граница (като процент от номиналните стойности на посочени стойности):

  • a) при захранване на електромагнити с постоянен ток - от 70% до 110%;
  • b) при захранване на електромагнити с променлив ток, както и с постоянен ток при свързване на електромагнити към мрежа с променлив ток чрез токоизправителни устройства - от 65% до 120%.

Въздушните прекъсвачи, както и други видове прекъсвачи с пневматични задвижки, захранвани от общ въздушен резервоар с прекъсвача, трябва да изпълняват операции и цикли от операции (посочени по-горе в текста), първоначално ( преди началото на операцията или цикъла от операции) свръхналягане на сгъстен въздух в резервоара в диапазона, ограничен от долната и горната граница на първоначалното свръхналягане, нормализирано за този превключвател (задвижване) в съответствие с таблица 2.

Номинално свръхналяганеДолна граница на началното наляганеГорна граница на началното налягане
0,5 (5)0,45 (4,5)0,55 (5,5)
1.0 (10)0,95 (9,5)1,05 (10,5)
1,6 (16)1,5 (15)1,7 (17)
2.0 (20)1,9 (19)2,1 (21)
2,6 (26)2,5 (25)2,7 (27)
3.0 (30)2,9 (29)3,1 (31)
4.0 (40)3,9 (39)4,1 (41)
Таблица 2 - Налягане на въздуха във въздушни превключватели и пневматични задвижващи механизми, MPa (kgf/cm 2)

Номиналното налягане на сгъстен въздух (газ) на прекъсвачи с индивидуален компресорен блок, както и хидравлични задвижвания, не е стандартизирано; трябва да бъде посочено в оперативните документи.

Въздушните прекъсвачи, предназначени за автоматично повторно затваряне, трябва да извършват операция O със свръхналягане, оставащо в резервоара на прекъсвача (задвижващия механизъм) след един O-tbt-B цикъл, извършен в първоначалния свръхналягане, равно на нормализираната долна граница съгласно таблица 2.

Собствените времена на отваряне и затваряне на въздушния прекъсвач, времето на затваряне и отваряне на полюсните контакти и прекъсванията трябва да бъдат посочени в оперативните документи.

При липса на специални инструкции най-голямата разлика между моментите на затваряне на полюсните контакти при включване не трябва да надвишава 0,005 s; един полюс за въздушни прекъсвачи с няколко прекъсвания по време на отваряне не трябва да надвишава 0,0025 s.

Ако е необходимо, спецификациите и експлоатационните документи трябва да посочват и необходимите стойности с допустими отклонения за скоростите на затваряне и отваряне на въздушния прекъсвач, електрическо съпротивление и консумация на ток на затварящи и отварящи електромагнити, контакт налягането на пружините на отварящите контакти, както и минималното напрежение, минималното налягане и минималното напрежение на пружината, за да се гарантира, че въздушният прекъсвач изпълнява операции по отваряне и затваряне.

Стойностите на времевите и скоростните характеристики на въздушния прекъсвач трябва да се нормализират при:

  • липса на ток и (или) напрежение в главната верига на прекъсвача (за прекъсвачи с освобождаване на свръхток - когато ток протича в главната верига);
  • номинално напрежение на клемите на управляващата верига;
  • номинално налягане на сгъстен въздух за въздушни прекъсвачи и за други видове прекъсвачи с пневматични задвижки;
  • нормализирана сила (момент) на пружините за въздушни прекъсвачи с пружинни задвижвания.

Въздушните прекъсвачи от категория на разположение 1 трябва да работят нормално при ледени условия с ледена кора с дебелина до 20 mm и скорост на вятъра до 15 m/s, а при липса на обледеняване - при скорост на вятъра до 40 m/s.

Изисквания за устойчивост на късо съединение чрез токове.

Въздушният прекъсвач в затворено положение трябва да издържа без повреда, която би могла да попречи на правилното му функциониране, на електродинамичните и топлинни ефекти от токове на късо съединение с параметри до следните нормализирани стойности:

  • a) най-висок пик (ток на електродинамично съпротивление) id, чиято стойност трябва да бъде поне 2,5 Io, nom ;
  • b) Средноквадратична стойност на тока по време на протичането му (ток на термично съпротивление) IT, чиято стойност трябва да бъде поне Io, ном.;
  • c) време на протичане на ток (време на късо съединение) tc,c, което се препоръчва да се избира от диапазона: 1, 2 или 3 s.

Намотките и другите елементи на веригите на токовия освобождавач, вграден в задвижването, трябва, с изтеглена котва, да издържат без повреда протичането на ток, равен на 150 A за 1 s - за мигновени освобождавания при прекъсване настройка на тока по-малка от 80 A и за 2 s - за изпускания със закъснение, а намотките на електромагнитите на мигновени изпускания при настройка на тока на прекъсване от 80 A или повече трябва да издържат на потока от ток от 250 A за 1 с.

Изисквания за комутационен капацитет при късо съединение.

Превключвателната способност на прекъсвачите в случай на късо съединение трябва да бъде осигурена при характеристиките и условията, посочени в този подраздел.

Мрежово напрежение - до равно на максималното работно напрежение на прекъсвача Un.r., съответстващо на номиналното напрежение на прекъсвача Unom .

Забележка - За прекъсвачи с Unom=15 kV, също предназначени за използване в мрежи с Unom=13,8 kV, и превключватели за Unom=20 kV, също предназначени за използване в мрежи с Unom=18 kV, е разрешено допълнително нормализиране на превключването капацитет при посочените номинални напрежения на мрежите, базирани на най-високите работни напрежения от 15,2 и 19,8 kV.

Референции

  • ГОСТ Р 52565-2006
  • Афанасиев В.В., Вишневски Ю.И. "Въздушни превключватели" Енергоиздат. 1981

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник