|
|
Электромагнитные выключатели. Конструкции, основные параметры и характеристики. ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7 В отличие от масляных и воздушных выключателей электромагнитные выключатели для своей работы не требуют масла или сжатого воздуха, более просты и удобны в эксплуатации, обладают высокой надежностью и большим сроком службы. Электромагнитный выключатель:
Присоединение цепей привода и сигнализации к схеме управления КРУ производится с помощью штепсельного контактного разъема 11. Правая катушка магнитного дутья 12 соединяется с нижним выводом выключателя шиной 13 ДУ выключателя изображено на рис. 18 25,6. При размыкании дугогасительных контактов 1 и 2 возникает дуга А, которая под действием электродинамических сил и конвекционных потоков воздуха перемещается в положение Б Этому также способствует воздушное дутьевое устройство. Один конец дутьевой катушки 3 соединен с неподвижным контактом 1, второй — с левым рогом 5. При перемещении дуги вверх она касается рога 5, при этом участок дуги между контактом 1 и нижним концом рога 5 шунтируется дутьевой катушкой. Так как полное сопротивление катушки мало, то этот участок дуги гаснет и катушка 1 включается в коммутируемую цепь последовательно. Магнитный поток, создаваемый катушкой 3, проходит по полюсным наконечникам (поз. 12, рис. 25, а), с помощью которых магнитное поле направляется перпендикулярно плоскости (рис. 25,6). Силы взаимодействия тока дуги и поля перемешают дугу вверх и затягивают ее в ДУ, состоящее из пакета керамических пластин с вырезами (рис. 4.24). При перемещении дуги в положение Г правый конец дуги переходит на дугогасительный рог 4 и включается вторая система магнитного дутья. В результате дуга движется с большой скоростью (около 100 м/с). По мере перемещения вверх дуга деформируется, принимая зигзагообразную форму Е (в горизонтальной плоскости), удлиняется и тесно соприкасается с пластинами ДУ. Это приводит к росту сопротивления дуги и напряжения на ней. Из-за эффективного отвода тепла от дуги градиент напряжения на ней, В/м, не зависит от тока. В результате сопротивление дуги становится больше сопротивления Х„ коммутируемой цепи, ток в цепи и сдвиг фаз между током и напряжением цепи уменьшаются, что приводит к облегчению восстановления напряжения на контактном промежутке. Осциллограмма процесса отключения электромагнитного выключателя представлена на рис. 26. Описанный выключатель обеспечивает 104 коммутационных циклов при Iном=1600 А и 5-10-3 циклов при Iном = 3600 А без ревизии и ремонта Механическая износостойкость его составляет 5-104 циклов. Поэтому выключатели этой серии применяются при большой частоте операций. Выключатель имеет пружинный привод, который заводится двигателем. Привод обеспечивает однократный цикл 0—0,3—ВО с бестоковой паузой 0,3 с В юрой цикл может быть совершен через 15 с после завода включающих пружин. 64. Элегазовые выключатели. Конструкции, основные параметры и характеристики. Устройство и принцип действия элег азового выключателя. Свойства элегаза. При повышении номинальных токов отключения и номинальных напряжений необходимо не только совершенствовать конструкцию выключателей, но и заниматься поисками дугогасительных сред, обладающих высокой электрической прочностью и дугогасительной способностью шестифтористая сера SF6. Элегаз является «электроотрицательным» газом. Его молекулы обладают способностью захватывать электроны. При этом образуются малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы, которые медленно разгоняются электрическим полем. Благодаря этому элегаз обладает высокой электрической прочностью. Благодаря химической инертности элегаза (в диапазоне до 800 °С) допустимая температура медных контактов может быть увеличена с 75 (для воздуха) до 90 °С. Это позволяет дополнительно повысить токовую нагрузку аппарата. Элегаз негорюч, пожаробезопасен. Недостатком элегаза является переход из газообразного состояния в жидкое состояние при относительно высоких температурах. Конструкция элегазовых выключателей. Дугогасящая способность элегаза наиболее эффективна при большой скорости его струи относительно горящей дуги. Возможны следующие исполнения ДУ с элегазом: 1)с автопневматическим дутьем. Необходимый для дутья перепад давления создается за счет энергии привода; 2)с охлаждением дуги элегазом при ее движении, вызванном взаимодействием тока с магнитным полем. 3)с гашением дуги за счет перетекания газа из резервуара с высоким давлением в резервуар с низким давлением (выключатели с двойным давлением). В настоящее время широко применяется первый способ. 65. Вакуумные выключатели. Конструкции, основные параметры и характеристики. Выключатели высокого напряжения предназначены для коммутации цепей переменного тока с напряжением 3 кВ и выше во всех режимах, возможных в эксплуатации: 1) включение и отключение номинальных токов; 2) отключение токов КЗ; 3) отключение токов холостого хода силовых трансформаторов и емкостных токов конденсаторных батарей и длинных линий. Устройство и принцип действия вакуумного выключателя. Выключатель состоит из трех полюсов, установленных на металлическом основании, в котором размещены пофазные электромагнитные приводы с магнитной защелкой, удерживающей выключатель неограниченно долго во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита привода. Остальные узлы полюсов размещаются в изоляционном корпусе из прозрачного механически прочного и дугостойкого полимерного материала (лексана), который предохраняет их от возможных в эксплуатации механических повреждений и воздействий электрической дуги тока короткого замыкания. Все три полюса имеют одинаковую конструкцию. Гашение дуги в вакуумной среде. В вакуумном дугогасительном устройстве (ДУ) контакты расходятся в среде с давлением 10-4 Па (10-6 мм рт. ст.), при котором плотность воздуха очень мала. Длина свободного пробега молекулы достигает 50, а длина свободного пролета электрона 300 м. При таких условиях электрический пробой между электродами затруднен из-за отсутствия носителей зарядов. Пробивное напряжение промежутка длиной 1 мм в вакууме достигает 100 кВ. При размыкании контактов контактное нажатие непрерывно уменьшается, а переходное сопротивление контактов увеличивается и при нажатии, равном нулю, стремится к бесконечности. Даже при небольших токах в момент размыкания контактов из-за выделения большого количества тепла материал контактов плавится и образуется жидкий металлический мостик, который под действием высокой температуры нагревается и испаряется. 66. Разъединители. Назначение, конструкции, требования, предъявляемые к ним, условия выбора. Разъединители – аппараты, предназначенные для включения и отключения участков электрических цепей под напряжением при отсутствии нагрузочного тока. Они применяются во всех высоковольтных установках для обеспечения видимого разрыва при отключении какого-либо участка цепи, а также для производства переключений и набора нужной схемы.
Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения. Устройство:Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание. 68. Отделители. Назначение, конструкции, требования, предъявляемые к ним, условия выбора..
Выбор короткозамыкателей и отделителей. Номинальное напряжение короткозамыкателя должно соответст- Динамическая и термическая стойкости короткозамыкателя должны соответствовать току КЗ в месте его установки. Время включения короткозамыкателя должно соответствовать требованиям схемы автоматики. Номинальные данные по току и напряжению отделителя выбираются так же, как и для разъединителя. Кроме того, время отключения должно соответствовать требованиям схемы автоматики. 69. Высоковольтные предохранители. Основные параметры, конструкции, время-токовые характеристики, условия выбора. Предохранитель – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, прерывающего определенное значение. Высоковольтные предохранители ПКТ, ПКН Высоковольтные предохранители ПКТ предназначены для защиты силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий, предохранители ПКН предназначены для защиты трансформаторов напряжения на номинальные напряжения от 3 до 35 кВ. Предохранители ПКТ с кварцевым наполнителем являются токоограничивающими. Отключение тока короткого замыкания в предохранителях с кварцевым песком обеспечивается за счет интенсивной деионизации дуги, возникающей на месте пролегания плавкой вставки, в узких щелях между песчинками наполнителя. 70. Реакторы. Назначение, конструкции, параметры и требования, предъявляемые к ним, условия выбора. Реактор — это электрический аппарат в виде катушки с неизменной индуктивностью для ограничения токов КЗ и поддержания напряжения на шинах при аварийном режиме. Реактор обладает исключительно высокой надежностью. Поэтому выбор аппаратуры линии производится по току /K2<S/ki, что значительно облегчает и удешевляет распределительное устройство. В номинальном режиме обмотка реактора нагревается проходящим током. Мощность, выделяемая обмоткой реактора в виде тепла, составляет несколько киловатт в реакторах на малые токи и несколько десятков киловатт в реакторах на большие токи (/Ном,р=2000 А). При прохождении тока КЗ температура реактора быстро повышается. Поэтому в качестве основных параметров реактора вводятся длительный номинальный ток и ток термической стойкости, отнесенный к определенному времени. При прохождении тока КЗ между реакторами и внутри реактора создаются электродинамические силы, которые стремятся его разрушить. Механическая прочность реактора характеризуется ударным током электродинамической стойкости. Основными параметрами реактора являются: 1) номинальное напряжение;2) номинальный ток;3) реактивное сопротивление; 4) ток термической стойкости; 5) ток динамической стойкости. КОНСТРУКЦИЯ РЕАКТОРОВ. Наиболее распространены бетонные реакторы. На рис. 20.3 представлен трехфазный комплект таких реакторов. Из многожильного провода 1 соответствующего сечения намотаны катушки реакторов А, В, С. Заливкой в специальные формы получаются бетонные вертикальные стойки — колонны 2, которые скрепляют между собой отдельные витки катушки. Торцы колонн имеют шпильки с изоляторами 3, 4. Для получения необходимой прочности электрической изоляции после затвердевания бетона реактор подвергают интенсивной сушке под вакуумом и пропитке влагостойким изоляционным лаком. В качестве обмоточного провода используется многожильный медный или алюминиевый кабель большого сечения. Охлаждение реакторов, как правило, естественное. Под воздействием массы реактора изоляторы сжимаются, а растягивающая сила уменьшается. Бетонные реакторы применяются в закрытых распределительных устройствах при напряжении не выше 35 кВ. Недостатком их являются большие габаритные размеры и массы.
71. Разрядники. Назначение, конструкции, характеристики и выбор. При работе электрических установок возникают напряжения, которые могут значительно превышать номинальные значения (перенапряжения). Эти перенапряжения могут пробить электрическую изоляцию элементов оборудования и вывести установку из строя. Чтобы избежать пробоя электрической изоляции, она должна выдерживать эти перенапряжения, однако габаритные размеры оборудования получаются чрезмерно большими, так как перенапряжения могут быть в 6—8 раз больше номинального напряжения. С целью облегчения изоляции возникающие перенапряжения ограничивают с помощью разрядников и изоляцию оборудования выбирают по этому ограниченному значению перенапряжений. Возникающие перенапряжения делят на две группы: внутренние (коммутационные) и атмосферные. Первые возникают при коммутации электрических цепей (катушек индуктивностей, конденсаторов, длинных линий), дуговых замыканиях на землю и других процессах. Вторые возникают при воздействии атмосферного электричества, имеют импульсный характер воздействующих напряжений и малую длительность (десятки микросекунд). Электрическая прочность изоляции при импульсах зависит от формы импульса, его амплитуды. Зависимость максимального напряжения импульса от времени разряда называется вольт-секундной характеристикой. Для изоляции с неоднородным электрическим полем характерна резко падающая вольт-секундная характеристика. При равномерном поле вольт-секундная характеристика пологая и идет почти параллельно оси времени. Основным элементом разрядника является искровой промежуток. Вольт-секундная характеристика этого промежутка (кривая / на рис. 21.1) должна лежать ниже вольт-секундной характеристики защищаемого оборудования (кривая 2). При появлении перенапряжения промежуток должен пробиться раньше, чем изоляция защищаемого оборудования. После пробоя линия заземляется через сопротивление разрядника. Чтобы избежать выключения оборудования от релейной защиты, этот ток должен быть отключен разрядником в возможно малое время (около полупериода промышленной частоты). К разрядникам предъявляются следующие требования. 1. Вольт-секундная характеристика разрядника должна идти ниже характеристики защищаемого объекта и должна быть пологой. 2. Искровой промежуток разрядника должен иметь определенную гарантированную электрическую прочность при промышленной частоте (50 Гц) и при импульсах. 3. Остающееся напряжение на разряднике, характеризующее его ограничивающую способность, не должно достигать опасных для изоляции оборудования значений. 4. Сопровождающий ток частотой 50 Гц должен отключаться за минимальное время. 5. Разрядник должен допускать большое число срабатываний без осмотра и ремонта. . 72. Ограничители перенапряжений. Назначение, конструкции, характеристики и условия выбора. На основе оксида цинка, имеющего резко выраженную нелинейность вольт-амперной характеристики, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальное напряжение ПО—500 кВ. ОПН представляет собой нелинейный резистор с высоким коэффициентом нелинейности а=0,04. Он включается параллельно защищаемому объекту (между потенциальным выводом и землей) без разрядных промежутков. ОПН ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8Uф. Из вольт-амперной характеристики ОПН-500 (рис. 21.7) видно, что при снижении перенапряжений с 2Uф до Uф ток, протекающий через резисторы, уменьшается в 106 раз. Сопровождающий ток, протекающий после срабатывания аппарата, невелик (миллиамперы), так же как и невелика мощность, выделяемая в резисторах. Это позволяет отказаться от последовательного включения нескольких искровых промежутков и дает возможность присоединять ОПН непосредственно к защищаемому оборудованию, что значительно повышает надежность работы. Габаритные размеры и масса ОПН намного меньше, чем у обычных вентильных разрядников того же класса напряжения. *(Конструкция та же что и у вентильных разрядников, только не имеет разрядных промежутков).
  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
67.Короткозамыкатели. Назначение, конструкции, требования, предъявляемые к ним, условия выбора
