Воздушный выключатель: принцип работы, преимущества, недостатки

Воздушные выключатели: определение аппаратуры, принцип функционирования, нормативные требования к эксплуатации

В качестве воздушного выключателя рассматривается специально разработанный коммутационный аппарат, применяемый исключительно в высоковольтных электрических цепях – как правило, свыше 35 кB. Отдельный механизм в составе коммутатора позволяет быстро гасить дугу и перемещать контактную силовую группу. Это делается при помощи сильного потока сжатого воздуха, который нагнетается этим компонентом. Конструкция выключателя соответствует ГОСТу P52565 – 2006.

Принцип функционирования воздушных выключателей в зависимости от их конструкции

Воздушные выключатели работают по принципу гашения электрической дуги. Она появляется, если происходит разрыв нагрузки. Сжатый воздух может подаваться продольно или поперечно. С целью облегчить гашение сверхбольших дуг в некоторых случаях дугогасящие контакты дополняются шунтирующим сопротивлением.

Для высоковольтных автоматических выключателей принцип срабатывания при помощи сжатого воздуха отличается в зависимости от конструктивных особенностей каждого отдельного устройства. В частности, это касается наличия или отсутствия отделителя.

Аппараты, в оснащение которых входят отделители, соединение силовых контактов обеспечивается при помощи специальных поршней, при этом включение отделителя к дугогасительным контактам происходит последовательно. Так, образуется один полюс автовыключателя. Когда подается отключающий сигнал, пневмомеханический клапан срабатывает, открывая пневматический привод. Сжатый воздух моментально активирует контакты дугогашения, после чего происходит отключение самого разделителя, который, в свою очередь, разрывает и остаточный ток.

После того, как подача воздуха прекращается, дугогасительные контакты возвращаются в исходное положение, при этом цепь разрывается лишь в месте установки разомкнутого выключателя. Учитывая этот факт, для безопасного выполнения работ на электрооборудовании важно размыкать разъединители.

Зачастую для электрических цепей менее 35 кB используются конструкции с открытым типом отделителей. При более высоких значениях напряжения изготовление отделителей производится в виде специальных камер, наполненных воздухом.

При отсутствии отделителя в воздушном высоковольтном выключателе роль гашения дуги и разрыва цепи выполняют те же дугогасящие контакты. Они могут иметь как одну, так и две ступени функционирования, а их привод, как правило, отделен от то среды, где гасится дуга.

Как классифицируются устройства – основные параметры и специфика применения

Все типы высоковольтных воздушных выключателей отличаются по конструкции и по назначению. Конструкция этих устройств может включать отделитель или быть без него. Назначение же бывает разное:

  • Сетевые выключатели – предназначены для использования в цепях с переменным током и напряжением свыше 6000 Вольт, обеспечивают включение/отключение потребителей в привычном рабочем режиме (неаварийном). Также позволяют проводить отключение в случае возникновения коротких замыканий.
  • Генераторные выключатели – используются для сетей, рабочее напряжение которых варьирует в диапазоне 6000-24 000 Вольт, с целью обеспечения подключения к этим цепям генераторных установок. Таким установкам не страшны режимы коротких замыканий или пусковые токи. Величина рабочего напряжения может колебаться от 6 до 220 кB, а коммутация в нормальном режиме возможна даже в случае аварий.
  • Выключатели со специальным назначением. Как правило, такие устройства выпускаются сериями или под заказ – в последнем случае учитываются местные эксплуатационные условия.

Специфика применения дистанционных выключателей. Преимущества и недостатки

К основным преимуществам воздушных выключателей относятся:

  • большой опыт их использования и ремонтопригодность,
  • обеспечение работы как в горизонтальном, так и в вертикальном положении,
  • низкий уровень пожароопасности,
  • долговечность в использовании и эксплуатации.

Среди недостатков указываются:

  • Необходимость дополнительной установки пневматической аппаратуры;
  • Большие габариты;
  • Подверженность влиянию влаги и пыльной среды;
  • Повышенный уровень шума.

Чтобы минимизировать эти недостатки, к воздушным системам отключения добавляются дополнительные средства и оборудование.

Технические требования, нормативные документы

В спектр основных требований, предъявляемых к воздушным выключателям высоковольтных электросетей, включены следующие:

  • Высокая степень надежности в функционировании, безопасность для людей и имущества;
  • Быстрое время срабатывания – отключение в случае возникновения аварийных ситуаций на линии должно проводиться моментально;
  • Удобство в эксплуатации и во время периодичного технического обслуживания;
  • Простота в проведении монтажных работ;
  • Отсутствие шумов во время работы;
  • Доступность по стоимости – проектирования, установки и обслуживания.

Воздушные выключатели, которые применяются в современных сетях, по большому счету отвечают вышеперечисленным требованиям. Все же, конструкторам еще есть над чем работать для обеспечения полного соответствия заявленных характеристик специализированного оборудования выдвинутым требованиям на нормативном уровне.

Электрическая прочность изоляции

Согласно этому критерию, воздушные выключатели должны соответствовать требованиям ГОСТов 1516.3, 9920 и техническим условиям, указанным в документах по эксплуатации.

Нагрев

Требования к допустимым значениям нагрева воздушных выключателей указаны в ГОСТе 8024. В частности, в документе содержатся условия эксплуатации главных цепей, электромагнитных обмоток минимальных и максимальных расцепителей, контактов, зажимов и иных компонентов, которые относятся к вспомогательной цепи.

Механическая работоспособность

Нужные характеристики функционирования механизмов воздушных выключателей, как и допустимые значения отклонений, указываются в ТУ и документах по их эксплуатации.

Стойкость механизмов при воздействии сквозного тока КЗ

В рабочем режиме воздушные выключатели должны выдерживать большие нагрузки без каких-либо повреждений, а также термическое и электродинамическое воздействия сквозного тока КЗ, согласно установленным нормированным значениям.

Коммутационная способность при возникновении короткого замыкания

Должна соответствовать условиям и характеристикам, указанным в ТУ, а также в соответствующих подразделах нормативной документации.

Электро лаборатория: измерения, испытания, протоколы, цены на услуги.

Воздушный выключатель: принцип работы и преимущества

Воздушный выключатель представляет собой коммутационное механическое устройство, обеспечивающее гашение дуги с помощью сжатого воздуха, и отключение, проведение, включение токов при установленном состоянии цепи. Он используется для предупреждения коротких замыканий и перегрузок на электрических установках, а также в управлении электрическими цепями. Некоторые агрегаты оснащаются дополнительной функцией защиты от критического падения напряжения и других ситуаций.

Описание

К устройствам подобного вида предъявляются определенные требования, среди них обеспечение безопасного продолжительного использования и надежная защита от перегрузок и замыканий в сети. Качество исполнения прибора имеет особую роль, так как эксплуатация воздушных выключателей может происходить в различных температурных и влажностных условиях, при наличии вибронагрузок и частого переключения. Электроприемники находятся под электродинамическим и тепловым воздействием от выключателей, благодаря этому минимизируются технологические потери и увеличивается срок эксплуатации.

Читайте также:
импост: использование при изготовлении пластиковых окон

Автоматические воздушные выключатели одновременно управляют сетью и защищают ее. Они классифицируются на несколько видов по времени реагирования, которое отводится на размыкание контактов с момента сигнала:

  • селективные;
  • стандартные;
  • быстродействующие (имеют токоограничивающую функцию).

Почему выключатель называется воздушным?

Использование слова «воздушный» в названии автоматического выключателя связано со способом гашения электрической дуги внутри аппарата.

При размыкании и смыкании контактов выключателя между ними возникает электрическая дуга, которую необходимо быстро погасить, чтобы не допустить повреждения прибора.

Полюсы автоматического воздушного выключателя находятся не в отдельных камерах, а в едином пространстве, заполненном воздухом и разделенном перегородками. Таким образом, гашение дугового разряда у них происходит в воздушной среде. Отсюда и название.

Масляные устройства

Такие изделия выполняются в виде резервуара прямоугольной, овальной или круглой формы. Масляные воздушные выключатели были изобретены в конце прошлого столетия и выступали в качестве выключателя в цепях, характеризующихся высоким напряжением. Через их крышку пропускаются изоляторы с неподвижными контактами, фиксируемые на обоих концах. При помощи изоляционной тяги приводное устройство соединяется с подвижным контактом, который, в свою очередь, находится между двумя однополюсными неподвижными контактами. Они полностью покрыты трансформаторным маслом, которое заполняет резервуар до определенного уровня. Воздушная подушка занимает пространство между крышкой и масляной поверхностью.

Примеры применения автоматических воздушных выключателей

Сильноточные воздушные автоматические выключатели могут применяться везде, где требуется обеспечить защиту силовых электроцепей, – как на объектах гражданского, так и промышленного назначения.

Например, они используются в качестве вводных автоматов в трансформаторных подстанциях (ТП) и главных распределительных щитах (ГРЩ) многоквартирных домов, в которые от ТП и поступает электрическая энергия.

Широко «воздушники» применяются и в промышленности, обеспечивая защиту сталеплавильных печей, прокатных станов и другого производственного электрооборудования.

Крепление

Конструкция аппарата заключается в диэлектрическом корпусе. Автоматические воздушные выключатели, используемые для небольшого напряжения, фиксируются на установочном месте при помощи DIN-рейки. К винтовым элементам подключается проводка, а при помощи рычага производится отключение и включение прибора. Корпус держится на рейке за счет специальной защелки — так устройство можно быстро снять, предварительно отодвинув ее. Неподвижный и подвижный контакты необходимы для процесса коммутации цепи. В подвижном элементе используется пружина для обеспечения возможности разъединения контактов. Данное действие может выполняться магнитным или тепловым расщепителем.

Основные характеристики воздушного выключателя

Одной из основных характеристик автоматического воздушного выключателя является номинальный ток расцепителя. Это ток, на который рассчитана эксплуатация прибора. Он протекает через выключатель, не вызывая его срабатывания. Выключение аппарата происходит лишь в случае превышения значения номинального тока.

Другая важная характеристика выключателя – предельная коммутационная способность (ПКС). Это наибольший ток короткого замыкания, который «воздушник» способен отключить.

Еще один немаловажный параметр автомата – коммутационная (электрическая) износостойкость. Ее значение отражает количество циклов включения и выключения – ресурс работы аппарата.

Тепловой расщепитель

Биметаллическая пластина, из которой состоит расщепитель теплового вида, нагревается протекающим напряжением. Механизм расщепления происходит после изгибания пластины, вызванного прохождением тока с напряжением, выше установленного значения. Свойства тока напрямую влияют на период реагирования, который может находиться в пределах часа. Элемент срабатывает на напряжение, установленное в ходе производства. Воздушный выключатель ВНВ может использоваться сразу после того, как пластина достигнет нормальной температуры, что нехарактерно для поплавкового предохранителя.

Выдвижные воздушные выключатели

Силовые воздушные выключатели выпускаются в стационарном и выдвижном исполнениях. Выдвижной автомат – это система, состоящая из самого аппарата и корзины, в которую он устанавливается.

Корзина крепится к рейкам вводно-распределительного устройства. Она имеет направляющие и шасси для легкого вкатывания и выкатывания воздушного выключателя.

Перемещение автомата в корзине вперед или назад осуществляется вращением специальной ручки. Выдвижной выключатель может находится в трех положениях: «Рабочее», «Тест», «Отключено».

В рабочем положении включены все цепи – главная и вспомогательная: аппарат функционирует в нормальном режиме. При выдвижении выключателя контакты главной цепи размыкаются, и «воздушник» оказывается в положении, позволяющем проводить его тестирование. Дальнейшее вращение ручки выдвижного механизма приводит уже и к размыканию контактов вспомогательной цепи, что позволяет производить работы по обслуживанию автоматического выключателя.

Магнитный расщепитель

Механизм действия магнитного устройства приводится в действие подвижным сердечником. Расщепитель данного вида является соленоидом, через обмотку которого проходит ток, идущий через выключатель, при превышении номинального значения сердечник начинает втягиваться. Магнитный вид обладает свойством моментального срабатывания, чем не может похвастаться тепловой, но реакция происходит только в случае существенного превышения установленного порога. Используется несколько разновидностей, которые обладают различной степенью чувствительности.

В процессе расщепления возникает вероятность появления электрической дуги. Для предотвращения этого рядом с контактами размещается дугогасительная решетка, а сами элементы выполняются в особой форме.

Воздушный выключатель может иметь различные характеристики и особенности, по которым производится разделение на определенные типы:

  • с возможностью токоограничения и без нее;
  • полюсность прибора зависит от количества имеющихся полюсов;
  • с нулевым, независимым или максимальным расщепителем напряжения;
  • без контактов и с имеющимися свободными контактами для вторичных сетей;
  • свойства выдержки периода расщепителя тока могут быть различными: так, устройства могут иметь выдержку, имеющую обратную зависимость от напряжения, независимую от напряжения либо она может отсутствовать; также возможен вариант, соединяющий в себе все свойства;
  • воздушные выключатели, устройство которых имеет универсальное, сочетанное (нижние зажимы с задним подсоединением, а верхние с передним) и переднее подсоединение;
  • с пружинным приводом, двигательным или ручным.
Читайте также:
Виды шпаклевок по составу: цементная, гипсовая, полимерная, их преимущества и недостатки

Дугогашение

Конструкция может иметь от одного до четырех полюсов, при этом в любом варианте присутствуют вспомогательные контакты, расщепитель, устройство для расщепления, система гашения электрической дуги и основная система контактов. Она может быть одноступенчатой (в случае применения металлокерамических элементов), двухступенчатой (дугогасительные и основные контакты) и трехступенчатой (помимо дугогасительных и основных, добавляются промежуточные контакты).

Система для гашения дуги может выполняться со специальными дугогасительными решетками в камерах или иметь камеры с небольшими просветами. Для эксплуатации при высоком напряжении используются комбинированные виды, объединяющие в себе два варианта гашения дуги.

Особенности

Любой воздушный выключатель ВВБ имеет установленное предельное значение напряжения короткого замыкания, при наличии тока выше имеющегося параметра присутствует вероятность сваривания или подгорания контактов, и как следствие, поломки устройства. Оно может выполняться в выдвижном или стационарном варианте, и иметь привод двигательного либо ручного вида. Привод может обладать пневматическим, дистанционным, электромагнитным и другим действием и предназначается для отключения и включения устройства.

В качестве расщепителя выступает реле с прямым механизмом действия. Термобиметаллические или электромагнитные детали в этом случае обеспечивают отключение, если первичная сеть характеризуется отсутствием тока, а также при перегрузке и коротком замыкании. В конструкцию расщепления входят отключающие пружины, коромысла, защелки и рычаги. Помимо отключения выключателя он используется для предотвращения возможности включения на замыкание.

Назначение автоматических воздушных выключателей

Автоматические выключатели воздушного типа применяются для:

  • нечастых выключений и включений силовых электрических сетей (в ручном режиме);
  • размыкания электроцепей при перегрузке или возникновении короткого замыкания (в автоматическом режиме);
  • автоматического обесточивания электрооборудования с целью его защиты от поломок при низком напряжении в сети;
  • защиты цепей в различных системах автоматического ввода резервного питания, например, в таких, где используются контакторы и магнитные пускатели.

Выдержка

Процесс отключения может характеризоваться наличием выдержки или ее отсутствием. Разновидность выключателя, в частности скорость его реагирования, зависит от временного интервала, в течение которого происходит превышение существующего значения и расхождение контактов. Так, приобрели распространение быстродействующие, селективные и стандартные выключатели. У двух последних вариантов отсутствует возможность токоограничения. В селективных устройствах защита сетей производится при помощи установленных выключателей, имеющих различную скорость срабатывания: минимальное значение имеет потребитель, постепенно к источнику питания данный параметр увеличивается.

Выключатель и предохранитель

Перегрузки в сети способны привести к возгоранию или как минимум к порче установленного электрооборудования. Для предотвращения таких ситуаций используется воздушный выключатель для STP 100 и предохранитель, механизм действия которых заключается в прерывании тока, но при этом каждый из них имеет свои особенности. Основная часть предохранителя представлена металлическим элементом, расплавляемым при чрезмерном нагреве. Воздушный выключатель использует специальный механизм, который срабатывает на критическое напряжение, также устройство после реагирования достаточно привести в действие, в то время как предохранители зачастую приходится заменять на новые, но их главным преимуществом является быстрая скорость срабатывания.

Также стоит отметить, что в зависимости от условий эксплуатации каждый из вариантов является более предпочтительным. Предохранители реализуются во всех магазинах сопутствующих товаров и отличаются невысокой стоимостью. Быстрое реагирование на превышение напряжения позволяет обеспечить надежную защиту для устройств, отличающихся высокой чувствительностью.

Помимо возможности сброса, воздушный выключатель 110 кВ обладает множеством других положительных сторон. К примеру, можно сразу определить среагировавшее устройство и быстро привести его в работу.

Управление воздушным выключателем

Управлять выключателем можно как в ручном режиме, так и дистанционно. Чтобы вручную запустить его в работу, необходимо с помощью специальной рукоятки взвести пружину механизма расцепления, а затем нажать кнопку включения. Вывод «воздушника» из работы производится нажатием кнопки отключения.

Дистанционное включение аппарата осуществляется посредством моторного привода, который после подачи питания автоматически взводит пружину, и катушки включения, замыкающей контакты. За отключение отвечает другая катушка, размыкающая контакты.

Отрицательные стороны

Главным недостатком является дорогостоящий монтаж и последующий ремонт воздушных выключателей. Также они отличаются меньшей скоростью срабатывания на превышение номинального тока, из-за этого есть вероятность повреждения электронных устройств. Помимо этого, они отличаются чувствительностью к механическим воздействиям и вибрациям.

С учетом того, что воздушный выключатель и предохранитель предназначаются для различных функций, они не могут заменять друг друга. Для того чтобы определиться с тем, какое устройство необходимо, стоит обратиться к профессионалам, они помогут подобрать оптимальный вариант для имеющейся электрической сети.

Дополнительная защита

Для предотвращения повреждения устройств, вызванного скачками напряжения, используется сетевая защита от пиков напряжения. Возможно два варианта монтажа таких аппаратов: на специальную рейку в электрическом шкафу при использовании для группы энергопотребителей или локально у определенного прибора.

Такие приспособления позволяют производить фильтрацию аварийных скачков напряжения во внешней сети и блокировать высокомощные потоки. Несмотря на то что до энергопотребителей пики напряжения не доходят, течение тока остается на прежнем уровне. Новейшие электронные схемы обеспечивают продолжительный период работы и быструю скорость срабатывания. Защита сети за счет электронных процессоров реагирует на превышение параметров в тысячные доли секунды.

Эффективность

Сегодня различные типы воздушных выключателей стали более совершенными и функциональными, это было достигнуто внесением следующих дополнений:

  • В генераторных устройствах используется принудительная схема охлаждения.
  • Качественные материалы и тщательное выполнение конструктивных элементов обеспечили большую надежность и длительный срок использования до возникновения необходимости в ремонте.
  • Коммутационные перенапряжения приобрели ограничение, наличие которого играет особую роль для устройств высокого напряжения.
  • Модульная схема размещения серий обеспечивает возможность создавать из идентичных модулей нескольких серий, характеризующихся широким диапазоном напряжения, производить испытания и реализовать устройства, которые отличаются простым изготовлением, установкой и последующей эксплуатацией.
  • Использование схем управления с быстрым реагированием и минимальным временным разбросом. Их главной задачей является обеспечение срабатывания устройств на существенное превышение напряжения и отключения в течение полупериода. Также за счет них функционируют приборы с синхронным включением и отключением.
  • Элементы для гашения дуги помещаются в сжатый воздух. Так достигаются высокие пропускные характеристики по номинальному напряжению, надежность изоляции промежутков между контактами, быстрое реагирование и коммутационные свойства. Чаще всего давление воздуха находится в пределах 6-8 МПа.
Читайте также:
Бельгийские обои: обзор крупнейших компаний-производителей

Автоматические воздушные выключатели EKF

Компания EKF выпускает широкий спектр автоматов, в том числе воздушные выключатели линеек ВА-45 и ВА-450 EKF PROxima. Серия ВА-45 объединяет в себе аппараты, рассчитанные на токи от 630 до 5 000 А и имеющие предельную коммутационную способность от 80 до 100 кА. «Воздушники» 450-й серии с ПКС 80 кА предназначены для работы с токами от 200 до 1600 А.

Автоматические воздушные выключатели EKF выпускаются в двух исполнениях – стационарном и выкатном. В базовую комплектацию аппаратов ВА входят катушки включения и отключения, электропривод взвода пружины, реле минимального напряжения и дополнительные контакты, к которым можно подключить устройства для дистанционного мониторинга состояния выключателя.

Автомат силовой трехфазный ВА-45 оснащен электронным блоком управления (микропроцессорным расцепителем), функционал которого не ограничивается защитой от перегрузки и короткого замыкания. Он обладает широким диапазоном настроек, осуществляет вывод на дисплей текущих показателей токов по каждой фазе и информацию о параметрах срабатывания. Кроме того, электронная система управления ВА-45 имеет функции тепловой памяти, короткой выдержки, контроля температуры среды, тестирования и самодиагностики.

Аппараты ВА-450 являются довольно компактными для воздушных выключателей устройствами и имеют, вне зависимости от номинала, один габарит. В ряду функций их электронного блока управления – защита от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю, память неисправностей, тепловая память и самодиагностика.

Линейка воздушных выключателей от компании EKF включает в себя большое количество моделей, что позволяет без труда подобрать оптимальный аппарат для конкретного проекта, вне зависимости от его масштаба и уровня сложности.

Особенности работы и применения воздушных высоковольтных выключателей

Воздушный выключатель — это особый коммутационный аппарат, который применяется только в высоковольтных цепях. Гашение дуги, перемещение контактной силовой группы выполняется сильным потоком сжатого воздуха, нагнетаемого отдельным механизмом. Так как этот аппарат должен выполнять операции с высоким напряжением, то его надёжность и изоляционные свойства должны быть всегда на высоком уровне. Конструкция его выполняется согласно ГОСТа Р52565–2006. В мировой практике они используются в основном в постсоветском пространстве в цепях от 35 кВ и выше. После того как были изобретены элегазовые и вакуумные выключатели высокого напряжения, презентация и внедрение которых, состоялись ещё в 60-е годы прошлого века, этот тип выключателей начал исчезать постепенно с распределительных устройств самых развитых стран.

В современной электротехнике применяется на данный момент только воздушный автоматический выключатель способный производить действия по коммутации, а также надёжно защищать электроприёмники от аварийных режимов короткого замыкания или же перегрузок. В принципе это тот же обычный автомат, только очень редко выпускается он на напряжение выше 1000 Вольт.

Принцип действия

Принцип действия воздушных выключателей основан на гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве нагрузки. Этот процесс может происходить двумя типа движения воздуха:

  1. Продольный;
  2. Поперечный.

Воздушный выключатель может иметь несколько контактных разрывов, и это зависит от номинального напряжения, на которое он рассчитан. Для облегчения гашения особо больших типов дуги к дугогасящим контактам подключается шунтирующее сопротивление. Автоматические воздушные выключатели, работающие по принципу гашения дуги в обычных камерах, без наличия сжатого воздуха не имеют таких элементов. Камера гашения дуги у них состоит из перегородок, которые разбивают дугу на мелкие части, и она поэтому не разгорается и быстро тухнет. В этой статье речь пойдёт больше о работе высоковольтных (выше 1000 Вольт) выключателей, не оснащённых встроенной, а имеют управление в схему которой заведены релейные защиты.

Принцип работы высоковольтного выключателя со сжатым воздухом отличается друг от друга конструктивными особенностями, а в частности, с отделителем и без него.

В выключателях, которые оснащены отделителями силовые контакты соединены с специальными поршнями и составляют один контактно-поршневой механизм. Отделитель же включен последовательно к контактам дугогашения. То есть отделитель с дугогасящими контактами образует один полюс выключателя. При замкнутом положении и дугогасящие контакты и отделитель находятся в одном замкнутом состоянии. Во время подачи отключающего сигнала, срабатывает механический пневмоклапан, который в свою очередь открывает пневмопривод, при этом воздух с расширителя воздействует на контакты дугогашения. Расширитель, кстати, также специалисты называют ресивером. При этом силовые контакты размыкаются, а возникшая вследствие этого дуга гасится потоком сжатого воздуха. После чего отключается и сам разделитель, разрывая ток, который остался. Подача воздуха должна быть чётко отрегулирована, чтобы её хватило на уверенное гашение дуги. После прекращения подачи воздуха дугогасительные контакты принимают включенное положение, а разрыв цепи обеспечивается только разомкнутым выключателем. Поэтому при работе на электроустановках, которые питаются от таких выключателей обязательно необходимо выполнять размыкание разъединителей для безопасного проведения работ. Одного отключения пневмовыключателя мало! Чаще всего в цепях до 35 кВ применяется конструкция с открытыми отделителями, а если напряжение, при котором, работает выключатель выше то отделители уже изготавливаются в виде специальных воздухонаполненных камер. Выключатели с отделителем, например, выпускались в советском союзе под маркой ВВГ-20.

Читайте также:
Дверь в ванную комнату и туалет размерами 600х1900

Если выключатель воздушный высоковольтный не имеет отделителя, то дугогосящие контакты его выполняют также роль и разрывания цепи и гашения возникшей дуги. Привод в них отделён от среды, в которой происходит гашение, а контакты могут иметь одну или даже две ступени работы.

Классификация устройств

Все воздушные высоковольтные выключатели, кроме как, по конструкции (с отделителем и без) отличаются, также и по назначению:

  • Сетевые. Они рассчитаны на напряжение 6000 вольт и выше и используются в цепях переменного тока для включения и выключения потребителей в нормальных неаварийных режимах работы, а также отключение при возникших коротких замыканиях;
  • Генераторные. Применяются в сетях с рабочим напряжением от 6 до 24 тысяч Вольт, для подключения в эти цепи генераторов. Выдерживают пусковые токи, а также режимы К.З.;
  • Для электротермических установок. Рабочее напряжение, при котором возможна нормальная коммутация, составляет 6–220 кВ. Может работать также и в аварийных режимах.
  • Специального назначения. Они выпускаются не серийно, а под заказ и изготавливаются с учётом местных условий эксплуатации.

И также выключатели, имеющие пневмоустановку для работы, разделяются по виду и расположению этого механизма, нагнетающего воздух аппарата:

  1. Опорные;
  2. Подвесные. Имеют подвешивающую к порталу, установленному на ОРУ, конструкцию;
  3. Выкатные. Оснащены механизмом для выкатывания из распредустройства;
  4. Встраиваемые в КРУ (комплектные распределительные устройства).

Преимущества и недостатки

Преимуществ таких устаревших устройств немного вот основные из них:

  1. В связи с давним применением имеется большой опыт как эксплуатации, так и ремонта;
  2. В отличие от других более современных собратьев (особенно элегазовых) данные выключатели поддаются ремонту.

Из недостатков хотелось бы выделить следующие:

  1. Наличие для работы дополнительной пневмоаппаратуры или же компрессоров;
  2. Повышенный шум при отключении, особенно при аварийных режимах короткого замыкания;
  3. Крупные несовременные габариты, что вызывает увеличение территории выделяемой для ОРУ;
  4. Боятся влажного воздуха и запылённости. Поэтому для воздушных систем применяются дополнительные меры, устанавливается направленное на уменьшение этих вредных факторов оборудование.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Сам выключатель не может создавать поток сжатого воздуха, на котором основана его работа, поэтому для его эксплуатации необходимы следующие основные компоненты:

  1. Компрессор для создания сжатого воздуха;
  2. Герметичную систему пневматических приводов;
  3. Ресивер для хранения уже готового сжатого воздуха.

В связи с применением этих компонентов также согласно ГОСТа необходимы:

  • Манометры. Они показывают реальное давление в резервуаре выключателя;
  • Реле минимального давления контакты которого обеспечат подачу сигнала в случае снижения определённого давления которое нормируется. Эту же роль может играть и манометр, содержащий электроконтактную часть;
  • Запорный общий клапан, который устанавливается на воздухопроводе;
  • Обратный клапан, обеспечивающий надёжное перекрывание выхода сжатого воздуха с резервуара при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
  • Фильтр очищающий воздух от различной, токопроводящей и не только, пыли;
  • Устройство для спускания воздуха или воды из самой нижней точки резервуара.

Подготовка воздуха

Если распределительная подстанция оборудован этим типом выключатели то к воздуху, подаваемому в них тоже предъявляться ряд требований, направленных на подготовку воздуха его очистку и удаление влаги. Пыль, имеющаяся в воздухе, даже очень мелкая снижает разрядное напряжение, а также засоряет клапаны. Особую опасность вызывает влажность, которая при изменениях в окружающей среде может конденсироваться в воздуховоде. Из-за этого зимой, возможно, обледенение клапанов и труб, и нарушение проходимости воздуха под давлением. Стальные же элементы быстро ржавеют и изнашиваются. Появление конденсата на внутренней поверхности изоляторов, приводит к ухудшению электрической прочности и даже к пробоям.
Для очистки воздуха используются масляные фильтры, которые установлены на всасывающих патрубках. Чистка их должна быть регулярной, и чем выше запыленность тем меньше период между ними. Уменьшение влаги в воздухе производится путём подвергания его сжатию выше номинального давления в два раза. Влага, улавливаемая в змеевике, спускается, а сжатый воздух проходит через редуктор, который и снижает его давление. Дополнительная осушка выполнятся может с помощью абсорбентов, улавливающих воду из воздуха. Эти две беспрецедентные меры позволяют добиться значительного снижения влаги почти до нулевого значения.

Типы выпускаемых высоковольтных воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ

Они выпускаются ПО «Электроаппарат», рассчитаны на работы с U от 110 до 750 кВ. Их ключевые элементы устанавливаются на колонны, сделанные из фарфоровых надёжных изоляторов. Рабочее давление, которое должен создать компрессор от 2 до 2, 6 МПа этот фактор зависит от того на какое напряжение будет эксплуатироваться аппарат.

Выключатели серии ВВБК

Они предназначены для работы в сетях с напряжением 110–500 Кв. В их системах давление сжатого воздуха не должно быть меньше 4 МПа. Для улучшения гашения дуги при таких напряжениях применяется двухсторонняя подача очищенного воздуха. Простая пневматическая система, была заменена более усовершенствованной пневмомеханической, именно это позволило значительно уменьшить время срабатывания при отключениях, что важно в таких цепях.

Выключатели серии ВВГ-20

Они исключительно используются для генераторов. Они разработаны для работы с номинальным напряжением 20 кВ и номинальный ток 20 кА, а ток отключения составляет 160 кА. Давление воздуха в районе 2 МПа. При включении коммутатора сначала происходит срабатывание отделителя, а затем уже и сам дугогасящий механизм. Они предназначены только для внутренней установки.

При работе со сжатым воздухом и опасным высоким напряжением стоит быть особо осторожным, так как эти два вида энергии могут привести не только к травмам, но и к лишению жизни.

Видео об устройстве и назначении частей выключателя

Воздушные выключатели: принцип работы, классификация

Воздушный выключатель — это особый коммутационный аппарат, который применяется только в высоковольтных цепях. Гашение дуги, перемещение контактной силовой группы выполняется сильным потоком сжатого воздуха, нагнетаемого отдельным механизмом. Так как этот аппарат должен выполнять операции с высоким напряжением, то его надёжность и изоляционные свойства должны быть всегда на высоком уровне. Конструкция его выполняется согласно ГОСТа Р52565–2006. В мировой практике они используются в основном в постсоветском пространстве в цепях от 35 кВ и выше. После того как были изобретены элегазовые и вакуумные выключатели высокого напряжения, презентация и внедрение которых, состоялись ещё в 60-е годы прошлого века, этот тип выключателей начал исчезать постепенно с распределительных устройств самых развитых стран.

Читайте также:
Как в частном доме сделать потолок? (видео)

В современной электротехнике применяется на данный момент только воздушный автоматический выключатель способный производить действия по коммутации, а также надёжно защищать электроприёмники от аварийных режимов короткого замыкания или же перегрузок. В принципе это тот же обычный автомат, только очень редко выпускается он на напряжение выше 1000 Вольт.

Принцип действия

Принцип действия воздушных выключателей основан на гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве нагрузки. Этот процесс может происходить двумя типа движения воздуха:

  1. Продольный;
  2. Поперечный.

Воздушный выключатель может иметь несколько контактных разрывов, и это зависит от номинального напряжения, на которое он рассчитан. Для облегчения гашения особо больших типов дуги к дугогасящим контактам подключается шунтирующее сопротивление. Автоматические воздушные выключатели, работающие по принципу гашения дуги в обычных камерах, без наличия сжатого воздуха не имеют таких элементов. Камера гашения дуги у них состоит из перегородок, которые разбивают дугу на мелкие части, и она поэтому не разгорается и быстро тухнет. В этой статье речь пойдёт больше о работе высоковольтных (выше 1000 Вольт) выключателей, не оснащённых встроенной, а имеют управление в схему которой заведены релейные защиты.

Принцип работы высоковольтного выключателя со сжатым воздухом отличается друг от друга конструктивными особенностями, а в частности, с отделителем и без него.

В выключателях, которые оснащены отделителями силовые контакты соединены с специальными поршнями и составляют один контактно-поршневой механизм. Отделитель же включен последовательно к контактам дугогашения. То есть отделитель с дугогасящими контактами образует один полюс выключателя. При замкнутом положении и дугогасящие контакты и отделитель находятся в одном замкнутом состоянии. Во время подачи отключающего сигнала, срабатывает механический пневмоклапан, который в свою очередь открывает пневмопривод, при этом воздух с расширителя воздействует на контакты дугогашения. Расширитель, кстати, также специалисты называют ресивером. При этом силовые контакты размыкаются, а возникшая вследствие этого дуга гасится потоком сжатого воздуха. После чего отключается и сам разделитель, разрывая ток, который остался. Подача воздуха должна быть чётко отрегулирована, чтобы её хватило на уверенное гашение дуги. После прекращения подачи воздуха дугогасительные контакты принимают включенное положение, а разрыв цепи обеспечивается только разомкнутым выключателем. Поэтому при работе на электроустановках, которые питаются от таких выключателей обязательно необходимо выполнять размыкание разъединителей для безопасного проведения работ. Одного отключения пневмовыключателя мало! Чаще всего в цепях до 35 кВ применяется конструкция с открытыми отделителями, а если напряжение, при котором, работает выключатель выше то отделители уже изготавливаются в виде специальных воздухонаполненных камер. Выключатели с отделителем, например, выпускались в советском союзе под маркой ВВГ-20.

Если выключатель воздушный высоковольтный не имеет отделителя, то дугогосящие контакты его выполняют также роль и разрывания цепи и гашения возникшей дуги. Привод в них отделён от среды, в которой происходит гашение, а контакты могут иметь одну или даже две ступени работы.

Классификация устройств

Все воздушные высоковольтные выключатели, кроме как, по конструкции (с отделителем и без) отличаются, также и по назначению:

  • Сетевые. Они рассчитаны на напряжение 6000 вольт и выше и используются в цепях переменного тока для включения и выключения потребителей в нормальных неаварийных режимах работы, а также отключение при возникших коротких замыканиях;
  • Генераторные. Применяются в сетях с рабочим напряжением от 6 до 24 тысяч Вольт, для подключения в эти цепи генераторов. Выдерживают пусковые токи, а также режимы К.З.;
  • Для электротермических установок. Рабочее напряжение, при котором возможна нормальная коммутация, составляет 6–220 кВ. Может работать также и в аварийных режимах.
  • Специального назначения. Они выпускаются не серийно, а под заказ и изготавливаются с учётом местных условий эксплуатации.

И также выключатели, имеющие пневмоустановку для работы, разделяются по виду и расположению этого механизма, нагнетающего воздух аппарата:

  1. Опорные;
  2. Подвесные. Имеют подвешивающую к порталу, установленному на ОРУ, конструкцию;
  3. Выкатные. Оснащены механизмом для выкатывания из распредустройства;
  4. Встраиваемые в КРУ (комплектные распределительные устройства).

Преимущества и недостатки

Преимуществ таких устаревших устройств немного вот основные из них:

  1. В связи с давним применением имеется большой опыт как эксплуатации, так и ремонта;
  2. В отличие от других более современных собратьев (особенно элегазовых) данные выключатели поддаются ремонту.

Из недостатков хотелось бы выделить следующие:

  1. Наличие для работы дополнительной пневмоаппаратуры или же компрессоров;
  2. Повышенный шум при отключении, особенно при аварийных режимах короткого замыкания;
  3. Крупные несовременные габариты, что вызывает увеличение территории выделяемой для ОРУ;
  4. Боятся влажного воздуха и запылённости. Поэтому для воздушных систем применяются дополнительные меры, устанавливается направленное на уменьшение этих вредных факторов оборудование.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Сам выключатель не может создавать поток сжатого воздуха, на котором основана его работа, поэтому для его эксплуатации необходимы следующие основные компоненты:

  1. Компрессор для создания сжатого воздуха;
  2. Герметичную систему пневматических приводов;
  3. Ресивер для хранения уже готового сжатого воздуха.
Читайте также:
Двери в кладовку: особенности выбора

В связи с применением этих компонентов также согласно ГОСТа необходимы:

  • Манометры. Они показывают реальное давление в резервуаре выключателя;
  • Реле минимального давления контакты которого обеспечат подачу сигнала в случае снижения определённого давления которое нормируется. Эту же роль может играть и манометр, содержащий электроконтактную часть;
  • Запорный общий клапан, который устанавливается на воздухопроводе;
  • Обратный клапан, обеспечивающий надёжное перекрывание выхода сжатого воздуха с резервуара при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
  • Фильтр очищающий воздух от различной, токопроводящей и не только, пыли;
  • Устройство для спускания воздуха или воды из самой нижней точки резервуара.

Подготовка воздуха

Если распределительная подстанция оборудован этим типом выключатели то к воздуху, подаваемому в них тоже предъявляться ряд требований, направленных на подготовку воздуха его очистку и удаление влаги. Пыль, имеющаяся в воздухе, даже очень мелкая снижает разрядное напряжение, а также засоряет клапаны. Особую опасность вызывает влажность, которая при изменениях в окружающей среде может конденсироваться в воздуховоде. Из-за этого зимой, возможно, обледенение клапанов и труб, и нарушение проходимости воздуха под давлением. Стальные же элементы быстро ржавеют и изнашиваются. Появление конденсата на внутренней поверхности изоляторов, приводит к ухудшению электрической прочности и даже к пробоям.
Для очистки воздуха используются масляные фильтры, которые установлены на всасывающих патрубках. Чистка их должна быть регулярной, и чем выше запыленность тем меньше период между ними. Уменьшение влаги в воздухе производится путём подвергания его сжатию выше номинального давления в два раза. Влага, улавливаемая в змеевике, спускается, а сжатый воздух проходит через редуктор, который и снижает его давление. Дополнительная осушка выполнятся может с помощью абсорбентов, улавливающих воду из воздуха. Эти две беспрецедентные меры позволяют добиться значительного снижения влаги почти до нулевого значения.

Типы выпускаемых высоковольтных воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ

Они выпускаются ПО «Электроаппарат», рассчитаны на работы с U от 110 до 750 кВ. Их ключевые элементы устанавливаются на колонны, сделанные из фарфоровых надёжных изоляторов. Рабочее давление, которое должен создать компрессор от 2 до 2, 6 МПа этот фактор зависит от того на какое напряжение будет эксплуатироваться аппарат.

Выключатели серии ВВБК

Они предназначены для работы в сетях с напряжением 110–500 Кв. В их системах давление сжатого воздуха не должно быть меньше 4 МПа. Для улучшения гашения дуги при таких напряжениях применяется двухсторонняя подача очищенного воздуха. Простая пневматическая система, была заменена более усовершенствованной пневмомеханической, именно это позволило значительно уменьшить время срабатывания при отключениях, что важно в таких цепях.

Выключатели серии ВВГ-20

Они исключительно используются для генераторов. Они разработаны для работы с номинальным напряжением 20 кВ и номинальный ток 20 кА, а ток отключения составляет 160 кА. Давление воздуха в районе 2 МПа. При включении коммутатора сначала происходит срабатывание отделителя, а затем уже и сам дугогасящий механизм. Они предназначены только для внутренней установки.

При работе со сжатым воздухом и опасным высоким напряжением стоит быть особо осторожным, так как эти два вида энергии могут привести не только к травмам, но и к лишению жизни.

Что такое воздушный автоматический выключатель?

Специфика коммутации

Процесс «разрыва» высоковольтных электроцепей сопровождается образованием мощного дугового разряда. В некоторых случаях, например при отключении линии 100 кВ с большим током нагрузки, температура плазмы внутри электродуги может достигать 15000°С, что вполне достаточно для вывода из строя не только контактной группы, а и всей несущей конструкции выключателя нагрузки.

Чтобы не допустить такого развития событий, коммутаторы высокого напряжения должны обладать возможностью гашения дугового разряда, в противном случае их срабатывание будет одноразовым. По этой причине дугогасительные камеры считаются самым важным элементом автоматических выключателей. Их конструкция стала критерием при разделении выключателей на следующие типы:

  • Элегазовые, в таких выключателях используются специальные камеры, наполненные газовым составом на основе фтористой серы.
  • Вакуумные аппараты. Гасят электрическую дугу в камерах с откаченным воздухом.
  • Масляные и маломасленые выключатели, где в качестве дугогасящего наполнителя используется трансформаторное масло.
  • Воздушные. Разряд гасится воздушным потоком.

Поскольку наша тема посвящена последним, рассмотрим подробно, что они из себя представляют.

Как устроен автоматический воздушный выключатель

Когда отключается нагрузка мощных электрических приборов, расходящиеся контакты образовывают своеобразную дугу. Ее сила может быть равна номинальному току. Такая дуга, появляется в результате повышения температуры и образования плазмы и может плавить контакты коммутационного устройства, а также вызывать КЗ. Стоит ли говорить, что это обычно приводит к выводу из строя дорогостоящей техники. Для защиты от действий данной дуги была разработана дугогасительная камера, которая установлена в автоматический воздушный выключатель. Его конструкцию вы можете найти на одном из изображений, представленных в сети.

Чтобы не допускать ошибок в использовании воздушного выключателя, следует внимательно изучить его конструкцию.

Что такое “воздушный выключатель”?

Такой термин применяется к высоковольтным коммутационным устройствам, использующим воздушные потоки для подавления разряда, проявляющегося при рабочем или аварийном срабатывании.


Воздушные выключатели на атомной электростанции Salem (США)

Для нормального функционирования таких устройств необходимо дополнительное оборудование, куда входят:

  • Компрессорные установки для нагнетания необходимого давления воздуха.
  • Ресиверы (емкости для хранения воздушной смеси под давлением).
  • Пневмопроводы, по которым подается сжатый воздух в дугогасительные модули и пневматический привод (если таковой используется для разрыва цепи).

Подробно конструкция воздушного выключателя будет рассматриваться отдельно.

Устройство

При отключении нагрузки, мощных потребителей, между расходящимися для отключения контактами возникает дуга, по силе не уступающая номинальному току. Во время данного явления образуется плазма, рост температуры, в результате чего может образоваться неконтролируемая самоподдерживающаяся дуга, способная расплавить контакты коммутатора и даже перекинутся на соседнюю фазу, вызвав фазное короткое замыкание, что может закончится выводом из строя дорогостоящего оборудования. Чтобы избежать подобного явления, было разработано устройство — камера дугогашения.

Читайте также:
Горшки из гипса: как сделать цветочные горшки своими руками? Виды форм. Как правильно залить материал? Особенности больших моделей

Наглядно конструкция воздушного выключателя рассмотрена на схеме ниже (нажмите на картинку для увеличения):

Структура условного обозначения

Ниже на рисунке приведена структура обозначений электрических коммутационных аппаратов в соответствии с номами ГОСТ 687 78.


Структура маркировки выключателей

Обозначения:

  1. Может быть от двух до пяти литер. Первая указывает на тип изделия, для выключателей это «В». Остальные характеризуют конструктивные особенности и другие существенные характеристики, такие как исполнение, тип установки и т.д. Например, выключатели серии ВВБ: первая буква говорит, что это выключатель (В), вторая указывает категорию – воздушный (В), третья на тип исполнения – баковый (Б). Также можно привести серию ВВШ, где «Ш» указывает на применение в электрической схеме выключателя шунтированных резисторов.
  2. Отображение номинального напряжения прибора (кВ).
  3. Для выключателей с 1-й категорией размещения указывается группа утечки изоляции (буквы «А», «Б», «В»).
  4. Номинальное значение тока отключения (кА).
  5. Отображение номинального тока коммутатора (А).
  6. Вариант климатического исполнения.
  7. Обозначение категории размещения.

Для примера расшифруем обозначение выключателя ВВБК-110-35/2000 У2. Исходя из маркировки это воздушный выключатель бакового типа в крупномодульном исполнении (литера «К» в обозначении модели). Устройство предназначено для коммутации цепей на 110,0 кВ с током отключения 35,0 кА и рабочим — 2000,0 А. Может эксплуатироваться в климатических условиях близких к умеренным.


Выключатели серии ВВБК

Автоматические выключатели серии ВА07

Автоматические выключатели серии ВА07 (международная электротехническая компания ИЭК) — серия многофункциональных аппаратов защиты от сверхтоков на номинальные токи от 80 до 6000 А (табл. 8—7.10).

Область применения — электроустановки промышленного и гражданского назначения. В зависимости от условий применения возможно изготовление выключателей, предназначенных для эксплуатации в тропическом, холодном климате, в условиях агрессивной среды и др.

Впервые в мире в автоматических выключателях ВА07 применен принцип двойного разрыва контактов в каждом полюсе.

Уникальная конструкция главных контактов позволяет обеспечить кратковременный выдерживаемый ток (1 с), равным предельной отключающей способности для всех типоисполнений. Полная селективность гарантирует определение любых повреждений системы электроснабжения.

Выключатель ВА07 — один из наименьших аппаратов в мире по глубине, что позволяет сэкономить место в распределительном щите.

Достоинства выключателей ВА07:

• уникальная запатентованная система дугогашения Double Break;

• повышенная электродинамическая стойкость;

• использование электронного расцепителя, обеспечивающего защиту от длительной перегрузки; защиту от короткого замыкания; регулируемую функцию мгновенного отключения.

Таблица 8. Габариты автоматических выключателей серии ВА07, мм

Cерии Номинальный ток, А
800—2000 1250—2000 2500—3200 1600—3200 4000
Стандартная 354x345x460 400x345x460 631x375x460
C высокой отключающей способностью 354x345x460 400x345x460

Классификация и типы воздушных выключателей

Силовые выключатели, в том числе и воздушные, в первую очередь принято классифицировать по типу конструкции и назначению, после чего уже рассматриваются технические характеристики. Начнем с более приоритетного критерия классификации.

По назначению

В зависимости от назначения воздушные коммутаторы разделяют на следующие виды:

  • Сетевая группа, в нее входят электромеханические аппараты, с номинальным напряжением начиная от 6,0 кВ. Могут использоваться как для оперативной коммутации цепей, так и аварийного отключения, например, при КЗ.
  • Генераторная группа. Она включает в себя электроаппараты, рассчитанные на 6,0-20,0 кВ. Данные приборы могут коммутировать цепь, как при нормальных условиях, так и в случае КЗ или наличия пусковых токов.
  • Категория для работы с энергоемкими потребителями (дуговые, руднотермические, сталеплавильные печи и т.д.).
  • Группа особого назначения. Она включает в себя следующие подвиды:
  1. Воздушные коммутаторы сверхвысокой категории напряжения, служащие для подсоединения к ЛЭП реакторов шунтирующего действия, если в линии произошло перенапряжение.
  2. Выключатели цепей с ударными генераторами (используются при стендовых испытаниях), рассчитанные на коммутацию в нормальном режиме работы и при возникновении нештатных ситуаций.
  3. Аппараты в цепях 110,0-500,0 кВ, обеспечивающих прохождение, как при нормальных условиях работы, так и определенное время при КЗ.
  4. Воздушные коммутаторы, входящие в комплект распределительных устройств.

По конструктивному исполнению

Особенности конструкции выключателей определяют их тип установки. В зависимости от этого различают следующие виды аппаратов:

  • Входящие в комплект к РУ (встраиваемые).
  • Снабженные специальными устройствами выкатки из ячеек РУ относятся к выкатному типу.


Выкатной воздушный выключатель Metasol

  • Настенное исполнение. Приборы, устанавливаемые на стены в РУ закрытого типа.
  • Подвесные и опорные (отличаются типом изоляции на «землю»).
  • Выключатель и предохранитель

    Перегрузки в сети способны привести к возгоранию или как минимум к порче установленного электрооборудования. Для предотвращения таких ситуаций используется воздушный выключатель для STP 100 и предохранитель, механизм действия которых заключается в прерывании тока, но при этом каждый из них имеет свои особенности. Основная часть предохранителя представлена металлическим элементом, расплавляемым при чрезмерном нагреве. Воздушный выключатель использует специальный механизм, который срабатывает на критическое напряжение, также устройство после реагирования достаточно привести в действие, в то время как предохранители зачастую приходится заменять на новые, но их главным преимуществом является быстрая скорость срабатывания.

    Также стоит отметить, что в зависимости от условий эксплуатации каждый из вариантов является более предпочтительным. Предохранители реализуются во всех магазинах сопутствующих товаров и отличаются невысокой стоимостью. Быстрое реагирование на превышение напряжения позволяет обеспечить надежную защиту для устройств, отличающихся высокой чувствительностью.

    Помимо возможности сброса, воздушный выключатель 110 кВ обладает множеством других положительных сторон. К примеру, можно сразу определить среагировавшее устройство и быстро привести его в работу.

    Читайте также:
    5 самых вкусных рецептов печенья, которые стоит попробовать на Рождество

    Устройство и конструкция воздушного выключателя

    Рассмотрим, как устроен воздушный выключатель на примере силового коммутатора ВВБ, его упрощенная конструктивная схема представлена ниже.


    Типовая конструкция воздушных выключателей серии ВВБ

    Обозначения:

    • A – Ресивер, резервуар в который накачивается воздух пока не образуется уровень давления соответствующим номинальному.
    • В – Металлический бак дугогасительной камеры.
    • С – Торцевой фланец.
    • D – Конденсатор делителя напряжения (в современных конструкциях выключателей не применяется).
    • E — Штанга крепления подвижной контактной группы.
    • F – Фарфоровый изолятор.
    • G – Дополнительный дугогасительный контакт для шунтирования.
    • H – Шунтирующий резистор.
    • I – Клапан подачи струи воздуха.
    • J – Труба импульсного воздуховода.
    • K – Основной подвод воздушной смеси.
    • L – Группа клапанов.

    Как видим, в данной серии контактная группа (Е, G), механизм подключения/отключения и дутьевой клапан (I) заключены в металлической емкости (В). Сам бак наполнен сжатой воздушной смесью. Полюсы выключателя разделяет промежуточный изолятор. Поскольку на емкости присутствует высокое напряжение, защите опорной колоны придается особое значение. Она выполнена с помощью изоляционных фарфоровых «рубашек».

    Подача воздушной смеси осуществляется по двум воздуховодам К и J. Первый основной, используется для нагнетания воздуха в бак, второй работает в импульсном режиме (подает воздушную смесь, когда отключаются контакты выключателя и сбрасывает при замыкании).

    Почему выключатель называется воздушным?

    Использование слова «воздушный» в названии автоматического выключателя связано со способом гашения электрической дуги внутри аппарата.

    При размыкании и смыкании контактов выключателя между ними возникает электрическая дуга, которую необходимо быстро погасить, чтобы не допустить повреждения прибора.

    Полюсы автоматического воздушного выключателя находятся не в отдельных камерах, а в едином пространстве, заполненном воздухом и разделенном перегородками. Таким образом, гашение дугового разряда у них происходит в воздушной среде. Отсюда и название.

    Принцип действия

    В основу работы выключателя положен принцип гашения электродуги скоростным потоком сжатой воздушной смеси, подаваемого в дутьевые каналы. Под воздействием воздушного потока столб разряда растягивается и направляется в дутьевые каналы, где окончательно гасится.

    Конструкции дугогасительных камер отличаются как взаимным расположением дутьевых каналов, так и размыкающихся контактов. По этому признаку следующие схемы дутья:

    1. Продольная продувка через металлический канал.
    2. Продольная продувка через изоляционный канал.
    3. Двухстороння симметричная продувка.
    4. Двухсторонняя ассиметричная.


    Схемы дутья
    Из представленных вариантов наиболее эффективен последний.

    Область применения и процесс эксплуатации

    Сфера применения выключателей данного типа довольно обширна. В перспективе, за счет применения новых технологий, ситуация может несколько измениться, но сейчас воздушные коммутаторы остаются востребованными для решения следующих задач:

    • Коммутация цепей от 35,0 кВ и токами отключения до 100,0 кА.
    • Быстрого отключения цепи, например, при испытаниях электрооборудования ударным генератором. Скорость срабатывания некоторых моделей воздушных выключателей может достигать одного периода (за основу взята рабочая частота переменного тока – 50 Гц).
    • Эксплуатация в суровых климатических условиях. При морозе у елегазовых аналогов возникают проблемы с прогревом, в то время как вакуумным выключателям сложно сохранить герметичность.
    • Отключение мощного источника с высокой апериодической составляющей тока КЗ, может произвести только воздушный коммутатор.

    В процессе эксплуатации важно уделять должное внимание обслуживанию воздушных коммутаторов, которое включает в себя следующие регулярные процедуры:

    1. Вентиляция внутренней поверхности фарфоровых изоляторов, для этого предусмотрен специальный клапан для стравливания сжатого воздуха.
    2. Тестирование пневматической системы, проверяется по сбросу давления при отдельной операции. Показания сравниваются с нормировочными таблицами.
    3. Осуществляется проверка привода поршня. Процедура зависит от типа механизма.
    4. Проверяется герметичность дугогасящей камеры.
    5. Тестируются контакты (вначале главные токоведущие, потом дополнительные) путем измерения сопротивления
    6. Измеряется изоляция при разомкнутом отделителе.
    7. Тестируется схема управления и цепь включения.

    Регламент проведения обслуживания в процессе эксплуатации приведен в технической документации.

    Автоматические воздушные выключатели EKF

    Компания EKF выпускает широкий спектр автоматов, в том числе воздушные выключатели линеек ВА-45 и ВА-450 EKF PROxima. Серия ВА-45 объединяет в себе аппараты, рассчитанные на токи от 630 до 5 000 А и имеющие предельную коммутационную способность от 80 до 100 кА. «Воздушники» 450-й серии с ПКС 80 кА предназначены для работы с токами от 200 до 1600 А.

    Автоматические воздушные выключатели EKF выпускаются в двух исполнениях – стационарном и выкатном. В базовую комплектацию аппаратов ВА входят катушки включения и отключения, электропривод взвода пружины, реле минимального напряжения и дополнительные контакты, к которым можно подключить устройства для дистанционного мониторинга состояния выключателя.

    Автомат силовой трехфазный ВА-45 оснащен электронным блоком управления (микропроцессорным расцепителем), функционал которого не ограничивается защитой от перегрузки и короткого замыкания. Он обладает широким диапазоном настроек, осуществляет вывод на дисплей текущих показателей токов по каждой фазе и информацию о параметрах срабатывания. Кроме того, электронная система управления ВА-45 имеет функции тепловой памяти, короткой выдержки, контроля температуры среды, тестирования и самодиагностики.

    Аппараты ВА-450 являются довольно компактными для воздушных выключателей устройствами и имеют, вне зависимости от номинала, один габарит. В ряду функций их электронного блока управления – защита от перегрузки, короткого замыкания и замыкания на землю, память неисправностей, тепловая память и самодиагностика.

    Линейка воздушных выключателей от компании EKF включает в себя большое количество моделей, что позволяет без труда подобрать оптимальный аппарат для конкретного проекта, вне зависимости от его масштаба и уровня сложности.

    Преимущества и недостатки

    У воздушных выключателей есть много преимуществ перед альтернативными аппаратами с аналогичными функциями. Приведем несомненные плюсы:

    • Высокая скорость срабатывания.
    • Хорошие показатели отключающей способности.
    • Длительный срок эксплуатации.
    • Высокий уровень пожаробезопасности.

    Теперь перечислим основные недостатки:

    16. Воздушные и элегазовые выключатели

    Воздушный выключатель — высоковольтный выключатель у которого гашение электрической дуги и перемещение контактов производится потоком сжатого воздуха, который создаётся отдельным устройством.

    Читайте также:
    Дома ручной рубки и красивые деревянные срубы из бревна

    Воздушные выключатели подразделяются:

    по конструктивному исполнению:

    выключатели с отделителем;

    выключатели без отделителя.

    распределительные – номинальное напряжение до 750кВ, номинальный ток – до 3200А, отключающая способность – 40 – 50кА;

    генераторные – номинальное напряжение до 25кВ, номинальный ток – до 20кА, отключающая способность – до 160кА.

    Воздушные выключатели должны содержать следующие устройства:

    а) манометр, показывающий давление воздуха в резервуаре выключателя (полюса, элемента полюса);

    б) реле минимального давления или электроконтактный манометр (один или, если требуется, два) с контактами, обеспечивающими подачу сигнала о снижении давления ниже допустимого, а также разрыв соответствующих цепей управления; при наличии в выключателе электроконтактного манометра манометр по перечислению а) не требуется;

    в) запорный вентиль, устанавливаемый на общем воздухопроводе выключателя (полюса);

    г) обратный клапан, препятствующий выходу сжатого воздуха из резервуара (или резервуаров) выключателя при понижении давления в подводящем воздухопроводе (магистрали);

    д) фильтр для очистки поступающего в выключатель воздуха;

    е) указатель действия вентиляции (при ее наличии); при применении тальковых дросселей продувки наличие указателя действия вентиляции необязательно;

    ж) устройство для слива воды из нижней части резервуара (резервуаров) и выпуска воздуха.

    Преимущество воздушных выключателей

    Воздушные выключатели давно эксплуатируются в энергосистемах России и СНГ и имеется большой опыт их эксплуатации и ремонта;

    Ремонтнопригодность (особенно по сравнению с элегазовыми выключателями).

    Недостатки воздушных выключателей

    Необходимость наличия развитой пневмосистемы и компрессорного оборудования;

    Сильный шумовой эффект при отключении токов К.З.

    Большие габариты (особенно по сравнению с элегазовыми), что вызывает большие размеры ОРУ.

    Гашение дуги в воздушном выключателе может происходить как продольным так и поперечным движением воздуха ( см. Гашение электрической дуги ). Количество контактных разрывов в одном полюсе зависит от номинального напряжения выключателя. Параллельно к дугогасящим контактам обычно подключается шунтирующие сопротивления для облегчения гашения дуги. Принципы работы механизмов в выключателях с отделителем и без отделителя несколько отличается.

    В выключателях с отделителем дугогасящие контакты соединены с поршнями в контактно – поршневой механизм. Последовательно с с дугогасительными контактами включен отделитель. Дугогасящие контакты с отделителем образуют полюс выключателя. Во включённом состоянии выключателя дугогосящие контакты и отделитель замкнуты. При подаче сигнала на отключение срабатывает электромагнитный пневмоклапан, который открывает пневмопровод и воздух от расширителя (ресивера), воздействует на поршни дугогасящих контактов. Контакты размыкаются и возникающая дуга гасится потоком воздуха, затем отключается отделитель, разрывая остаточный ток. Время подачи воздуха рассчитывается так, чтобы возникшая дуга была гарантированно погашена. Как только подача воздуха прекращается дугогасительные контакты возвращаются во включённое состояние, а разрыв цепи обеспечивается разомкнутым отделителем. Конструктивно отделитель может быть выполнен открыто – такая конструкция обычно применяется в выключателях вплоть до 35 кВ. В выключателях на большее номинальное напряжение отделители изготовляются в виде воздухонаполненных камер. Примером выключателя с отделителем может быть выключатель ВВГ-20 (СССР).

    В выключателях без отделителя дугогасящие контакты выполняют роль как дугогашения так и разрыв цепи в отключённом состоянии (функции отделителя).

    В конструкции выключателей без отделителя применяются воздухонаполненные камеры (резервуары) с размещёнными внутри них дугогасительными устройствами. Привод контактов отделён от гасящей среды. Контакты могут выполнены одно- и двухступенчатыми.

    Элегазовый выключатель — это разновидность высоковольтного выключателя, коммутационный аппарат, использующий элегаз(шестифтористую серу, SF6) в качестве среды гашения электрической дуги; предназначенный для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.

    По конструкции различают колонковые и баковые выключатели. Колонковые ни внешне, ни по размерам принципиально не отличаются от маломасляных, кроме того, что в современных элегазовых выключателях 220 кВ только один разрыв на фазу. Баковые элегазовые выключатели имеют гораздо меньшие габариты по сравнению с масляными, имеют один общий привод на три полюса, встроенные трансформаторы тока.

    В элегазовых выключателях применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и эксплуатационных особенностей в месте установки. В элегазовых дугогасительных устройств в отличие от воздушных дугогасительных устройств при гашении дуги прохождение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различаются следующие элегазовые выключатели:

    автокомпрессионные с дутьем в элегазе, создаваемым посредством компрессионного устройства (элегазовые выключатели с одной ступенью давления);

    в которых гашение дуги в дугогасительных устройствах обеспечивается вращением её по кольцевым контактам под действием поперечного магнитного поля, создаваемого отключаемым током (элегазовые выключатели с электромагнитным дутьем);

    с дугогасительным устройством продольного дутья, в которую предварительно сжатый газ поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза (элегазовые выключатели с двумя ступенями давления);

    с дугогасительным устройством продольного дутья, в которых повышение давления элегаза происходит за счет разогрева газовой среды дугой отключения в специальной камере (элегазовые выключатели с автогенерирующим дутьем).

    Советуют профессионалы: основы выбора легких штор для квартиры

    Плотные ночные занавеси можно заменить рулонными шторами или жалюзи, а вот легкие шторы – обязательный аксессуар в оформлении интерьера любой комнаты. Они шьются из прозрачных материалов, пропускающих солнечный свет, и подбираются по цвету общей цветовой гаммы и стиля комнаты. Тонкие занавески нужны, чтобы задрапировать голые оконные рамы со стороны помещения, и скрыть от посторонних глаз происходящее в комнате днем, что особенно актуально для квартир, расположенных на нижних этажах. Еще одна важная роль гардин – придать дизайну комнаты завершенный вид.

    Читайте также:
    Известь (48 фото): что это такое и из чего делают, воздушная, жженая и белильная продукция,

    Красивые легкие шторы для гостиной

    1. Какие ткани подойдут для легких штор
    2. Как выбрать шторы по цвету
    3. Выбор штор по назначению помещения
    4. Гостиная
    5. Спальня
    6. Кухня

    Какие ткани подойдут для легких штор

    Оригинально на окне смотрятся современные материалы. Ткань сетка состоит из ячеек разного размера, выпускается в однотонных цветах, украшается вышивкой шелковой или металлической нитью. Наиболее часто применяется в создании стиля прованс или кантри. Новинка в производстве ткани для прозрачных драпировок – кисея. Это тонкая штора с ажурным переплетением нитей. На восприятие нежная и воздушная, используется там, где нужно подчеркнуть легкость, прозрачность и наполнить комнату солнечным светом.

    Самая востребованная ткань для тонких штор органза. Она являет собой сочетание натуральных и синтетических волокон, а в ее состав входит шелк, вискоза и полиэстер. В производстве органзы применяются современные технологии, например, перфорирование и лазерная обработка материала, а многим хозяйкам нравится жатая органза, так как ее не нужно гладить, а смотрится она на окне необычайно эффектно.

    Виды шторной органзы:

    • Матовая однотонная;
    • Матовая с рисунком;
    • Блестящая однотонная;
    • Блестящая с рисунком;
    • С серебряным напылением;
    • С напылением позолотой.

    Следующая по востребованности ткань для оформления окон – тюль. Легкие занавески шьются из полушелкового гладкого или узорчатого вуалевого тюля. В сравнении с органзой он более плотный и тяжелый, и менее прозрачный. Тюлевые ткани ниспадают красивыми складками и великолепно смотрятся в комнате, оформленной в классическом, английском или другом стиле, где присутствует строгость и уравновешенность.

    Как выбрать шторы по цвету

    Существует два варианта применения легких штор – как самостоятельные занавеси, и в сочетании с плотными, ночными изделиями. Ночные шторы не нужны, если ткань для дневных занавесок настолько плотная, что сквозь нее не видно происходящего в комнате, когда вечером зажжен свет. Цвет занавесок в этом случае подбирается под обои или обивку мягкой мебели, но они, как правило, должны быть на несколько тонов светлее общего цветового наполнения интерьера.

    Если в комнате используется две пары занавесей, легкие и плотные, они гармонируют между собой по цвету. Тонкие занавеси обычно подбираются на несколько тонов светлее ночных. При спокойных, неброских тонах плотных штор, хорошо подойдет белая или бежевая органза.

    Дизайнеры рекомендуют выбирать давно проверенные комбинации оттенков и выделяют 6 наиболее сочетаемых вариантов цветов:

    1. Коричневый, шоколадный – бежевый, кремовый, молочный;
    2. Зеленый, малахитовый – салатовый, бледно-зеленый;
    3. Синий, голубой – бледно-голубой, белый;
    4. Красный, бордовый – персиковый, бледно-розовый;
    5. Оранжевый, желтый – песочный;
    6. Черный – светло-серый, белый.

    Выбор штор по назначению помещения

    В зависимости от назначения помещения существуют свои правила по выбору тонких штор. Чтобы в оформлении окна не допустить ошибок, а затем не вносить корректировок, советуется прислушаться к советам, проверенных опытом.

    Гостиная

    Окна главной комнаты квартиры драпируются шторами, сшитыми из дорогих тканей, а их крой обязательно подбирается под стиль помещения. Ночные занавеси могут совпадать по цвету с ковром на полу, обивкой мягкой мебели, обоями. А вот легкие шторы для гостиной могут находиться в гармонии с оттенками менее габаритных вещей, которые хозяева хотели бы выделить из общей обстановки – рама дорогой картины, красивый сервиз на столе или другая ценная вещь.

    Если в гостиной предусмотрены только легкие шторы, как вариант окно можно украсить ламбрекенами разных конфигураций, сшитых из плотной ткани, на несколько тонов темнее тонких занавесей.

    Белые легкие шторы в зал подойдут под тяжелые однотонные занавеси любого цвета. Если прозрачные занавески с принтом, цвет рисунка должен совпадать с основным цветом плотных штор.

    Спальня

    В спальне тона прозрачных занавесей подбираются под цвет постельного белья или покрывала. Красиво выглядят легкие шторы для спальни, сшитые из ткани нежных пастельных цветов, и сделанные на 40-60 см длиннее высоты комнаты. Они ниспадают на пол прозрачным водопадом, создавая в комнате обстановку уюта и спокойствия.

    Модель светлого оттенка

    Даже если в спальной комнате доминируют яркие цвета, ткань для тонких штор лучше выбрать сдержанных оттенков, это внесет в дизайн комнаты нотку уравновешенности, тишины и покоя.

    Спальня будет выглядеть великолепно, если для дневных занавесок выбрана белая, кремовая, светло-желтая, персиковая или бежевая органза – тон выбирается в цвет основных штор.

    Кухня

    Кухня выгодна тем, что окно довольно часто завешивается только тонкой занавеской. Если окно попадает в рабочую зону, легкие шторы на кухню шьют длиной до подоконника или на 5-10 см выше него. Такая занавеска имеет произвольный крой: скошена углом, собрана в вертикальные складки, сделана в форме арки. Сделать тонкие занавески менее прозрачными можно с помощью оригинального приема. На окно вешаются две занавески разной длины – нижнее однотонное полотно и верхнее с рисунком, по оттенку сходное с нижним полотном, но короче на 5-8 см.

    На кухонные окна нижних этажей вместо плотных штор можно повесить рулонные жалюзи, по цвету гармонирующие с прозрачной занавеской.

    В просторной кухне используются длинные занавеси в комплекте с плотными шторами, и в районе окна обустраивается обеденная зона со столом, накрытым скатертью в тон шторам или из этой же ткани.

    Красивые, со вкусом подобранные легкие занавески, не выделяются на общем фоне. Они гармонируют с остальным убранством помещения и подчеркивают направленность выбранного стиля.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Foundation-Stroy.ru
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: