Коммутационных аппаратов

всей системы электроснабжения, начиная от высших уровней системы и заканчивая стороной до 1 кВ цеховых ТП, а иногда и силовых распределительных шкафов в цеховой сети. На секционных коммутационных аппаратах применяются несложные схемы и устройства АВР.

2. Обращается внимание, в каком положении находятся элементы оперативных цепей защит и управления при отключенных и включенных коммутационных аппаратах и какие изменения произойдут после срабатывания того или иного элемента (реле), установленного в цепях переменного тока.

Наибольшее- распространение благодаря своим высоким энергетическим показателям и достаточной простоте конструкции получили с и с те м ы с и а рал л е ль но и м а г н и т ной цепью (см. 2.9Д0), которые применяются как в системах автоматики, так и в силовых электромагнитах. Например, в системах с внешним притягивающимся якорем можно получать достаточно большие моменты, что позволяет применять их в коммутационных аппаратах вместо обычных электромагнитов (для получения малых размеров и массы), а также получать конструкции без самовозврата [18].

В контактных коммутационных аппаратах при отключении цепи с током возникает и гасится электрическая дуга. В привычном смысле дуга в выключателе —ми негативный фактор, с которым ведется борьба и который «уничтожается» в процессе отключения

Сильноточные контакты используются в выключающих аппаратах для коммутации токов в десятки тысяч ампер при напряжении до сотен тысяч вольт ( 3.3). В коммутационных аппаратах высокого

Обычно в коммутационных аппаратах используются жидкометал-лические контакты на основе галлия. Недостатком таких конструкций является возможность выброса жидкого металла под воздействием электромагнитных полей и электродинамических усилий в токоведущем контуре, а также необходимость их ориентации относительно вертикали. В связи с этим в ряде случаев представляется целесообразным ис-

В табл. 3.1 приведены свойства некоторых металлокерамических композиций, применяемых в коммутационных аппаратах.

В сильноточных коммутационных аппаратах термоэлектрические явления не оказывают столь существенного влияния на нагрев контактной площадки. В то же время появляются другие факторы —

В мощных коммутационных аппаратах высокого и сверхвысокого напряжения преобладает дуговая эрозия, наблюдаемая как в стадии отключения, так и включения. Однако следует отметить, что дуговая эрозия контактов в процессе замыкания при устранении их вибрации значительно меньше, чем в случае воздействия дуги отключения. Поэтому дуговая эрозия контактов в процессе отключения сильноточных аппаратов определяет их срок службы. Учитывая это, под термином «дуговая эрозия» будем иметь в виду эрозионное разрушение контактов (плавление, испарение и выброс расплавленных частиц контактного материала) под воздействием дуги отключения.

В большинстве реальных режимов работа сильноточных коммутационных аппаратов характеризуется изменяющимися во времени тепловыми потоками вследствие изменения тока. Если средняя температура поверхности контактов в зоне воздействия основания дуги близка к температуре плавления (что обычно обеспечивается в реальных коммутационных аппаратах), то могут быть использованы приближенные расчетные соотношения для температуры плавления Т„л и глубины проплавления хи;л:

В сильноточных коммутационных аппаратах дуговой разряд сопровождается появлением ряда усилий (электродинамических, электромагнитных, газодинамических и др.), под действием которых практически весь расплавленный металл удаляется с поверхности контакта, вследствие чего коэффициент выброса можно принять ka яз 1. В тех случаях, когда масса выброшенного металла значительно отличается от массы расплавленного, коэффициент выброса можно определить на основании экспериментальных данных, проведенных для соответствующих условий работы коммутационного аппарата.

ходит подъем грузов, растормаживание механических тормозов, переключение контактов коммутационных аппаратов, переключение вентилей в гидравлических системах управления и т. п.

электромагнитах, с помощью которых создаются тяговые усилия в различных устройствах. Когда магнитный поток, созданный под действием МДС втягивающей обмотки, падает до нуля, исчезает и тяговое усилие электромагнита. Естественно, что из-за сил тяжести, действия пружин и т. д. якорь стремится отойти (или отходит) от неподвижной части магнитопровода. Когда магнитный поток возрастает, якорь снова притягивается и т. д. В результате возникают колебания якоря, амплитуда которых зависит от частоты и амплитуды напряжения источника, сил сопротивления перемещению и инерционности всех подвижных частей. Колебания якоря сопровождаются значительным шумом, в результате колебаний может нарушиться соединение контактов коммутационных аппаратов и т. д.

Пакетные выключатели и переключатели применяют в качестве коммутационных аппаратов с ручным приводом для постоянного и переменного тока до 400 А напряжением 220 В (типы ПВМ, ППМ), а также для переменного тока до 250 А напряжением 380 В (типы ПВМ, ППМ, ПКВ, ПКП). Пакетные выключатели кулачкового типа обеспечивают до 105 переключений цепи.

Работа ИН как преобразователя электроэнергии основана на процессах заряда и разряда, коммутации цепей, передаче энергии между индуктивно связанными катушками, индуктивными и емкостными элементами и т. п. Одна из главных задач при разработке ИН — обеспечение эффективного использования энергии первичного источника энергии и повышение КПД собственно ИН, а также связанных с ним электрических цепей и коммутационных аппаратов. Определенное внимание должно уделяться влиянию вихревых токов, наводимых в конструктивных элементах.

3. Каковы основные причины выхода из строя коммутационных аппаратов?

При появлении и развитии любого промышленного предприятия развивается и его электрическое хозяйство. Как техническая система оно рассматривается в качестве объекта проектирования, планирования, управления, обеспечения функционирования. Выделение электрического хозяйства в самостоятельный объект исследований положено индустриализацией. Период экстенсивного развития (50—70-е годы) характеризовался резким увеличением и усложнением установленного электрооборудования. Интенсивный же путь развития системы электроснабжения, реализуемый в настоящее время, означает сохранение схемы при замене ее элементов (коммутационных аппаратов, линий, трансформаторов, электроприемников), изменение структуры электропотребления, ужесточение управляющих воздействий.

ральные схемы по сравнению с радиальными обладают пониженной надежностью питания, но дают возможность (путем компоновки потребителей для питания в группе по пять-шесть подстанций) уменьшить число коммутационных аппаратов высокого напряжения.

При проектировании КУ выбирают одновременно со всеми элементами системы электроснабжения, учитывая снижение токов, протекающих по сети, за счет использования средств компенсации. Выбор типа, мощности, места установки и режима работы КУ осуществляется из условия экономичности при соблюдении всех технических требований, критерием которого является минимум приведенных затрат. При определении приведенных затрат учитываются: затраты на установку КУ и дополнительного оборудования — коммутационных аппаратов, устройств автоматики; снижение стоимостей оборудования подстанций и сооружения питающей и распределительной сетей, обусловленное уменьшением токовых нагрузок; снижение потерь электроэнергии в питающей и распределительной сетях; уменьшение потерь активной мощности в период максимума нагрузки энергосистемы; снижение потерь напряжения в питающей и распределительной сетях вследствие уменьшения токовых нагрузок средствами компенсации.

4) распределительные щиты Щ059, рассчитаны на одностороннее обслуживание. Их устанавливают у стен, исполнение открытое. Они комплектуются из вводных, линейных, секционных и торцовых панелей. В качестве защитных, коммутационных и защитно-коммутационных аппаратов в щитах применяют предохранители ПН2 (500 В, 100, 200 и 400 А), рубильники со смещенным приводом серии РПСУ и автоматы А3100;

По условиям обслуживания щитки подразделяются на два вида: с двухсторонним и односторонним обслуживанием. Каркасы панелей в современных щитках выполнены из листовой стали различных профилей. В качестве защитных и коммутационных аппаратов на щитках установлены рубильники, плавкие предохранители, блоки «выключатель — предохранитель» и различные автоматические выключатели. Для обеспечения автоматической работы по схеме АВР (автоматическое включение резерва) щитки снабжены релейной защитой. Выбор щитков производится в зависимости от места их установки (жилые, производственные и другие помещения), от условий окружающей среды, а также от требований, предъявляемых к защите сетей, отходящих от щитков. Основные

Защитные и коммутационные аппараты следует располагать таким образом, чтобы было обеспечено безопасное обслуживание и чтобы возникающие в аппаратах при их эксплуатации искры или электрические дуги не могли причинить вреда обслуживающему персоналу, воспламенить или повредить окружающие предметы и вызвать короткое замыкание. Аппараты рубящего типа необходимо устанавливать таким образом, чтобы они не могли замкнуть цепь самопроизвольно под действием силы тяжести. Подвижные токоведущие части их в отключенном состоянии, как правило, не должны быть под напряжением. На приводах коммутационных аппаратов следует четко указывать положения включения и отключения. Между неподвижно укрепленными голыми частями разной полярности, находящимися под напряжением, а также между ними и неизолированными металлическими частями должны быть обеспечены расстояния не менее: 20 мм — по поверхности изоляции и 12 мм— по воздуху. От голых частей, находящихся под напряжением, до ограждений должны быть обеспечены расстояния,