Выключающих аппаратов

Быстродействующие автоматические выключатели устанавливаются на электровозах для защиты машин и аппаратов от токов короткого замыкания. Основное преимущество быстродействующих выключателей перед обычными автоматическими заключается в том, что они разрывают электрические цепи в 10—12 раз быстрее, не давая токам короткого замыкания достигнуть опасной величины. Быстрота выключения (0,01— 0,04 с) достигается уменьшением инерции и трения в подшипниках подвижного контакта, увеличением силы отключающих пружин и улучшением процесса дугогашения.

г) применение разрывов штепсельными контактами вместо разъединителей. С этой целью выключатели устанавливаются на специальных выкатных тележках, что позволяет производить их обслуживание при выключенном и полностью отделенном и удаленном от токо-ведущих частей положении. Последнее обеспечивает безопасность обслуживания и быстроту замены аппаратов.

вые выключатели устанавливаются в маломощные силовые цепи (аварийные конечные выключатели).

На 9-9 показаны разрезы ОРУ, выполненного с использованием СбОрНЫХ железобетонных конструкций. Две рабочие системы шин примыкают друг к другу, а обходная система шин отнесена за линейные порталы. Выводы к трансформаторам пересекают обе рабочие системы шин, что снижает надежность работы ОРУ. Выключатели устанавливаются в один ряд. Перед выключателями имеется автодорога для проезда ремонтных механизмов, провоза оборудования и т. п. Соединение между выключателями и трансформаторами тока над проездом выполнено жесткой ошиновкой. Во всех цепях установлены однополюсные двухко-лонковые разъединители. Под внутренней рабочей системой шин принято асимметричное, так называемое килевое расположение разъединителей.

Выбор выдержек времени рассматривается на примере использования защит для сети, представляющей собой цепочку одиночных линий с двусторонним питанием ( 3-5, а). Защиты 1—б, как и выключатели, устанавливаются с обеих сторон участков, связывающих подстанции А и Г, имеющие источники питания. Направления принятого срабатывания защит условно показаны стрелками. По направленности действия защиты разбиваются на две группы: 2, 4, 6 и 5, 3, 1. «Четные» защиты могут срабатывать только при к. з., появляющихся слева от их места включения, «нечетные» — только при к. з. справа от них. Это дает возможность у каждой группы защит выбирать выдержки времени по ступенчатому принципу (§ 2-3). У «четных» защит наименьшую выдержку времени имеет защита 2, как наиболее удаленная от источника питания Г: (2 = 1А + Д?, где IA — наибольшее время защит потребителей и системы подстанции А. Выдержки времени защит 4 и 6 в предположении, что выдержки времени защит потребителей подстанций Б и В не являются расчетными, разнятся на ступень Д^:

Защита от токов утечки применяется в случаях, когда это требуется для обеспечения безопасности людей и для предотвращения пожаров. Время срабатывания расцепителей тока утечки обычно не регулируется, и поэтому такие выключатели устанавливаются, как правило, только на одной (обычно последней) ступени сети. В пределах допускаемого времени отключения (до 100 мс при напряжении 380 В) возможно применение также избирательной защиты на двух ступенях сети.

В закрытых распределительных устройствах всех напряжений должны устанавливаться воздушные, малообъемные масляные или элегазо-вые выключатели. Баковые выключатели устанавливаются, когда отсутствуют малообъемные выключатели с соответствующим током отключения. Могут применяться и другие типы выключателей после начала их серийного производства. В открытых распределительных устройствах 330 кВ и выше должны устанавливаться воздушные выключатели.

Стремление повысить экономичность кольцевой схемы и сохранить при этом их технические преимущества привело к созданию схем типа многоугольника. Как видно из 2-3, а, схема многоугольника отличается от кольцевой отсутствием выключателей присоединений. В этой схеме выключатели устанавливаются в рассечке шин, замкнутых в кольцо. Присоединения подключаются к шинам между выключателями через разъединители. Таким образом, каждое присоединение оказывается подключенным к схеме сразу через два выключателя, которые при коммутациях присоединения должны включаться или отключаться оба. После отключения присоединения кольцо окажется разомкнутым, и его можно вновь замкнуть только после отключения разъединителя присоединения. Число выключателей в многоугольнике равно числу присоединений, т. е. такое же, как и в несекционированном кольце,

В закрытых распределительных устройствах на все напряжения должны устанавливаться воздушные, малообъемные масляные или элегазовые выключатели. Баковые выключатели устанавливаются, когда отсутствуют малообъемные выключатели с соответствующим током отключения. Могут применяться и другие типы выключателей после начала их серийного производства. В открытых распределительных устройствах на 330 кВ и выше должны устанавливаться воздушные выключатели.

ОРУ НО кВ с двумя системами сборных шин и обходной системой с использованием металлических или унифицированных железобетонных конструкций показано на 41.16. Две рабочие системы шин примыкают друг к другу, обходная система шин отнесена за линейные порталы. Выводы к трансформаторам пересекают две рабочие системы шин. Выключатели устанавливаются в один ряд; перед выключателями имеется автодорога для проезда ремонтных механизмов, провоза оборудования и т.п. Соединение между выключателями и трансформаторами тока над автодорогой выполнено жесткой ошиновкой. Во всех цепях установлены однополюсные двухколонковые разъединители. Под внутренней рабочей системой шин принято асимметричное килевое расположение разъединителей.

В закрытых распределительных устройствах на все напряжения должны устанавливаться воздушные, малообъемные масляные или элегазовые выключатели. Баковые выключатели устанавливаются, когда отсутствуют малообъемные выключатели с соответствующим током отключения. Могут применяться и другие типы выключателей после начала их серийного производства. В открытых распределительных устройствах на 330 кВ и выше должны устанавливаться воздушные выключатели.

и сверхвысокого напряжения к контактным системам предъявляются высокие требования по их коммутационной способности, термической и электродинамической стойкости. В связи с этим в конструкциях контактных систем мощных выключающих аппаратов используются большие контактные нажатия.

Теплофизические процессы на контактах, определяющие в основном дуговую эрозию, описываются уравнениями теплопроводности, точное решение которых затруднено вследствие невозможности точного учета характера движения дуги (под действием газодинамических процессов, электродинамических усилий, воздействия собственного магнитного поля дуги и других явлений) и из-за неопределенности граничных условий в зонах раздела между высокотемпературным основанием дуги и фазовыми превращениями контактного материала в парообразном, расплавленном и твердом состояниях. В связи с этим расчет дуго-стойкости контактов (количественного определения дуговой эрозии) часто производят по эмпирическим формулам, полученным на основании экспериментальных исследований. Однако вопрос о возможности аналитического определения дуговой эрозии контактов имеет важное практическое значение, особенно при разработке современных мощных выключающих аппаратов высокого и сверхвысокого напряжения, так как экспериментальные исследования в этом случае сопряжены с исключительной трудоемкостью их проведения и обходятся весьма дорого. В этой связи важно выяснить прежде всего природу электроэрозионных явлений на контактах и иметь правильное представление о закономерностях, связывающих дуговую эрозию с параметрами электрической дуги, физическими свойствами материала контактов, дугогасящей среды и условиями дугогашения. Необходимо выявить взаимодействие различных факторов и оценить степень их влияния на разрушение контактов.

6. Брон О. Б., Сушков Л. К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. — Л.: Энергия, 1975.

Для выключающих аппаратов весьма важно определить значение этой энергии за одно отключение. Подставив в выражение (5-7) значение 1/д согласно формуле (5-2), получим для дуги постоянного тока

1. Афанасьев В. В. Конструкция выключающих аппаратов высокого напряжения. Л.: Энергия, 1969.

9. Брон О. Б., Сушков Л. К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Л.: Энергия, 1975.

Для выключающих аппаратов существенно определить значение этой энергии за одно отключение. Подставив в (5-7) значение С7Д согласно (5-2), получим для дуги постоянного тока

шая часть дугогасительных устройств низковольтных выключающих аппаратов.

Рост токов короткого замыкания в промышленных установках, необходимость отключать токи 200 кА и выше (в коротких сетях постоянного тока) чрезвычайно затрудняют построение выключающих аппаратов и распределительных устройств в связи с возникающими громадными электродинамическими силами. Применение токоограничивающих выключателей, ограничивающих токи короткого замыкания, не только облегчает процесс отключения, но в десятки раз снижает электродинамические силы. Токоограничивающие вы-

1. Афанасьев В. В. Конструкция выключающих аппаратов высокого напряжения.— Л.: Энергия, 1969.

1. Брон О. Б., Сушков Л. К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов, —Л.: Энергия, 1975.