Блок управления для вакуумных выключателей

Высоковольтные вакуумные выключатели — устройство и принцип работы

Среди современного высоковольтного оборудования, предназначенного для коммутации электрических цепей в энергетике, особое место отводится вакуумным выключателям. Они широко применяются в сетях от 6 до 35 кВ и реже в схемах 110 или 220 кВ включительно.

Их номинальный ток отключения может составлять от 20 до 40 кА, а электродинамической стойкости — порядка 50÷100. Общее время отключения таким выключателем нагрузки или аварии составляет около 45 миллисекунд.

Каждая фаза цепи надежно отделена изоляторами и в то же время все оборудование конструктивно собрано на едином общем приводе. Шины подстанции подключаются на входные вывода выключателя, а отходящего присоединения — на выводные.

Внутри вакуумной дугогасительной камеры работают силовые контакты, прижимаемые между собой так, чтобы обеспечить минимальное переходное сопротивление и надежное прохождение токов как нагрузки, так и аварии.

Верхняя часть контактной системы стационарно закреплена, а нижняя под действием усилия привода способна перемещаться строго в осевом направлении.

На картинке видно, что контактные пластины расположены в вакуумной камере и приводятся в движение тягами, управляемыми силами натяжения пружин и катушек электромагнитов. Вся эта конструкция расположена внутри системы изоляторов, исключающих возникновение токов утечек.

Стенки вакуумной камеры выполнены из очищенных металлов, сплавов и специальных составов керамики, обеспечивающих герметичность рабочей среды в течение нескольких десятилетий. Для исключения попадания воздуха при перемещениях подвижного контакта установлено сильфонное устройство.

Якорь электромагнита постоянного тока способен двигаться на замыкание силовых контактов или их разрыв за счет смены полярности подаваемого на обмотку напряжения. Постоянный круговой магнит, встроенный в конструкцию привода, удерживает подвижную часть в любом сработанном положении.

Система пружин обеспечивает создание оптимальных скоростей передвижения якоря при коммутациях, исключения дребезга контактов и возможностей пробоев конструкции стенок.

Внутри корпуса выключателя собрана кинематическая и электрическая схемы с синхронизирующим валом и дополнительными блок-контактами, обеспечивающими возможности контроля и управления положением выключателя в любом состоянии.

По своим функциональным задачам вакуумный выключатель ничем не отличается от других аналогов высоковольтного оборудования. Он обеспечивает:

1. надежное прохождение номинальных электрических мощностей при длительной работе;

2. возможности гарантированных коммутаций оборудования электротехническим персоналом в ручном или автоматическом режиме при оперативных переключениях для изменений конфигурации действующей схемы;

3. автоматическую ликвидацию возникающих аварий за минимально возможное время.

Принципиальное отличие вакуумного выключателя состоит в способе гашения электрической дуги, возникающей при разъединении контактов во время отключения. Если у его аналогов для этого создается среда сжатого воздуха, масла или элегаза, то здесь работает вакуум.

Принцип гашения дуги в силовой схеме

Обе контактных пластины работают в среде вакуума, образованного за счет откачки газов из сосуда дугогасительной камеры до 10 -6 ÷10 -8 Н/см2. При этом создается высокая электрическая прочность, характеризующаяся усиленными диэлектрическими свойствами.

С началом движения приводом контактов на разъединение между ними появляется промежуток, сразу содержащий вакуум. Внутри него начинается процесс испарения нагретого металла контактных площадок. Через эти пары продолжает протекать ток нагрузки. Он инициирует образование дополнительных электрических разрядов, создающих дугу в среде вакуума, продолжающую развиваться за счет испарения и отрыва паров металла.

Под действием приложенной разности потенциалов образованные ионы движутся в определенном направлении, создавая плазму.

В ее среде продолжается протекание электрического тока, идет дальнейшая ионизация.

Поскольку выключатель работает с переменным электрическим током, то его направление в течение каждого полупериода меняется на противоположное. При переходе синусоиды через ноль ток отсутствует. За счет этого дуга резко гаснет и обрывается, а отторгнутые ионы металла прекращают выделяться и за 7÷10 микросекунд полностью оседают на ближайших поверхностях контактов или остальных частях дугогасящей камеры.

В этот момент электрическая прочность промежутка между силовыми контактами, заполненная вакуумом, практически мгновенно восстанавливается, чем обеспечивается окончательное отключение тока нагрузки. В следующем полупериоде синусоиды электрическая дуга возникнуть уже не может.

Таким образом, для прекращения действия электрической дуги в среде вакуума при размыкании силовых контактов достаточно переменному току сменить свое направление.

Технологические особенности различных моделей

Конструкции вакуумных выключателей создаются для длительной работы на открытом воздухе или в закрытых сооружениях. Устройства наружной установки изготавливаются с цельнолитыми полюсами, выполненными с изоляцией из кремнийорганических материалов, а для внутренней работы применяют литые компаунды эпоксидных составов.

Вакуумные камеры в заводских условиях изготавливают съемными, оптимально настроенными для установки в литом корпусе. Внутри них уже размещены силовые контакты из специальных сортов легированных сплавов. Они, благодаря примененному принципу работы и конструкции, обеспечивают мягкое гашение электрической дуги, исключают возможности образования перенапряжений в схеме.

Универсальный электромагнитный привод используется во всех конструкциях вакуумных выключателей. Он удерживает силовые контакты в замкнутом или отключенном состоянии за счет энергии мощных магнитов.

Коммутация и фиксация контактной системы осуществляется положением «магнитной защелки», переключающей цепь магнитов на воссоединение или отключение подвижного якоря. Встроенные пружинные элементы позволяют осуществлять ручные переключения электротехническому персоналу.

Для управления работой вакуумным выключателем используются типовые релейные схемы или электронные, микропроцессорные блоки, которые могут быть расположены непосредственно в корпусе привода или выполнены выносными устройствами в отдельных шкафах, блоках или на панелях.

Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

К достоинствам относят:

относительную простоту конструкции;

пониженное потребление электроэнергии для производства переключений;

удобство ремонта, заключающееся в возможности блочной замены, вышедшей из строя, дугогасительной камеры;

способность выключателя работать при любой ориентации в пространстве;

повышенную стойкость к коммутационным нагрузкам;

стойкость к возникновению пожара и взрывов;

тихую работу при переключениях;

высокую экологичность, исключающую загрязнение атмосферы.

Недостатками конструкций являются:

относительно низкие допустимые токи номинальных и аварийных режимов;

появление коммутационных перенапряжений во время отключений низких индуктивных токов;

пониженный ресурс дугогасящего устройства по отношению к ликвидации токов коротких замыканий.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Вакуумный выключатель BР

Вакуумный выключатель (ВВ) серии ВР1 и ВР2 предназначен для работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ), а также в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО) внутренней установки. Выключатель разработан на основе единых конструктивных принципов: использование литых из эпоксидного компаунда полюсов; использование универсального электромагнитного привода с электронным блоком управления. Вакуумные выключатели серии ВР1 комплектуются выносным блоком управления. В выключателях серии ВР2 блок управления размещается непосредственно в корпусе выключателя. При этом управление осуществляется как переменным, так и постоянным оперативным током. Выполненные в блоке управления схемные решения позволяют применять выключатели во всех известных типовых работах для схем с пружинными и электромагнитными приводами для всех типов КРУ.

Все выключатели серии ВР имеют возможность ручного оперативного отключения.

Особенности применения вакуумных выключателей ВР1, ВР2

Серийное производство вакуумных выключателей серии ВР на напряжение 6(10) кВ начато в 1998 году. В настоящее время серия ВР перекрывает практически весь диапазон номинальных токов и токов отключения. Вакуумные выключатели, произведенные на «НТЭАЗ Электрик», успешно эксплуатируются на энергетических объектах во многих странах СНГ, Европы и Азии. Они отлично зарекомендовали себя в различных климатических условиях и полностью соответствуют главным требованиям заказчика: надежность, безопасность, универсальность, экономичность и экологичность.

Многообразие типовых решений позволяет использовать выключатели серии ВР ООО «НТЭАЗ Электрик» в составе ячеек собственного производств, а также в ячейках других российских производителей, шкафах КРУ и КСО прошлых лет, распределительных устройствах ведущих иностранных производителей. Конструктивно ВР выключатель выполнен необслуживаемым, что позволяет забыть об необходимости проведения ремонтов на всем протяжении срока службы аппарата.

Высокая адаптивность и покрытие всего диапазона номинальных токов и напряжений выключателя серии ВР позволяет его использовать во всех типах КРУ. Благодаря широкому набору схемных решений возможно без особых трудностей применять выключатели во всех известных типовых работах, как для схем с пружинными, так и для схем с электромагнитными приводами для всех ныне и ранее выпускаемых КРУ (К-IIIу, К-XII, К-ХXVI, К-37, КРУ2-10, К-59, К-104, КМ-1Ф, КУ-10Ц, К-Х и др.) с различными источниками питания.

Конструкция и принцип действия

Выключатели серии ВР состоят из трех полюсов с залитыми вакуумными дугогасительными камерами, размещенных на общем основании. Электромагнитный привод выключателя, который обеспечивает фиксацию выключателей в двух положениях «О» и «В» на магнитных защелках, размещен в корпусе выключателя. Практически во всех описанных выключателях сердечник электромагнитного привода через серьги связан с валом выключателя. Вал выключателя соединен через изоляционные тяги с вакуумной дугогасительной камерой, и при повороте управляет контактами положения выключателя для внешних вспомогательных цепей. Тарельчатые пружины поджатия установлены во втулках изоляционных тяг. Ручное местное оперативное отключение выключателя практически во всех выключателях выполняется с помощью отдельного рычага отключения – универсального для всех выключателей серии ВР.

Отличительными чертами конструкции выключателей являются:

• применение нового модернизированного электромагнитного привода с возможностью установки до четырех катушек отключения, а также с механизмом отключения, который позволяет выполнить ручное местное оперативное отключение с помощью кнопки;
• значительное упрощение схемы управления выключателей;
• отключение выключателя с помощью установленной в корпусе выключателя отключающей пружины, а фиксация выключателя в положении «Отключено» выполняется с помощью «магнитной защелки» и пружины отключения.

В 2015 году прошла модернизация вакуумного выключателя ВР1, которая была направлена на его унификацию и повышение надежности с улучшением технических характеристик.

Основные технические параметры

Параметры	BР1	BР1	BР2	BР2
Номинальное напряжение, кВ	10	10	10	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12	12	12	12
Номинальный ток, А	630	1000	1 600	630;1000;1600;2000
Номинальный ток отключения, кА	20	20	20	31,5
Ток термической стойкости , кА (3 с)	20	20	20	31,5
Ток электродинамической стойкости, кА	52	52	52	80
Полное время отключения, мс, не более	57	57	65	65
Собственное время включения, мс, не более	90	90	90	90
Собственное время отключения, мс, не более	42	42	35-50	35-50
Механический ресурс, циклов ВО	100 000	100 000	100 000	100 000
Коммутационный ресурс при номинальных токах, циклов ВО	50 000	50 000	30 000	30 000
Коммутационный ресурс при номинальных токах отключения, циклов ВО	100	100	40	50;40*
Масса, кг	65	65	136	96;136*

*выключатели на номинальный ток 1600;2000 А

Выключатели серии ВР производства ООО «НТЭАЗ Электрик» позволяют эффективно решить вопросы, связанные с присоединением, снабжением потребителей электроэнергией и повышением надежности распределительного устройства, что в свою очередь позволит снизить затраты и объем работ по его обслуживанию.

Вакуумные выключатели BB/TEL

Вакуумные выключатели серии BB/TEL (РК «ТАВРИДА ЭЛЕКТРИК») являются выключателями нового поколения, в которых реализованы самые современные достижения в вакуумной коммутационной технике и электромеханике. Это позволило создать аппараты высокого технического уровня, не требующие обслуживания в течение всего срока службы.
Выключатели серии BB/TEL предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной, компенсированной или заземленной нейтралью с номинальным напряжением до 10 кВ.
Особенностью их конструкции являются пофазные электромагнитные приводы с магнитной защелкой, механически связанные общим валом.
Вакуумные выключатели серии BB/TEL имеют большой механический ресурс и надежность в течение всего срока службы, которые удалось достичь без проведения ремонтных работ в результате применения:

1. простой кинематической схемы;
2. небольшого числа деталей;
3. движущихся частей, имеющих незначительное трение и способных работать без смазки;
4. магнитной защелки вместо механической для удержания ВВ во включенном положении после прерывания тока в катушке электромагнита;
5. электромагнитного привода;
6. вакуумных дугогасительных камер (ВДК), коммутационный ресурс которых в 2 раза превышает требования ГОСТ.

Отличительные особенности вакуумных выключателей серии BB/TEL:

1. высокий коммутационный и механический ресурс;
2. отсутствие необходимости проведения текущего, среднего и капитального ремонтов в течение всего срока их службы;
3. питание цепей управления от сети постоянного, выпрямленного и перемещенного оперативного тока в широком диапазоне напряжений (24 — 220 В);
4. малое потребление мощности по цепи оперативного питания (10-100 Вт; 15-120 В -А);
5. наличие типовых проектно-технических решений по установке во все типы КРУ и КСО;
6. простое построение схем РЗ и А с микропроцессорными защитами всех производителей;
7. возможность отключения при потере оперативного питания;
8. полная взаимозаменяемость с устаревшими маломасляными выключателями по главным и вспомогательным цепям;
9. возможность работы в любом пространственном положении;
10. малые габариты и масса.

Профилактический контроль технического состояния ВВ рекомендуется проводить в следующие сроки: при вводе в эксплуатацию, первую проверку — через 2 года эксплуатации, повторные — через каждые 5 лет (внешний осмотр, работоспособность ВВ, измерение сопротивления главной цепи и испытание изоляции переменным одноминутным напряжением).
Внеочередные ремонты ВВ производятся после исчерпания коммутационного или механического ресурса с заменой ВДК.
Назначение блоков управления БУ/TEL вакуумными выключателями серии BB/TEL по основным функциям аналогично назначению приводов традиционных выключателей. Блоки управления БУ/TEL представляют собой электронные устройства нового поколения, позволяющие с высокой точностью поддерживать режимы управления ВВ, обеспечивая тем самым оптимальные условия для его работы.
Диапазон рабочих температур выключателей: +50 — 40 °С. Максимальная относительная влажность воздуха 100 % при /=25 °С.
В табл. 1.4 приведены технические характеристики ВВ серии BB/TEL.
Для включения ВВ используют энергию предварительно заряженных малогабаритных конденсаторов, установленных в БУ.
Применение стабилизаторов напряжения в схеме зарядки конденсаторов обеспечивает работоспособность ВВ при колебаниях напряжения внешней сети от 80 до 300 В. Схема питания ВВ обеспечивает независимость включающей способности ВВ от значительного снижения напряжения питания во время включения ВВ на близкое КЗ, что особенно важно при эксплуатации.
Выключатели соответствуют требованиям МЭК-56, ГОСТ 687, техническим условиям ТШАГ 674152.004 ТУ и предназначены для коммутации токов при операциях О, В, ВО, ОВ и циклах О — 0,3 с — ВО; О — 0,3 с — ВО — 15 с — ВО и О — 0,3 с — ВО — 180 с — ВО.
Рабочее положение в пространстве:

1. для выключателей на номинальный ток 1000 А — любое;
2. для выключателей на номинальный ток 1600 А — вертикальное, основанием привода вниз или вверх.

Выключатели имеют по 12 вспомогательных контактов (6 замыкающих и 6 размыкающих) для использования во внешних цепях управления и сигнализации, а также один служебный размыкающий контакт, обеспечивающий нормальную и согласованную работу устройства управления и выключателя.
При потере оперативного напряжения включение ВВ можно произвести с помощью стандартных элементов питания, подключив их ко входу низкого напряжения БУ (12 — 24 В).
Полимерная изоляция ВВ обладает высокой электрической прочностью и загрязняется незначительно.
Потребителям этих выключателей выгодна новая форма обслуживания при семилетней гарантии: сервисные работы по договоренности, что значительно снижает эксплуатационные затраты, исключает необходимость приобретения запасных частей и подготовки потребителем квалифицированного ремонтного персонала.

Технические характеристики вакуумных выключателей серии BB/TEL

Выключатель вакуумный OptiMat BB-10-20/1000-У2-230 с блоком управления OptiMat BU-11-У2

= ratingStar.rating), ‘fas fa-star-half-alt’ : !mouseOnStar && (product.rating | isFloat) && ratingStar.rating > product.rating && (ratingStar.rating — 1) product.rating) >» data-ng-mouseenter=»authUser ? setMouseOnStar(ratingStar.rating) : null» >

Базовая цена за единицу, ₽

Базовая цена за единицу, ₽

Купить у дистрибьютора

После нажатия на кнопку «Купить» Вы будете перенаправлены на сайт дистрибьютора.

Только из наличия

При отсутствии договора с КЭАЗ обязательна предоплата

Вакуумный выключатель с межфазным расстоянием 200мм. Разнонаправленные шины. Верхняя к, нижняя от разъемов вспомогательных контактов. Функционально насыщенный блок управления на 220В AC/DC

• Категория ETIM: Высоковольтное коммутационное оборудование

• Габариты изделия: Ширина (мм): 540
• Габариты изделия: Высота (мм): 495
• Габариты изделия: Глубина (мм): 260

• Количество полюсов: 3
• Номинальный ток In (А): 1 000

• Способ установки: стационарный
• Вид присоединяемых проводников: шина/провод

• Климатическое исполнение и категория размещения: У2

• Стандарт российский (ГОСТ, ТУ): ГОСТ Р 52565
• Межполюсное расстояние (мм): 200

• Категория ETIM: Высоковольтное коммутационное оборудование

• Габариты изделия: Ширина (мм): 540
• Габариты изделия: Высота (мм): 495
• Габариты изделия: Глубина (мм): 260

• Количество полюсов: 3
• Номинальный ток In (А): 1 000

• Способ установки: стационарный
• Вид присоединяемых проводников: шина/провод

• Климатическое исполнение и категория размещения: У2

• Стандарт российский (ГОСТ, ТУ): ГОСТ Р 52565
• Межполюсное расстояние (мм): 200

Структура условного обозначения коммутационного модуля

Серия	OptiMat силовые выключатели
Типоисполнение	Выключатель вакуумный
Номинальное напряжение, кВ	10
Номинальный ток отключения, кА	20
Номинальный ток, А	630, 1000
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 1510-69	У2
Вариант конструктивного исполнения (см. чертежи и габаритные размеры)	1 – Базовое исполнение. Шины направлены от разъемов вспомогательных контактов 2 – Шины направлены в сторону вспомогательных контактов 3 – Разнонаправленные шины. Верхняя к, нижняя от разъемов вспомогательных контактов 4 – Разнонаправленные шины. Верхняя от, нижняя к разъему вспомогательных контактов 5 – Верхний контакт типа «тюльпан» Ø 24мм 6 – Верхний контакт типа «тюльпан» Ø 36 мм
Межполюсное расстояние, мм	1 – 150; 2 – 180; 3 – 200; 4 – 210; 5 – 230; 6 – 250; 7 — 275
Порядковый номер разработки	0 — базовый

Структура условного обозначения блока управления