Конструкция, принцип действия и основные технические характеристики
Устройство и работа выключателя
Электромагнитный привод зависимого (прямого) действия представляет собой электромагнит и предназначен для включения выключателя и взвода пружины отключения и пружины механизма поджатия дугогасительного блока.
Электромагнит состоит из неподвижного магнитопровода, якоря со штоком, образующих подвижный магнитопровод, возвратной пружины и катушки. На неподвижном магнитопроводе установлена крышка со стороны якоря для ограничения его обратного хода.
Пружинный привод состоит из сварного корпуса, электромагнита заводки пружины, электромагнита включения, включающей пружины, кронштейна, флажка (ГОТОВ — НЕ ГОТОВ), кнопки местного включения.
В корпусе на подшипниках качения установлен вал, на котором закреплено храповое колесо, на подшипниках скольжения установлен вал, на котором закреплен рычаг с установленной в нем толкающей собачкой и рычаг, связанные с якорем электромагнита тягой. В корпусе на подшипнике скольжения установлен флажок, на оси которого закреплен рычаг. Один конец включающей пружины закреплен на зацепе храпового колеса, а второй конец закреплен на кронштейне.
Автоматический цикл заводки включающей пружины производится электромагнитом, который начинает циклично работать после подачи соответствующего напряжения на контакты колодки. В этом случае срабатывает пускатель, расположенный на панели управления.
Контакты пускателя через диодный мост или непосредственно (в зависимости от исполнения привода) подают напряжение питания на обмотку электромагнита.
Циклы работы электромагнита повторяются до окончания заводки включающей пружины.
Время взвода пружины составляет не более 5 с.
По окончании заводки зацеп включающей пружины проходит «мертвое» положение колеса и пружина доворачивает колесо до упора уступа в запирающий валик, который фиксируется защелкой при помощи кулачка. Кулачок переводит флажок из положения НЕ ГОТОВ в положение ГОТОВ. Рычаг отключает блок вспомогательных контактов, который отключает электромагнит заводки пружины и выдает сигнал на контакты колодки о готовности привода к включению.
Ручная заводка включающей пружины осуществляется стержнем, из комплекта поставки, который вставляется в рычаг.
Включение выключателя
Включение выключателя с электромагнитным приводом.
В исходном положении контакты вакуумной дугогасительной камеры, разомкнуты и удерживаются в этом положении отключающей пружиной.
Для оперативного (дистанционного) включения необходимо предварительно подать напряжение питания (переменного или постоянного тока, в зависимости от исполнения выключателя) на контакты колодки, при этом срабатывает реле, и своими контактами подготавливает цепь питания пускателя.
При подаче команды включения на контакты колодки срабатывает пускатель (или контактор) и своими контактами через диодный мост (или непосредственно) подает напряжение питания на электромагнит включения.
Шток электромагнита, воздействуя на рычаг вала, поворачивает его. Другой рычаг вала через тяговый изолятор и механизм поджатия дугогасительного блока, замыкает контакты КДВ и вал фиксируется во включенном состоянии выключателя механической защелкой.
Счетчик увеличивает свои показания на единицу.
Одновременно, при повороте вала, происходит взвод отключающей пружины, указатель занимает положение ВКЛ, происходит переключение контактов переключателя.
Ручное неоперативное включение осуществляется рычагом из комплекта поставки, который устанавливается на шестигранный хвостовик вала. Для этого необходимо предварительно снять боковую крышку.
ВНИМАНИЕ! После неоперативного ручного включения выключателя необходимо снять рычаг с вала.
Включение выключателя с пружинным приводом
Оперативное включение выключателя производится предварительно заведенной включающей пружиной при подаче напряжения питания на включающий электромагнит.
Якорь электромагнита втягивается и через стержень поворачивает соосный ему рычаг. Ролик рычага освобождает защелку, ее рычаг под воздействием пружины поворачивает запирающий валик, освобождая храповое колесо. Храповое колесо под воздействием пружины через вал поворачивает кулачок. Кулачок, воздействуя на рычаг вала поворачивает его. Другой рычаг вала, через тяговый изолятор и механизм поджатия полюса, замыкает контакты КДВ. Во включенном состоянии вал фиксируется механической защелкой.
Срабатывание других дополнительных узлов и механизмов происходит аналогично их срабатыванию в выключателе с электромагнитным приводом.
При отсутствии напряжения питания привода включение выключателя осуществляется кнопкой включения после ручной заводки включающей пружины.
Отключение выключателя
В исходном положении контакты КДВ замкнуты, выключатель удерживается во включенном положении механической защелкой.
При подаче напряжения питания на отключающий электромагнит шток якоря электромагнита воздействует на рычаг защелки. Защелка освобождает вал, который поворачивается под воздействием пружины отключения и пружины механизма поджатия полюса, тяговый изолятор идет вниз, контакты КДВ размыкаются, указатель занимает положение ОТКЛ, контакты переключателя возвращаются в исходное положение.
Излишняя кинетическая энергия механизма выключателя при отключении гасится демпфером.
Цепочки предназначены для защиты внешних цепей управления от воздействия э. д. с. самоиндукции, возникающих при отключении электромагнитов включения, отключения и взвода включающей пружины при питании их напряжением постоянного тока.
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Номинальное напряжение, кВ | 27,5 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 29 |
| Номинальный ток, А | 1600 |
| Номинальный ток отключения, кА | 25 |
| Cквозной ток короткого замыкания: — ток электродинамической стойкости, кА — ток термической стойкости, кА — время протекания тока термической стойкости, с | 64 25 3 |
| Собственное время включения выключателей не более, с | 0,08 |
| Собственное время отключения выключателей не более, с | 0,03 |
| Номинальное напряжение постоянного (переменного) тока электромагнитов включения, отключения, и электромагнита взвода пружин включения, В | 110, 220 (220) |
| Электромагнитный привод: Ток потребления электромагнита при напряжении 110/220 В, А — включения; — отключения; | |
| Пружинный привод: Ток потребления электромагнита при напряжении 110/220(220 ) В, А — включения; — отключения; — взвода пружины включения | 1,3; 0,7 (0,7) 1,3; 0,7 (0,7) 11; 5,5 (5,5) |
| Масса, кг, не более | 150 |
Требования к надежности
1) ресурс по механической стойкости не менее 20 000 циклов В–tn–О, где tn –произвольная пауза;
2) ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе 1600 А – не менее 20 000 циклов В–tn–О;
3) ресурс по коммутационной стойкости при номинальном токе отключения – не менее 100 операций О; из них 30 циклов В-О;
4) срок службы до списания – 30 лет.
Техническая документация
Руководство по эксплуатации выключателя вакуумного типа ВБС–27,5IV УХЛ1 с электромагнитным или с пружинным приводом
КУЮЖ.674153.006 РЭ
Скачать.
Источник
Приводы к коммутационной высоковольтной аппаратуре
Для включения и отключения разъединителей, выключателей нагрузки, масляных выключателей и другой коммутационной аппаратуры используют специальные устройства — приводы . Для автоматически отключаемых или включаемых аппаратов привод удерживает их соответственно во включенном или отключенном положении.
По роду используемой энергии приводы разделяют на ручные, электрические (электромагнитные, электродвигательные), пружинные, пневматические. Раньше применялись грузовые приводы, которые оказались недостаточно надежными в работе.
Различают также неавтоматические, полуавтоматические и автоматические приводы. Первые дают возможность включать или отключать аппарат только вручную. Вторые обеспечивают автоматическое (дистанционное) отключение или в некоторых случаях включение аппарата. Автоматические приводы дают возможность автоматически (от соответствующих устройств защиты и автоматики) или дистанционно включать и отключать коммутационные аппараты.
Для управления разъединителями наиболее часто используют ручной рычажной привод. Он может быть установлен как в закрытых, так и в открытых распредустройствах. Рукоятка такого привода перемещается в вертикальной плоскости на угол 120 — 150 °. Движение рукоятки при помощи тяг и рычагов передается валу ножей разъединителя. При отключении рукоятку привода поворачивают вниз, при включении — снизу вверх.
Ручные приводы устанавливают на тех же опорных конструкциях, на которых размещается разъединитель. Наличие привода дает возможность осуществить механическую или электрическую блокировку разъединителя и выключателя для предотвращения неправильных операций с разъединителем при включенном выключателе.
Однополюсными разъединителями часто управляют при помощи изолирующей штанги, которой захватывается петля, специально предусмотренная на ноже разъединителя.
Короткозамыкателями и отделителями управляют при помощи приводов типа ПГ-10К и ПГ-10-0 или ШПК и ШПО. Эти приводы, имеющие одинаковую кинематическую схему, размещают в шкафах для наружной установки. Вал этих приводов при помощи соответствующих рычагов и тя г соединен о короткозамыкателями или отделителями.
В приводе короткозамыкателя можно установить два реле прямого действия максимального тока и один электромагнит отключения. При срабатывании реле или электромагнит освобождает защелку привода и короткозамыкатель включается под действием введенной при его отключении пружины.
Отключают короткокозамыкатель вручную при помощи рукоятки управления приводом. В приводе отделителя устанавливают электромагнит отключения, который при срабатывании также освобождает защелку и обеспечивает автоматическое отключение отделителя под действием заведенной при его включении пружины. Раньше в этих в приводах устанавливались специальные блокирующие реле (БРО), однако они оказались недостаточно надежными, и поэтому, чтобы предотвратить отключение отделителя при включенном короткозамыкателе, используют токовую блокировку в схеме автоматического управления.
Выключатели нагрузки могут быть оснащены приводами нескольких модификаций: с ручным включением и отключением (типа ПР-17), с ручным включением и ручным или дистанционным отключением (типа ПРА-17), с дистанционным или автоматическим включением и отключением (типа ПЭ-11).
Выключателями нагрузки с заземляющими ножами управляют ври помощи отдельного, ручного привода с механической блокировкой, не позволяющей включить заземляющие ножи при включенном выключателе.
Для управления масляными и другими выключателями используются приводы, имеющие следующие основные узлы: включающий механизм, обеспечивающий включение выключателя, запирающий механизм (защелка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расцепляющий механизм, освобождающий защелку, после чего выключатель отключается под действием отключающих пружин, заведенных при включении. Наибольшее усилие требуется при включении, так как в этом случае необходимо также преодолеть сопротивление отключающих пружин. Трение и силы инерции в подвижных частях. При включении на короткое замыкание. может потребоваться преодоление электродинамических усилий, отталкивающих контакты один от другого.
Наиболее часто для управления выключателями используют автоматические приводы. В сельских электрических сетях наибольшее распространение получили пружинные приводы. Более широкое применение их по сравнению с электромагнитными приводами объясняется тем, что для их работы не требуются аккумуляторные батареи и соответствующие зарядные агрегаты. В данном случае выключатель автоматически включается под действием заранее заведенных (натянутых) пружин.
Включающие пружины можно заводить от руки или специальным двигателем, который обычно снабжен редуктором (автоматический моторный редуктор — AMP). Пружинные приводы используют для управления масляными выключателями на напряжение 6 — 35 кВ. Они обеспечивают: ручное или дистанционное (посредством встроенных электромагнитов включения и отключения) включение и отключение выключателя, автоматическое отключение выключателя под действием защиты (при помощи встроенных реле или отдельного комплекта реле защиты), автоматическое повторное включение (АПВ) выключателя после его автоматического отключения при помощи специальной релейной схемы и встроенного электромагнита включения (возможно также механическое АПВ посредством рычажного механизма привода, которое в последнее время обычно не используется).
Имеется ряд конструкций пружинных приводов (типа ППМ-10, ПП-67, ПП-74 и др.). В сельских электрических сетях наиболее часто применяется привод типа ПП-67К.
Опыт эксплуатации пружинных приводов, в частности типа ПП-67, показал, что они относительно часто выходят из строя и из-за сложной механической части являются одним из наиболее ненадежных элементов электрооборудования. Поэтому существует несколько конструкций, в частности электромагнитные приводы с использованием мощных выпрямителей, для сельских электроустановок.
Электромагнитные приводы, получающие питание от аккумуляторной батареи, нашли широкое распространение в установках с постоянным оперативным током. Эти приводы представляют собой устройства управления выключателем прямого действия: энергия, необходимая для включения, непосредственно подается В процессе включения от источника большой мощности электромагниту включения. Отключение происходит под действием маломощного электромагнита отключения. Достоинство электромагнитных приводов — простота конструкции и надежность действия. Основной недостаток — большой ток, потребляемый электромагнитом включения.
Промышленность изготовляет электромагнитные приводы нескольких типов. Для выключателей на напряжение 10 кВ достаточно широко используются приводы типа ПЭ-11.
Большинство приводов различного типа снабжены устройством свободного расцепления. Это — механический узел привода, обеспечивающий свободное отключение выключателя независимо от положения подвижных элементов. Устройство свободного расцепления особенно необходимо для быстрого отключения выключателя при включении его на короткое замыкание.
Воздушными выключателями, работающими от компрессора, управляют при помощи пневматического привода. Действие этого привода обеспечивается за счет энергии сжатого воздуха от той же компрессорной установки.
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:
Источник
