Kuhni-nn.ru

Кухни НН
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Быстродействующие выключатели: устройство и принцип действия

Сейчас можно смело утверждать, что выключатели такого рода являются одновременно и коммутационной, и защитной аппаратурой.

Алкотестер Drivesafe: технические характеристики, инструкция и отзывы Вам будет интересно: Алкотестер Drivesafe: технические характеристики, инструкция и отзывы

К примеру, в тяговых сетях постоянного тока, где напряжение достигает 3 кВ, при появлении короткого замыкания сила тока будет резко возрастать до 30-40 кА. Естественно, что такие колоссальные показатели силы тока представляют огромную угрозу для любого оборудования, подключенного к этой сети. Чаще всего это термические и динамические воздействия, приводящие к выходу из строя аппаратуры.

схема быстрого выключателя

Система бакового типа

Такие системы очень популярны, так как они имеют простую конструкцию. Ввод, дугогасительная система и система контактов – вот ее составные элементы. Если оборудование используется в с-ме, напряжение в которой ровняется 3-20 кВт, тогда все фазы можно расположить в одной емкости. Если же показатель напряжения увеличивается до тридцати пяти кВт, тогда фазу стоит расположить в отдельной емкости.

В обоих случаях можно использовать систему по автоматическому или дистанционному управлению. Но если первый вариант предполагает возможность ручного управления, то второй требует наличия автомата повторного включения.

1245403401_Yicbk_1b

В процессе нахождения всех фаз в 1 емкости наполненной жидкостью, рабочая среда производит изоляцию контактов как один от другого, так и от бакового корпуса. Последний должен иметь заземление. Масле также выполняет функцию гашения дуги и изолирует фазы электроснабжения в момент, когда сеть разрывается.

Выключатели БВП-3, БВП-5 (быстродействующий выключатель поляризованный), стоящие на советских грузовых электровозах (ВЛ8, ВЛ23, ВЛ10, ВЛ11 и др.) — БВ в классическом понимании, так как во включенном состоянии удерживаются только электромагнитными силами без участия механических деталей, что многократно ускоряет их отключение. Якорь БВ (подвижный контакт) приводится во включенное положение пневматическим цилиндром и удерживается низковольтной (50 вольт) удерживающей катушкой. На одном сердечнике с ней намотан размагничивающий виток, по которому протекает ток тяговых двигателей электровоза. Направления протекания тока в катушке и витке — противоположные, поэтому при повышении тягового тока сверх допустимого магнитный поток удерживающей катушки взаимоуничтожается потоком размагничивающего витка и якорь БВ отпадает.

Читайте так же:
Как рассчитать ток автоматических выключателей

Так как выключатель срабатывает лишь при одном направлении протекания силового тока, он называется поляризованным и не в состоянии сработать при коротком замыкании в режиме электроторможения, когда ток протекает в обратном направлении — из электровоза в контактную сеть. Поэтому для режима рекуперативного торможения в схему электровоза введены быстродействующие контакторы (БК), при коротком замыкании в режиме рекуперации разрывающие цепь возбуждения двигателей. В результате ток опрокидывается в моторный — и в этот момент отключается БВ.

ЯВ-1001 (ящик выключателей), стоящий на электровагонах метро типа 81-717/714 («номерных»), не является БВ в классическом понимании, но называется так по традиции. Он состоит из четырёх общепромышленных трёхфазных автоматов А3722П (660 В, 250 А), фазы которых соединены последовательно для надёжной работы при напряжении КС метрополитена (825 вольт), между собой автоматы в каждой паре также соединены последовательно. Первая пара автоматов включена в цепь тяговых двигателей №№1 и 3, вторая пара — в цепь ТЭД №№2 и 4. Включаются автоматы при помощи электромагнитных (на поздних сериях — пневматических) приводов, отключаются при подаче напряжения на катушки независимых расцепителей либо в аварийной ситуации под действием тока короткого замыкания.

Электромагнитный привод состоит из транзисторного инвертора, преобразующего постоянное напряжение цепей управления (75 вольт) в переменное частотой 400 Гц, вольтодобавочного трансформатора, повышающего напряжение, накопительного конденсатора и включающих электромагнитов. При нажатии на кнопку включения БВ инвертор начинает заряжать конденсатор, по достижении нужного напряжения конденсатор подключается к электромагниту и электромагнит включает автомат.

Чешские быстродействующие выключатели 4HC (электровозы ЧС1, ЧС3), 12HC (ЧС2, ЧС7) — также не истинные БВ, а автоматические выключатели защёлкивающего типа, включение их производится электромагнитным (4HC) или пневматическим (более мощный 12HC) приводом, отключение происходит либо при протекании по силовой отключающей катушке такого тока, который вызывает втягивание якоря, выбивающего защёлку из зацепления с храповиком, либо при обесточивании удерживающей катушки.

Читайте так же:
Адаптер с выключателем 16а

Безопасность эксплуатации и экологичность вакуумных выключателей

Вакуумные выключатели характеризуются малой энергией привода, небольшими динамическими нагрузками и отсутствием выбросов газа и масла. Масса и габариты вакуумных выключателей ниже массы и габаритов других выключателей при одинаковых номинальных параметрах тока и напряжения (за исключением элегазовых). Благодаря этому достигается бесшумная работа и исключается загрязнение окружающей среды.

Благодаря этим преимуществам вакуумные выключатели все шире применяются как при строительстве новых комплектных распределительных устройств, так и для замены морально и физически устаревших масляных выключателей при реконструкции комплектных распределительных устройств, находящихся в эксплуатации.

Выводы

Рассматриваемые изделия имеют много сходств. Однако для них характерно и немало отличий. Выключатель характеризуется наличием двух контактов. Он используется для соединения и разъединения электрической цепи. Переключатель отличается тремя контактами и тоже применяется для соединения и разъединения электрической цепи. Также с его помощью удается создать новую цепь, что расширяет возможности использования устройства.

Одноклавишные или многоклавишные

Обычные, механические можно выбрать нескольких типов – с одной клавишей или с двумя / тремя. Одна клавиша размыкает один контур освещения, поэтому его можно поставить только на один осветительный прибор. А вот с двумя или тремя, как становится понятно — размыкают 2 или 3 контура, поэтому их нужно устанавливать там, где это необходимо. Например, большая люстра в зале, или включение нескольких смежных комнат, обычно ванная туалет и коридор.

одна клавиша

две клавиши

три кнопки

Особенности конструкции масляного и сухого трансформатора

Эксплуатационная пригодность трансформатора в первую очередь обуславливается спецификой его внутренней наполненности. Устройство сухого способа охлаждения изготовляется при помощи всевозможных инновационных методик проектирования. Каждая деталь проходит тщательную проверку, а готовое изделие испытывается в несколько этапов и проверяется по уровню соответствия стандартам качества (ISO9001:2000).

Читайте так же:
Выключатели с датчиком движения для зеркала

На рынке очень популярны сухие трансформаторы с литой изоляцией (ТСЗГЛ), созданные посредством заливки компаундом с последующим вакуумированием. Спрос на них велик, так как технология изготовления относительно дешевая, а результат работы эффективный — обмотки полностью закрыты пленкой из чистой смолы или стеклонитей, потому защищены от попадания испарений, или других факторов раздражителей. Плюс образовывается единый твердый блок из всех деталей, где составные части органично взаимодействуют друг с другом.

Важно учесть, что литая изоляция не выдерживает слишком низких температур или их резкого перепада, потому возможны нарушения изоляции. Возникновение подобного рода рисков невозможно при масляной системе охлаждения — с ними длительные перегрузки переносятся нормально.

Распределение электроэнергии

Сравнения обмоток масляного и сухого трансформатора

Обмотки представляют собой важную часть конструкции и создаются на специальных автоматизированных станках. В качестве материала изготовления чаще выбирают алюминиевые проводники. В сухих трансформаторах обмотки изолированы со всех сторон прослойкой смолы, за счет чего в ходе испытаний гарантировано не возникнет трещин и повреждений. Обмотки делят на высокого и низкого напряжения. Благодаря наличию перемычек можно установить точные показатели напряжения ±2 х 2,5%.

Такие обмотки делаются из алюминиевого реже медного провода и формируются в цилиндр. Они имеют пути ввода и вывода, где стыки и соединения спайки пропитаны эпоксидной смолой в вакууме – гарантия надежности и герметичности соединения. Особенность изоляции сухих устройств, а именно обработка токоведущих частей веществами, которые предупреждают самовозгорание, позволяет монтировать трансформаторы внутри помещения.

Рекомендуется непосредственная близость сухого трансформатора к источнику нагрузки. Маслонаполненные трансформаторы считаются пожароопасными (категория В1) и должны располагаться в подстанциях. Это приводит к увеличению задействования линий низкого напряжения и к значительному увеличению длины кабеля или проводов.

Читайте так же:
Выключатели путевые взрывозащищенные типа впв

Таблица сравнения сухих трансформаторов и масляных

ХарактеристикаМаслонаполненныеСухие
Установка и эксплуатацияНаружная, обязательно наличие маслохозяйства, большая протяженность кабельных линийВнутренняя и внешняя, короткие кабельные линии
Категория пожарной и взрывобезопасностиВ1 – пожароопасная 1Д – безопасная 2
ОхлаждениеВоздух (-40оС..+60оС)Воздушная (-60оС..+60оС)
ПерегрузкаДлительное время незначительные перегрузкиБольшая перегрузочная способность непродолжительное время
ОбслуживаниеЕжегодная проверка масла на наличие воды и газаОчистка от пыли, обследование соединений тепловизором и визуальный осмотр
Выбросы СО2ЕстьОтсутствуют
ПотериБольшие потери на короткое замыканиеНизкие потери кз, снижение потерь на токи ХХ и КЗ.

Недостатки сухих трансформаторов

Резюмируя все вышеперечисленные пункты, стоит четко разграничить и обозначить сильные и слабые стороны трансформаторов с разными вариантами восстановления теплового баланса. Среди минусов сухого типа выделяют:

  • Срок эксплуатационной пригодности составляет приблизительно 10-15 лет, что в два раза меньше, чем маслонаполненного трансформатора.
  • Пусть расходы на монтаж невелики, наравне с текущими затратами, но первоначальная стоимость оборудования существенна.
  • В сухих трансформаторах уровень потерь холостого хода и короткого замыкания выше, чем у масляного.
  • Обмотки, залитые смолой нельзя отремонтировать, можно только заменить. Трансформаторы с жидким диэлектриком легче ремонтировать на месте силами местных специалистов.
  • В наличие нет ПБВ переключателя (анцапфы) — контроль напряжения реализуется только через перемычки, находящиеся в области действия высокого напряжения.

Недостатки масляных трансформаторов

Такие модели достаточно энергоэффективны и шумоустойчивы. Недочеты в функционировании легко диагностируются после профилактической пробы масла, чего нельзя сделать в отношении приборов сухого типа охлаждения. Среди недостатков можно назвать:

  • Повышенная степень конденсации влаги в воздухе, химическая активная среда создают зоны риска. Потому специалисты советуют проводить периодический сервисный осмотр, от которого часто отказываются, ведь очистка предполагает приостановление действия трансформатора. Впоследствии это может негативно отразиться на эффективности в эксплуатации оборудования.
  • Как при монтаже, так и на протяжении всего периода пользования, обязательно чётко соблюдать противопожарные меры, предусмотреть все необходимые сопровождающие мероприятия.
  • Экологически более опасны по сравнению с сухими трансформаторами из-за наличия трансформаторного масла. При возгорании масла выделяется гремучий газ, который может привести к взрыву.
Читайте так же:
Выключатели безопасности лифта что это

Как показывают результаты, оба вида трансформаторов в чем-то превосходят друг друга, одновременно с этим уступая по иным параметрам. Делать выбор в пользу конкретного трансформатора можно исходя исключительно из технических потребностей и предполагаемых эксплуатационных условий. Очень важно в проекте электроснабжения, прежде чем выбрать трансформатор сделать техно-экономическое обоснование.

Как в сухих, так и масляных трансформаторах обмотки высокого напряжения помещаются над обмотками низкого. Однако в первом случае изоляция противопожарная (класс нагрева стойкости F или H), во втором — это невозможно предусмотреть из-за наличия трансформаторного масла.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector