Вакуумный выключатель ВТБЭ-10/630-УХЛ3

1.1 Технические данные вакуумного выключателя ВТБЭ-10/630-УХЛ3

Выключатели нагрузки вакуумные разъединяющие предназначены для установки в шкафах комплектных распределительных устройствах (КРУ), камерах стационарного одностороннего обслуживания (КСО), и комплектных трансформаторных подстанций (КТП) и обеспечивают включение и отключение под нагрузкой участков цепи трехфазного переменного тока частотой 50-60 Гц, номинальным напряжением 10 кВ, с заземленной или изолированной нейтралью, а также заземление отключенных участков при помощи встроенных ножей заземлителей. В отключенном положении выключатели образуют видимый разрыв, то есть выполняют функции разъединителей. Конструкция выключателей имеет широкий ряд исполнений, что позволяет применять их без значительных затрат для замены устаревших аппаратов, находящихся в эксплуатации. Такая конструкции вакуумного выключателя позволяет достичь определенных технических характеристик ( Таблица 1.1.).

Таблица 1.1 - Основные технические характеристики выключателей BB/TEL

№ п/п	Показатель	Значение
1	Номинальное напряжение, кВ	10
2	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
3	Номинальный ток (Iном.), А	630
4	Номинальный ток отключения (Iо ном.), кА	12,5; 20
5	Сквозной ток короткого замыкания: наибольший пик, кА, не более начальное действующее значение периодической составляющей	32; 52; 81 12,5; 20
6	Нормированное процентное содержание апериодической составляющей, %	40; 40; 40
7	Среднеквадратическое значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), кА	12,5; 20
8	Время протекания тока термической стойкости, с	3
9	Собственное время отключения выключателя, с, не более	0,015
10	Полное время отключения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более	0,09
11	Собственное время включения, с, не более	0,07
12	Полное время включения, в зависимости от типа БУ/TEL, с, не более	0,1
13	Неодновременность замыкания и размыкания контактов, с, не более	0,004
14	Номинальное напряжение питания катушек электромагнитов (постоянное), В	220
15	Номинальные параметры оперативного напряжения питания - переменное, В постоянное, В диапазон, %	100, 220 24, 48, 110, 220 85 - 110
16	Ресурс по коммутационной стойкости: при номинальном токе Iном., операций «ВО» при токах короткого замыкания I=(60-100)% от (Iо.ном.), операций «ВО»	50000 100
17	Механический ресурс, циклов «ВО»	50000
18	Электрическое сопротивление главной цепи полюса, мкОм, не более, при номинальном токе: 630 А 1000 А 1600 А	60 40 30
19	Масса, кг: BB/TEL-10 конструктивные исполнения 41; 42; 44; 45; 46; 48; 51;52 BB/TEL-10 конструктивные исполнения 43; 47 BB/TEL-10 конструктивные исполнения 59; 70 BB/TEL-10 конструктивные исполнения 60; 71	35 38 65 68
20	Срок службы до списания, лет	25

Структура условного обозначения выключателей:

BB/TEL-X-X/X-XX-X

Выключатель вакуумный

Наименование серии

Номинальное напряжение, кВ

Номинальный ток отключения, кА

Номинальный ток, А

Климатическое исполнение и категория размещения

Конструктивное исполнение по каталогу.

Пример записи обозначения выключателя напряжением 10 кВ с номинальным током отключения 12,5 кА, номинальным током 630 А, климатического исполнения У2, конструктивного исполнения по каталогу.

Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ1550, условия эксплуатации при этом:

· наибольшая высота над уровнем моря до 3000 м;

· верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным плюс 55°С, эффективное значение температуры окружающего воздуха КРУ и КСО - плюс 40°С;

· нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха - минус 40°С;

· верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при плюс 25°С;

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры электропрочности изоляции выключателя.

Параметры вспомогательных контактов выключателя приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Параметры вспомогательных контактов вакуумного выключателя

№ п/п	Параметр	Номинальное значение
1	2	3
1	Максимальное рабочее напряжение, В (перем. и пост.)	400
2	Максимальная коммутируемая мощность в цепях постоянного тока при t=1 ms, Вт	40
3	Максимальная коммутируемая мощность в цепях переменного тока при cos j= 0,8, ВА	40
4	Максимальный сквозной ток, А	4
5	Испытательное напряжение, В (пост.)	1000
6	Сопротивление контактов, мкОм, не более	80
7	Коммутационный ресурс при максимальном токе отключения, циклов В-О	10⁶
8	Механический ресурс, циклов В-О	10⁶

Развитие вакуумных выключателей связано с тем, что вакуум является идеальной изоляционной средой, так как ионизация молекул газа путем соударения с ними электронов чрезвычайно мала, а значит, практически исключено лавинообразное нарастание количества заряженных частиц из-за весьма низкой плотности газа. Поэтому электрическая прочность изоляционного межконтактного промежутка в вакууме значительно выше, а длина дуги значительно меньше, чем в масляных, элегазовых и воздушных выключателях. Это позволяет существенно снизить габариты дугогасительной камеры вакуумного выключателя. Сравнение разрядного импульсного пробивного напряжения Uпр в зависимости от величины межконтактного промежутка S в различных дугогасящих средах представлено на рис. 1.1.

Рисунок 1.1- График разрядного импульсного пробивания напряжения в различных коммутационных аппаратах.

1.2 Конструкция и характеристики основных узлов вакуумного выключателя

В отличие от большинства существующих выключателей, в основу устройства BB/TEL заложен принцип раздельного управления контактами вакуумных дугогасительных камер фаз аппарата. Данный принцип позволил существенно уменьшить количество движущихся частей привода.

Вакуумные дугогасительные камеры установлены внутри полых опорных изоляторов, закреплённых на общем основании (см. рис. 1, 2). Подвижные контакты дугогасительных камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, которые также располагаются внутри опорных изоляторов. Таким образом, все элементы конструкции полюса имеют общую ось симметрии, вдоль которой совершают возвратно-поступательное движение детали механизма. Это позволяет существенно упростить кинематическую схему BB/TEL, отказаться от применения нагруженных шарнирных и рычажных звеньев, что, в свою очередь, делает возможным создание коммутационного аппарата с высоким механическим ресурсом, не требующего обслуживания и регулировки в течение всего срока службы.

Приводы фаз располагаются внутри основания выключателя. Они механически соединены между собой посредством общего вала, который выполняет следующие функции:

· обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов работы;

· приводит в действие вспомогательные контакты выключателя;

· обеспечивает механическую блокировку работы РУ, в котором установлен BB/TEL;

· управляет визуальными индикаторами положения BB/TEL.

На рис. 1, 2 представлен пример конструкции выключателя с номинальным током 1000 А. Конструкция выключателя с номинальным током 1600 А аналогична, но имеет отличия в части устройства элементов главной токоведущей цепи с целью обеспечения большей пропускной способности.

На напряжение 10 кВ разработаны вакуумные дугогасительные камеры (ВДК) с токами отключения 40 и 50 кА. На рис. 3 показан схематический разрез вакуумной дугогасительной камеры с поперечным магнитным дутьем с серповидными контактами, применяемой в вакуумных выключателях на номинальные напряжения 10 кВ с номинальным током 3150 А и током отключения до 20 кА. Поперечное магнитное поле быстро перемещает дугу, что позволяет уменьшить износ контактов и улучшает процесс гашения дуги.

Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях - ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО. Фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защёлок, и обеспечивается:

· силой упругости отключающей пружины в положении ОТКЛЮЧЕНО;

· силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, в положении ВКЛЮЧЕНО.

Операция включения и отключения производится путём подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.

Рисунок 1 Конструкция вакуумного выключателя.

Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов. При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов выключателя разряжаются предварительно заряженные конденсаторы блоков управления. Таким образом обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.

Применяются следующие типы блоков управления предприятия «Таврида Электрик»:

· BU/TEL-220-05A (ИТЕА468332.021РЭ) с блоком питания ВР/TEL-220-02A (ИТЕА436535.007РЭ)№

· БУ/TEL-220-10 (ИТЕА468332.017РЭ);

· БУ/TEL-100/220-12-01; (БУ/TEL-12/64-12-01); (АРТА468332.001РЭ);

· БУ/TEL-100/220-12-02; (БУ/TEL-12/64-12-02); (АРТА468332.001РЭ);

· БУ/TEL-100/220-12-03; (БУ/TEL-12/64-12-03); (АРТА468332.001РЭ).

Блок управления BU/TEL-220-05A используется только в комплекте с блоком питания BP/TEL-220-02A. Остальные типы блоков управления имеют встроенные блоки питания. Выбор типа блока управления зависит от рода оперативного напряжения (постоянное, переменное, выпрямленное), его источников, функционального назначения ячейки, объёма РЗиА, типа используемой аппаратуры и др. параметров.

Содержание