Назначение и где применяются
Использование разъединителей в энергетике для разрывов цепей продиктовано, в первую очередь, соображениями безопасности. Их применяют для выполнения подключений контактных сетей для запитки током от питающих линий. Эти механизмы также служат для безопасного изменения схем соединений участков цепей.
На рисунке 1 изображён участок линии с высоковольтными разъединяющими устройствами.
Рисунок 1. Участок линии с высоковольтными разъединителями
Рассматриваемые коммутационные механизмы обладают двумя важными качествами, позволяющими контролировать процесс коммутации:
- Возможностью визуального наблюдения за положением подвижных контактов в местах разъединения.
- Отсутствием механизма, допускающего вероятность свободного (произвольного) расцепления. Применение ручных приводов гарантирует выполнение специалистом запланированной операции по обесточиванию или подключению электрической сети в нужный момент.
Такая конструкция разъединителя позволяет обслуживающему персоналу быстро оценивать состояние рабочих частей механизма коммутации перед включениями, а также визуально контролировать положение контактных ножей в конкретной ситуации. Разъединители всегда работают с использованием высоковольтных выключателей, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях.
Допускается коммутация такими приборами трансформаторов, работающих на холостом ходу, а также для отключения линий с циркулирующими токами наводки. При наличии соответствующих шунтирующих устройств можно разъединять электрические цепи, находящиеся под током или отключать маломощные токи нагрузки трансформаторов. При этом всегда наблюдается дуговой разряд на начальной стадии отключения или перед включением, когда контакты приблизятся на расстояние пробоя.
Время горения дуги сокращает наличие контактных пружин. Исключение составляет класс выключателей нагрузки, в конструкции которых предусмотрены автогазовые дугогасительные устройства – ВНА. Такие выключатели могут использоваться в качестве высоковольтных разъединителей, которые применяются для коммутации участков цепей до 10 кВ. (Рис. 2).
Рисунок 2. Высоковольтный выключатель нагрузки ВНА
Основные области применения
Разъединители высоковольтных цепей используются во многих областях. С их помощью обслуживают:
- сети комплектных трансформаторных подстанций, в том числе и передвижные КТП;
- семейство комплектных распределительных устройств КРУ и КРУН;
- конденсаторные установки;
- камеры сборные, предназначенные для одностороннего обслуживания;
- ГРЩ, шкафы ввода и распределения и другое оборудование.
Способность трёхполюсных и однополюсных разъединителей коммутировать зарядные токи воздушных проводов и кабельных линий, включать и отключать индукционные токи силовых трансформаторов, отсекать уравнительные токи, разъединять цепи с небольшими токами нагрузки делает эти приборы незаменимыми в различных энергосистемах.
Сферы применения высоковольтных разъединителей регламентируют ПТЭЭП. Правила разрешают их использование в сетях на 6 – 10 кВ, для включения либо отключения нагрузочных токов до 15 А или до 70 А уравнительных.
Классификация и устройство разъединителей
Отдельные типы разъединителей 6 — 10 кВ отличаются друг от друга по роду установки (разъединители внутренней и наружной установки); по числу полюсов (разъединители однополюсные и трехполюсные); по характеру движения ножа (разъединители вертикально-поворотного и качающегося типа). Трехполюсные разъединители управляются рычажным приводом, однополюсные — оперативной изоляционной штангой.
Различие в конструкциях разъединителей внутренней и наружной установок объясняются условиями их работы. Разъединители наружной установки должны иметь приспособления, разрушающие ледяную корку, образующуюся при гололеде. Кроме того, их используют для отключения небольших токов нагрузки и их контакты снабжаются рогами для гашения дуги, возникающей между расходящимися контактами.
| Разъединители РЛНД-10 | |
| Назначение Разъединители серии РЛНД-1 предназначены для включения и отключения под напряжением обесточенных участков цепи высокого напряжения, а также заземления отключенных участков при помощи стационарных заземлителей. Условия эксплуатации Температура окружающей среды от +40°С до -60°С Высота над уровнем моря не более 1000м Толщина корки льда до 10мм Скорость ветра без гололеда не более 40 м/с Скорость ветра с гололедом не более 15 м/с Конструкция Разъединитель серии РЛНД-1 выполнен в виде трехполюсного (на одной раме) аппарата горизонтально-поворотного типа, каждый полюс которого имеет один поворотный и один неподвижный изоляторы, на которых расположена контактная система. Разъединитель имеет один или два стационарных заземлителя. Размыкаемые соединения главного и заземляющего контуров осуществляются через ламельные контакты, контактное нажатие в которых создается пружинами. Основные части разъединителя, выполненные из черных металлов, имеют стойкое антикоррозийное покрытие — горячий или гальванический цинк. Привод Разъединители серии РЛНД управляются приводом ПРН-10 МУ1. Приводы имеют механическую блокировку между главными ножами и заземлителями. Условное обозначение | |
| Л | — линейный; |
| Н | — наружной установки; |
| Д | — количество опорных изоляторов (два); |
| I | — исполнение с неподвижном контактным выводом на поворотном изоляторе; |
| 1,2 | — количество заземлителей; |
| Б | — усиленное исполнение изоляции; |
| 200,400 | — номинальный ток; |
| УХЛ | — климатическое исполнение; |
| — категория размещения; |
Разъединители серии РДЗ предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрической сети высокого напряжения, а также заземления отключённых участков при помощи стационарных заземляющих ножей.
Конструкция
Разъединители серии РДЗ состоят из отдельных полюсов, которые могут использоваться в однополюсном и трёх полюсном варианте установки на горизонтальной плоскости. Разъединители на класс напряжения 35 и 110 кВ на номинальный ток 1000 А допускают установку на вертикальной плоскости. Полюс разъединителя выполнен в виде двухколонкового аппарата с разворотом главных ножей в горизонтальной плоскости и состоит из цоколя, изоляционных колонн, токоведущей системы и заземляющего устройства. Контактные ножи разъединителя на 1000А выполнены из двух медных параллельных шин, установленных «на ребро», один конец которых гибкими связями соединён с контактным выводом, а на другом образован разъёмный контакт. Контактные ножи разъединителей на 2000 и 3150А состоят из двух контактных ножей на 1000А.
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды от +40С до -60С — для исполнения УХЛ1; и от -10С до +45С — для исполнения Т1; Относительная влажность воздуха до 100% при температуре +25С; толщина корки льда до 10мм — для разъединителей 35 и 110кВ; до 20мм — для разъединителей 150 и 220кВ; Скорость ветра без гололёда 40 м/с; скорость ветра с гололёдом не более 15 м/с; Категория изоляции — «А» или «Б»; Климатическое исполнение — УХЛ1 и Т1.
Привод
Разъединители серии РДЗ приводятся в действие ПРГ-2Б УХЛ1.
Условное обозначение
Р — разъединитель; Д — двухколонковый; З — наличие заземлителей; 2 — количество заземлителей; 35 — номинальное напряжение; Б- усиленное исполнение изоляции; 1000 — номинальный ток; НУХЛ — климатическое исполнение; 1 — категория размещения;
Структура условного обозначения Разъединители серий РВ, РВО, РЛВОМ, РВФ, РВЗ, РВФЗ РХВХХ-Х/Х Х ХХ:
| Р | — разъединитель; |
| Л | — линейный (для РЛВОМ); |
| В | — внутренней установки; |
| О | — однополюсный (для РВО и РЛВОМ), |
| З | — с заземляющими ножами (для РВЗ), |
| Ф | — фигурный (с проходными изоляторами для РВФ и РВФЗ); |
| З | — с заземляющими ножами (для РВФЗ), |
| М | — модернизированный (для РЛВОМ); |
| Х | — номинальное напряжение, кВ (6, 10, 11); |
| Х | — номинальный ток, А (400, 630, 1000); |
| Х | — для РВФ: II — проходные изоляторы со стороны шарнирных контактов, III — проходные изоляторы со стороны разъемных контактов, IV — проходные изоляторы с двух сторон; |
| для РВЗ: I — заземляющие ножи со стороны разъемных контактов, II — заземляющие ножи со стороны шарнирных контактов, III — заземляющие ножи с двух сторон; | |
| для РВФЗ: II-II — по РВФ, вариант по РВЗ, вариант I, II (для РЛВОМ), II — с дополнительным изолятором; | |
| ХХ | — климатическое исполнение и категория размещения. Приводы серии ПР ПР-Х-Х-Х-Х: |
| ПР | — привод рычажный; |
| Х | — модель: 10 — заднего присоединения, 11 — переднего присоединения, |
| Х | — вариант: I — длина рукоятки 250 мм, II — длина рукоятки 350 мм; |
| З | — с электромагнитным блок-замком, |
| Ш | — для высоковольтных распределительных шкафов; |
| Х | — климатическое исполнение и категория размещения. Разъединители и приводы изготовляются климатических исполнений УХЛ и Т, категория размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89. |
Разъединитель РВ3-10/400 III УХЛ2 Р — разъединитель, В — внутренней установки, 3 — c заземляющими ножами, 10 — номинальное напряжение, кВ, 400 — номинальный ток, А, III — ножи заземления расположены с двух сторон, УХЛ — климатическое исполнение по ГОСТ 15150, 2 — категория размещения по ГОСТ 15150.
Разъединитель РВФ3-10/630 II-II УХЛ2 Р — разъединитель, В — внутренней установки, Ф — фигурный, 3 — c заземляющими ножами, 10 — номинальное напряжение, кВ, 630 — номинальный ток, II-II — проходные изоляторы со стороны шарнирных контактов и нож заземления со стороны шарнирных контактов, УХЛ — климатическое исполнение по ГОСТ 15150, 2 — категория размещения
Привод ПР-10 УХЛ2 П — привод, Р — ручной, 10 — номинальное напряжение, УХЛ — климатическое исполнение по ГОСТ 15150, 2 — категория размещения по ГОСТ 15150
| Отделитель. |
| Отделитель – коммутационный аппарат, предназначенный для быстрого отсоединения поврежденного участка электрической сети в бестоковую паузу (реже для операций включения). По конструкции токоведущих частей отделители не отличаются от разъединителей. Их контактная система не приспособлена для коммутаций под рабочим током нагрузки. Для быстрого отключения (не более 0,5с) в отделителях используется энергия взведенной пружины привода. В основном, в целях экономии, отделители применяются на подстанциях 35, 110 кВ вместо выключателей по стороне высшего напряжения. Отделители работают в связке с короткозамыкателями. Отделителями допускаются операции отключения и включения: — трансформаторов напряжения, зарядного тока шин и подстанционного оборудования всех напряжений (кроме конденсаторных батарей); — параллельных ветвей, находящихся под током нагрузки, если разъединители этих ветвей шунтированы другими включенными разъединителями или выключателями; — намагничивающих токов силовых трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий; — нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек при отсутствии в сети замыкания фазы на землю. |
Короткозамыкатель.
| Данная версия страницы не проверялась участниками с соответствующими правами. Вы можете прочитать последнюю проверенную или т. н. стабильную версию от 17 февраля 2009, однако она может значительно отличаться от текущей версии. Проверки требуют 7 правок. |
Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения.
Устройство
Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.
Применение
Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Чем больше присоединений на подстанции и выше напряжение высокой стороны, тем более заметной становится выгода от использования упрощённых схем. В основном упрощённые схемы получили распространение на напряжении 35, 110 кВ. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Включение короткозамыкателя происходит автоматически, отключение производят вручную.
В настоящее время применение короткозымыкателей ограничено теми подстанциями где они установлены, короткозамыкатели больше не производятся, так как схемы ПС где они применяются имеют меньшую надежность и большую вероятность повреждения дорогостоящего оборудования подстанции (силового трансформатора), чем схемы с применением выключателей.
Устройство и принцип работы
Создание высоковольтного разъединителя вызвано потребностью в коммутационном механизме, способном обеспечивать безопасный и визуально наблюдаемый разрыв высоковольтных цепей, находящихся под напряжением. В основе конструкции такого прибора заложена высокая надёжность контактов, обеспечивающих замыкание и размыкание цепи при любых погодных условиях.
В конструкции высоковольтного разъединителя не предусмотрено наличие искрогасящих элементов. Поэтому с целью недопущения образования электрической дуги большой мощности способной разрушить контакты, устройства подключаются последовательно с высоковольтными выключателями нагрузки. Перед тем, как отсоединить нужную линию, с помощью выключателя отключают нагрузку.
Конструкция разъединителя состоит из жёсткой силовой рамы, на которой смонтированы следующие элементы:
- система неподвижных изоляторов, расположенных с каждой стороны разрыва, для каждого фазного провода;
- статичные контакты и контактные ножи, обеспечивающие замыкания и размыкания цепи;
- механизм управления подвижными контактами (ножами);
- блокирующие элементы.
Разъединители, предназначенные для коммутации цепей, напряжение которых превышает 110 000 В, состоят из двух контактных подвижных полуножей, разводимых в противоположных направлениях. Расстояние между разведёнными контактами достаточно большое, что исключает пробой этого пространства в случаях несанкционированного включения выключателя.
В зависимости от предназначения рассматриваемые приборы могут быть трёхполюсными или однополюсными. В трехполюсных разъединителях есть три пары контактов. В однополюсном разъединителе – только одна пара: неподвижный контакт и его замыкатель – контактный нож.
Пример трёхполюсного разъединителя показан на рисунке 3.
Рисунок 3. Трёхполюсный РВ с вертикальным поворотом ножей
Несмотря на то, что РВ работают при отключенной нагрузке, вероятность наличия опасных наведённых или ёмкостных токов не исключена. С целью обеспечения полной безопасности для персонала используются ножи заземления, которые крепятся на одной платформе и могут выполнять предназначенную им защитную функцию лишь после отключения выключателя нагрузки и расцепления контактов, соединяющих обслуживаемый участок с токоведущей линией. В противном случае возникает короткое замыкание между заземлёнными проводами.
С целью исключения , спровоцированного заземляющими ножами в результате случайной подачи номинальных токов, многие модели оборудованы блокирующими механизмами. Механизмы блокируют движение ножей при неснятом заземляющем устройстве или при включенной нагрузке. Чаще всего используют механическую блокировку, но существуют и электромагнитные, и даже гидравлические блокировочные механизмы. Существуют модели с комбинированными блокирующими элементами.
Требования к эксплуатации, техническое обслуживание
Для обеспечения безопасной эксплуатации разъединителей, устройства должны подбираться, исходя из условий использования и технических характеристик. В процессе работы аппараты подвергаются регулярному техническому обслуживанию, проводимому аттестованным персоналом с присвоенной группой электробезопасности.
Также читайте: Однофазный литой трансформатор тока — ТПОЛ
Регулярные внешние осмотры проводятся с целью выявления:
- дефектов и следов коррозионного износа;
- повреждений изоляторов;
- посторонних предметов, препятствующих работе;
- состояния отдельных элементов (особенно контактных ножей и механизмов);
- температуры, для исключения опасности перегрева;
- отсутствия постороннего шума при включении и выключении, образования искр и замыкания.
Периодичность осмотров:
- при системе организации, предусматривающей постоянный дежурный персонал – раз в 3 дня;
- без постоянного персонала – ежемесячно.
Также предусмотрено проведение ежегодного текущего ремонта и капитального – каждые 3 – 4 года. Во время ремонтных работ проводится ревизия и наладка оборудования, устранение неисправностей, замена повреждённых элементов или установка новых устройств взамен отслуживших нормативный срок.
Принцип работы
Соединение или разъединение коммутируемой электрической цепи обеспечивается поворотом контактных ножей. В зависимости от конструктивного исполнения подвижные контакты могут поворачиваться вертикально либо горизонтально. Приводом, сообщающим усилие поворотному механизму, служит штанга с рукоятью, с помощью которой оператор осуществляет управление контактными ножами. Рукоятки приводов, смонтированы непосредственно на опорах под разъединителем.
Ручное управление используются преимущественно на воздушных линиях до 6 кВ. Управление ножами на линиях 110 кВ и выше осуществляется электроприводами, с использованием металлических шкафов, размещённых на безопасном расстоянии.
Основное назначение и применение
Необходимость использования указанных разъединителей в современных энергетических сетях объясняется прежде всего необходимостью соблюдения безопасности при эксплуатации оборудования и линий передач.
Данные аппараты применяются в местах подключения контактных линий к питающим и в целях безопасного выполнения коммутационных операций при эксплуатации электрических сетей.
Также читайте: Измерительный трансформатор тока
Разъединители могут устанавливаться на следующем оборудовании и линиях:
- в комплексных трансформаторных подстанциях;
- в составе комплектных разъединительных установок;
- в конденсаторных установках;
- в сборных камерах, предусматривающих одностороннее обслуживание;
- в вводных или распределительных шкафах, на прочем оборудовании.
Использование разъединителей исключает опасность самопроизвольного включения и выключения соединений, предотвращая нештатные и аварийные ситуации.
Классификация
Отечественной промышленностью выпускаются высоковольтные разъединители разных типов. Их можно классифицировать по следующим признакам:
- по количеству полюсов;
- типу контактного ножа (поворотного, рубящего, качающегося);
- месту установки (открытое пространство или помещение);
- по способу управления: ручной (посредством изоляционной штанги или рычагов), электромеханический, гидравлический, пневматический.
Кроме того устройства различаются по номинальному напряжению и показателям номинального тока, на который они рассчитаны. Изделия бывают с заземлителями (разъединители РВЗ, рис. 4), с фигурными ножами (РВФ) и другие.
Рисунок 4. РВФз 1063
Тип прибора можно определить по его обозначению.
Буквами обозначают:
- Р – тип изделия, в данном случае разъединитель;
- Н – наружный;
- Г – горизонтальная установка;
- Л – линейный;
- З – разъединитель с заземляющими ножами. Цифрами 1, 2 … указывают количество заземлителей;
- Д – с двумя опорно-изоляционными колонками;
- Числа 10, 35, 110, 220 – означают номинальное напряжение в киловольтах.
Например, РВ – внутренний разъединитель, а аббревиатура РЛНД означает, что перед вами линейный тип прибора с двумя опорно-изоляционными колонками, для наружного использования.
Предъявляемые требования
Главным требованием ко всем высоковольтным разъединителям является такая конструкция, которая предусматривает такое отключение, когда хорошо виден разрыв цепи. На приборы, применяемые для расцепления линий свыше 1 кВ распространяются требования ГОСТ Р 52726-2007, предусматривающие:
- термическую и электродинамическую устойчивость конструкции;
- высокое качество изоляции, способной работать в различных атмосферных условиях и выдерживать всевозможные перенапряжения;
- уверенное включение или отключение при всех допустимых условиях, включая обледенение элементов конструкции;
- простота конструкции, обеспечивающая надежность разъединения, удобство монтажа и эксплуатации.
Отдельные требования распространяются на соблюдение особенностей установки, правил эксплуатации и профилактических мер по поддержанию разъединителей в актуальном состоянии.
