Конструкции воздушных выключателей

В процессе совершенствования воздушных выключателей произошло сближение их принципиальных схем, что позволяет сформулировать основные тенденции развития воздушных выключателей.

Отличительной особенностью современных воздушных выключателей высокого напряжения является модульный принцип построения серий. Это обеспечивает возможность применения однотипных укрупненных элементов (модулей) в серийном производстве для широкого диапазона напряжений — 110—1150 кВ.

Отметим также тенденцию к увеличению напряжения до 150 — 250 кВ, приходящегося на двухразрывный модуль.

Широко распространены воздушные выключатели с металлическими дугогасительными камерами, заполненными сжатым воздухом не только в отключенном, но и во включенном положении. При этом появилась возможность повысить отключающую способность и быстродействие выключателя. Одной из эффективных мер повышения отключающей способности воздушных выключателей является увеличение давления сжатого воздуха. Наибольшее применяемое в настоящее время давление составляет 6,0 — 8,5 МПа. Весьма перспективны выключатели с изоляционными дугогасительными камерами, выполненными из высокопрочного стеклопластика.

Создание выключателей высокого и сверхвысокого напряжения с временем отключения не более одного полупериода потребовало применения сверхбыстродействующих систем управления — механической и световой.

Для современных воздушных выключателей характерным является ограничение создаваемых ими коммутационных перенапряжений. Для этой цели выключатели (особенно высших классов напряжения) снабжаются шунтирующими резисторами.

В связи с возрастанием роли выключателей в обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей повышаются требования к надежности выключателей, причем основное внимание уделяется уменьшению отказов по механическим причинам, определяющим в настоящее время уровень надежности выключателей.

Ниже дается описание некоторых конструкций отечественных воздушных выключателей. Основные характеристики этих выключателей приведены в табл. 1.

Воздушные баковые выключатели серии ВВБ (рис. 1) рассчитаны на напряжения 110 — 750 кВ. Дугогасительные устройства этих выключателей состоят из одного или нескольких двухразрывных модулей с металлической камерой на напряжение 110 — 150 кВ. В дугогасительных устройствах используется система одностороннего продольного воздушного дутья. Напряжение подводится к контактам дугогасительных устройств с помощью эпоксидных вводов, защищенных снаружи фарфоровыми покрышками. Снаружи дугогасительных устройств находятся конденсаторы, служащие для выравнивания распределения напряжения по разрывам.

Таблица 1

Основные характеристики воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ имеют пневматическую систему управления, а выключатель на напряжение 750 кВ — пневмомеханическую.

В выключателях ВВБ на напряжения 110 — 500 кВ используется опорная изоляция колонкового типа, а на 750 кВ — опорная изоляция типа треноги.

Совершенствование конструкций выключателей ВВБ привело к созданию воздушных выключателей крупномодульной серии ВВБК (рис. 2). Выключатели ВВБК имеют большие номинальные токи и номинальные токи отключения, меньшее число модулей. В выключателях применяются быстродействующая механическая система управления и усовершенствованное дугогасительное устройство с системой несимметричного дутья, а также повышенное до 4 МПа рабочее давление.

Рис. 1. Воздушный выключатель серии ВВБ на 110 кВ: 1 — шкаф управления; 2 — опорный изолятор; 3 — модуль дугогасительного устройства; 4 — делитель напряжения

Рис. 2. Воздушный выключатель серии ВВБК на 500кВ: 1 — шкаф управления; 2 — опорная колонка; 3 — колонка управления: 4 — модули дугогасительного устройства; 5 - промежуточные изоляторы; 6 — делитель напряжения: 7 — токоведущие перемычки

Рис. 3. Воздушный выключатель серии ВНВ на 500 кВ: 1 — резервуар; 2 — опорная колонка; 3 — экран: 4 — модуль дугогасительного устройства; 5 — делитель напряжения

Выключатели серии ВНВ (рис. 3) рассчитаны на напряжения 220 — 750 кВ. Серия базируется на двухразрывном модуле, с дугогасительным устройством двухстороннего дутья. Номинальное давление воздуха 4 МПа. Дугогасительные контакты шунтированы конденсаторами. Выключатель серии ВНВ состоит из резервуара, опорных изоляционных колонок, установленных на резервуаре, и модулей закрепленных на опорных колонках. Полюс ВНВ на 220 кВ имеет одну опорную колонку и один модуль, на 330 и 500 кВ — две опорные колонки и два модуля, на 750 кВ — три колонки и три модуля.