Условные обозначения в справочных данных выключателей

• Временные характеристики при отключении. Собственное время отключения выключателя с приводом tсо – промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента размыкания дугогасительных контактов. Полное время отключения tов – время с момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех фазах. Например, tcо/tов = 0,06/0,08 с.
• Временные характеристики при включении. Собственное время включения tсв – промежуток времени от момента подачи команды на включение до момента соприкосновения контактов во всех трех полюсах. Электрическая дуга, возникающая с момента предварительного пробоя и горящая до момента касания контактов, называется электрической дугой включения. Этот термин важен при настройке релейной защиты. Время включения tвв – это промежуток времени от начала возбуждения цепи включения выключателя, до момента возникновения тока в первом полюсе.
• Коммутационная (отключающая и включающая) способность выключателя. ГОСТ 687-78Е.
• При установлении характеристик выключателя с соответствующим приводом в части коммутационной способности должны указываться нижеследующие гарантируемые величины:

а) номинальный ток отключения;

б) номинальное относительное содержание апериодической составляющей;

в) собственное время отключения;

г) время отключения (до погасания дуги);

д) номинальный ток включения:

амплитуда;

начальное эффективное значение периодической составляющей;

е) собственное время включения;

ж) бестоковая пауза (минимальная) при АПВ;

з) параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения;

и) номинальное давление сжатого воздуха (для воздушных выключателей)

Если выключатель предназначен также для применения в сетях с номинальными напряжениями, отличающимися от номинального напряжения выключателя (меньшими), то дополнительно должны указываться токи отключения и токи включения при этих номинальных напряжениях, в том числе и предельные – ток отключения и ток включения.

Отключаемые выключателем токи определяются двумя величинами, соответствующими моменту начала расхождения дугогасительных контактов:

а) симметричным током – эффективным значением периодической составляющей I~;

б) относительным содержанием апериодической составляющей;

,

где I= - значение апериодической составляющей в момент расхождения контактов.

Номинальные значения относительного содержания апериодической составляющей при данном номинальном токе отключения зависят от наименьшего возможного для данного выключателя времени ? от момента возникновения короткого замыкания до размыкания дугогасительных контактов и определяются кривой на рис.2. Время ? принимается равным собственному времени отключения выключателя с добавлением 0,01 сек для выключателей, которые отключаются не от встроенных реле.

При выборе выключателей должно быть обеспечено условие, чтобы в момент расхождения контактов выключателя симметричная составляющая тока короткого замыкания (I~) не превышала номинальный ток отключения (IНО) и апериодическая составляющая этого тока ( I=) была не выше амплитуды номинального тока отключения, умноженной на номинальное относительное содержание апериодической составляющей ().

Выбор выключателей для установок в тех точках сети, где апериодическая составляющая тока короткого замыкания превышает величину (), производится по согласованию с предприятием-поставщиком.

Такое согласование не требуется, если соблюдено условие:

. При ? » 80 мсек принимается ?НОМ = 0.

Время отключения выключателя с приводом при номинальном токе отключения должно находиться в пределах:

для сверхбыстродействующих выключателей – до 0,06 сек;

для быстродействующих выключателей – свыше 0,06 до 0,08 сек;

для выключателей ускоренного действия – свыше 0,08 до 0,12 сек;

для небыстродействующих выключателей – свыше 0.12 до 0,25 сек.

При отключаемых токах около 30% номинального тока отключения допускается превышение указанных в настоящем пункте верхних значений времени отключения на 0,02 сек, а при отключаемых токах около 60% - на 0,01 сек.

При отключаемых токах менее 30% номинального тока отключения время отключения не нормируется и сообщается предприятием-поставщиком по запросу.

Ток включения определяется начальным эффективным значением его периодической составляющей, которое должно быть не ниже соответствующего тока отключения, и его амплитудой, которая должна быть не ниже 1,8 . .

Минимальная бестоковая пауза при АПВ – tОТ – должна быть:

для выключателей с АПВ – больше 0,4 сек (но не более 1,2 сек);

для выключателей с БАПВ – не менее 0,25 сек (но не более 0,4 сек).

При выборе выключателей по ГОСТ 687-78Е необходимо учесть 12 различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, например

,

допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам:

по напряжению установки Uуст ? Uном;

по длительному току Iнорм ? Iном; Imax ? Iном;

по отключающей способности.

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию

IП.? ? IОТК.НОМ

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ

где iа,ном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени ?; ?Н – нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, % (по каталогам или по рис.2); iа,? – апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов ?; ? – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов:

здесь tЗ,min = 0,01 c – минимальное время действия релейной защиты;

tС,В – собственное время отключения выключателя.

Если условие In,? ? IОТК,НОМ соблюдается, а ia,? > iа,НОМ , то допускается проверку по отключающей способности производить по полному току КЗ:

По включающей способности проверка производится по условию

где iУ – ударный ток КЗ в цепи выключателя; In,0 – начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя; IВКЛ – номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей); iВКЛ – наибольший пик тока включения (по каталогу). Заводами-изготовителями соблюдается условие , где kУ = 1,8 – ударный коэффициент, нормированный для выключателей. Проверка по двум условиям необходима потому, что для конкретной системы kУ может быть более 1,8.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ:

где iДИН – наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу; IДИН – действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ. Проверка по двум условиям производится по тем же соображениям, которые указаны выше.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

где ВК – тепловой импульс тока КЗ по расчету; IТЕР – среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) по каталогу; tТЕР – длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, с.

Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя в учебном проектировании обычно не производится, так как в большинстве энергосистем реальные условия восстановления напряжения соответствуют условиям испытания выключателя. Если возникает необходимость проверки выключателя по параметрам восстанавливающегося напряжения, то по конкретным данным электроустановки – мощности источников, реактивным сопротивлениям, емкостям трансформаторов, шин, аппаратов и т.д. – производят расчет и построение кривой переходного процесса восстанавливающегося напряжения (ПВН). Согласно ГОСТ 687-78Е эта кривая не должна пересекаться с нормированными кривыми ПВН.