книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта
..pdfмежду жалюзи и выхлопным отверстием имеется лабиринтная маслоотделительная коробка 8.
Подвижный контактный стержень 10 перемещается в направ ляющей бакелитовой трубке 12, которая в свою очередь крепится в проходном фарфоровом изоляторе 9. Верхняя часть изолятора снабжена металлическим колпачком, на котором укреплена токоведущая шинка. Нижняя часть изолятора армируется флан цем, он же является крышкой выключателя.
Подвод тока к каждой из фаз выключателя осуществляется к резьбовой шпильке нижнего неподвижного розеточного кон тактора 1 и к скобе 11. Подвод тока к подвижному стержню 10 от скобы И делается с помощью гибкой связи.
Рис. 33-3. Общий вид выключателя ВМП-10:
Î — корпус |
выключателя; |
2 — изолятор; |
3 — рама; |
4 — изоляционная |
тяга |
приводного |
механизма; 5 — вал приводного механизма; 6 — масляный буфер; |
||||
7 — болт для заземления; |
8 — нижний |
контактный |
вывод; 9 — верхний |
кон |
|
|
|
|
тактный вывод |
|
Кинематическая связь подвижного стержня с рычагом при вода в выключателях типа ВМГ-133 осуществляется с помощью фарфоровых изоляторов.
Общий вид выключателя типа ВМГ-133 изображен на рис. 33-2.
Вторым типом малообъемного выключателя на напряжение 10 кв является выключатель ВМП-10 (выключатель масляный подвесной). Конструкция этого выключателя сходна с выключа телем ВМГ-133. Модернизация распространилась лишь на при водной механизм и устройство подвижного контакта.
ленностыо типа ВГ-10М (выключатель газовый модернизирован ный). Общий вид такого выключателя изображен на рис. 34-1.
Подвижный контакт 4 выключателя в виде медной шинки перемещается в продольных пазах стальных стержней. В верх-
650
от
Рнс. 34-1. Автогазовый выключатель типа ВГ-10М:
1 — подвеска; 2 — направляющее устройство; 3 — скользящие токосъемные контакты; 4 —
подвижный контакт; |
5 — дугогасительнар камера; |
6 — газоотвод; 7 — отключающая пру |
||
жина; |
8 — буферная |
пружина; 9 — резиновый буфер; 10 — гетинаксовый рычаг; |
11 — ком |
|
плект |
сдвоенного опорного изолятора; 12 — корпус; |
13 — пластинчатый буфер; |
14 — ннж- |
ни5 контактный зажим; 15 — рама; 16 — отключающий электромагнит; 17 — вал; 18 — пру жинный отключающий механизм; 19 — включающий электромагнит
ней части направляющих стержней имеется латунная колодка со скользящими контактами. Через эти контакты и шинку подво дится ток к подвижному контакту. Подвижный контакт переме щается посредством изоляционного приводного рычага 10. Неподвижный контакт расположен внутри дугогасительного устройства 5, оборудованного газоотводом 6. Все эти устройства
§ 35. Электромагнитные выключатели
По разработкам ордена В. И. Ленина Всесоюзного электро технического института отечественной промышленностью освоен и выпускается электромагнитный воздушный выключатель на напряжения 10 кв.
Схема работы такого выключателя изображена на рис. 35-L При отключении выключателя подвижный контакт 1 перемеща ется вправо и электрическая дуга переходит на дугогасительный контакт 5. С этого момента включает ся дугогасительная катушка 3 и на дугу воздействует магнитный поток, который затягивает дугу в камеру 4.
Дугогасительная камера состоит из изоляционных огнестойких перегоро-
ства |
электромагнитного |
Рис. 35-2. |
Схема |
устройства дугогаситель- |
||||||
нон камеры выключателя ВЭМ-10 |
||||||||||
выключателя |
|
типа |
||||||||
|
ВЭМ-IО.- |
|
|
|
|
|
|
|
||
а — схема гашения |
электри |
док, которые в нижней -части имеют |
||||||||
ческой |
дуги; б — цилиндр |
и |
||||||||
сопло |
для выдувания |
дуги |
вырезы (рис. 35-2). |
|
||||||
в гаонтельнуга |
камеру; |
1 |
и |
В сечении / длина дуги будет рав |
||||||
2 — подвижный |
и неподвиж |
|||||||||
ный оиловые контакты; |
3 — |
на ширине камеры (/j=L). В сечении |
||||||||
дугогаснтельная |
катушка; |
|||||||||
4 — дугогаснтельная |
камера; |
II длина |
дуги |
благодаря |
лабиринту |
|||||
■5, 7 —дугогаснтельные |
кон |
несколько |
увеличивается |
(1ц> Ь), |
||||||
такты; |
6 — сопло воздушно |
|||||||||
|
го дутья |
|
|
|
наконец в сечении III длина дуги при |
|||||
|
|
|
|
|
|
ближается |
к 1,5 м ( / ш> |
L). Благо |
даря такому устройству камеры осуществляется так называемое реостатное гашение дуги. Сущность этого метода заключается в том, что по мере горения дуги в ее цепи увеличивается актив ное сопротивление. 'Перед погасанием дуги в цепи превалирует активное сопротивление, что облегчает ее гашение (см. § 29) и уменьшает перенапряжения. Время горения дуги в выключа теле ВЭМ-10 составляет 0,07—0,09 сек. С быстродействующим приводом время может быть сокращено до 0,05—0,06 сек. Мощ ность отключения —250—300 Мва.
Для гашения малых токов, когда магнитное дутье слабое, выключатель имеет дополнительное воздушное дутье. Оно
Рис. 36*1. Вакуумная дуго гасительная камера КДВ-5
разработки |
ВЭИ: |
|
|
1, 5 — стальные фланцы; |
2, 6 — |
||
стальные экраны; |
3 — стеклян |
||
ный., цилиндрический |
баллон; |
||
4 — откачной штенгель; |
7, 10 |
— |
|
медные электроды |
(вводы); 8 |
и |
|
9 — неподвижный |
и подвижный |
контакты; 11 — сильфон
осуществляется при помощи ци линдра (см. рис. 35-1,6), пор шень которого кинематически связан с подвижным контактом выключателя.
§ 36. Перспективные разработки выключателей
Описанные выше типы выключателей имеют следующие присущие им недо статки:
1) общее время отключения коротко го замыкания сравнительно велико и не удовлетворяет требованиям, предъявля емым к современным тяговым подстанци
ям |
с |
кремниевыми |
выпрямителями; |
|
без |
2) |
ограниченное |
число отключении |
|
последующего |
осмотра; |
|
||
|
3) |
большие габариты. |
могут |
|
|
Отмеченные |
недостатки |
быть устранены в конструкции вакуум ных выключателей. Вакуумная дугога сительная камера КДВ-5 разработки ВЭИ изображена на рис. 36-1.
Ход подвижного контакта в этом выключателе соответствует 4 мм. Ка мера КДВ-5 надежно отключает ток 1000 а не менее 10 раз при напряже нии 10 кв. Ток 600 а камера отключает 500 раз, а число отключений при токе 200 а достигает 30 000.
Гашение дуги в вакуумных выклю чателях основано на том, что напряже ние пробоя контактного промежутка в вакууме во много раз больше, чем в другой среде. Например, при расстоя нии 4 мм напряжение пробоя в атмосфе
ре— 15 кв, а |
в вакууме с |
давлением |
газов 10” 5 мм |
рт. ст.— 170 кв. |
|
Механизм |
возникновения |
горения |
и гашения дуги в вакууме еще недо статочно изучен, но можно надеяться, что необходимые для современных тя говых подстанций вакуумные выключа тели будут разработаны и выпущены..
Г л а в а X
ПРИВОДЫ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
§ 37. Общие сведения
Приводом к высоковольтному выключателю называется отдельный или встроенный в высоковольтный выключатель ме ханизм, предназначенный для включения выключателя, для удержания его во включенном положении и для его отключения. Приводы могут быть ручными и дистанционными. В ручных при водах работа по включению выполняется мускульной силой оператора, а в дистанционных приводах энергия поступает от постороннего источника.
Энергия при включении выключателя затрачивается на рас тяжение или сжатие отключающих и контактных пружин, на обеспечение движущемуся контакту определенной скорости дви жения и на преодоление трения.
Если общую работу включения обозначить через А, то сред няя мощность привода за время включения t будет Р = -у-.
Приводы, применяемые в эксплуатации, должны обеспечить включение выключателей с достаточно малым временем (табл. 37-1). Поэтому в приводах прямого действия с жесткой кинематической связью между приводом и выключателем мощ ность привода должна быть достаточно велика. ^
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 37-1 |
Предельные значения скорости включения и отключения |
|||||
|
|
выключателей |
|
||
|
|
Время, сек |
|
|
|
|
включе |
отключе |
от момента поступ |
Наименьшая скорость при |
|
|
ления импульса тока |
|
|||
Тип |
ния |
ния |
в соленоид |
отключении в момент размы |
|
|
до остановки |
до замы |
до размы |
кания контакта, M jce K |
|
|
подвижных контактов |
кания |
кания |
|
|
|
|
|
контакта |
контакта |
|
ВМГ-133 |
0,22 |
0,18 |
0,20 |
0,10 |
1,5н-1,7 |
Если же энергию включения предварительно накопить в те чение большего времени (в виде потенциальной энергии растя жения или сжатия пружин, поднятая груза и т. п.), то в таких приводах косвенного действия мощность включающих устройств удается значительно снизить.
Приводы прямого действия бывают ручные, соленоидные (электромагнитные) и электродвигательные.
Приводы косвенного действия бывают пружинные, грузовые
(с ручным или |
электродвигательным заводом) и |
пневмати |
ческие. |
ручных приводов ограничивается |
мускульной |
Применение |
||
силой человека. |
Мощность человеческих мускулов |
составляет |
около 85 вт, кратковременная перегрузка может достигать деся тикратной величины. Интересно отметить, что предельная физи ческая работа человека в течение суток не превышает 0,6—0,7 квт-ч.
Во всех современных приводах кинематическая связь меха низма выключателя с приводом осуществляется не жестко, а с помощью защелок и рычагов, обеспечивающих возможность автоматического отключения выключателя независимо от поло жения привода. Иначе говоря, в момент автоматического отклю чения привод может продолжать движение на «Включение» или оставаться в положении «Включено». Такие приводы называются
приводами со свободным расцеплением.
§ ЗВ. Ручные приводы
Ручные автоматические приводы могут применяться для выключателей на напряжение до 35 кв в тех случаях, когда наи большее мгновенное значение токов к. з. в месте установки не превышает 30 ка.
Ручные приводы к высоковольтным выключателям могут быть штурвальные или рычажные.
Для современных выключателей типа ВМГ-133 и ВМП-10 выпускаются ручные автоматические приводы типа ПРБА (при вод рычажный бленкерный автоматический) и типа ПРА. В при воде ПРБА (рис. 38-1, а) включение выключателя производится поворотом рычага 3 из нижнего положения в верхнее. Отключе ние может быть автоматическим (от защиты) или вручную. При автоматическом отключении благодаря свободному расцепле нию рычаг 3 остается в верхнем положении, а бленкер 4
занимает |
горизонтальное |
положение, |
показывая |
несоответ |
ствие рычага управления |
положению выключателя. Для |
|||
опускания |
бленкера в нормальное |
(нижнее) |
положение |
рычаг управления вручную переводится в положение «От ключено».
Механизм привода изображен на рис. 38-1,6, в, г. В отклю ченном положении конец защелки 13 удерживается полуосью 12 коленчатого рычага 11. Последний в свою очередь удерживается от поворота концом отключающей планки 8. При повороте рыча га управления 3 против часовой стрелки вокруг неподвижной оси 17 серьга 18 будет поворачивать главный рычаг 16 вокруг
ротом по часовой стрелке перемещает штифт 15 в пазу. Посколь ку штифт 15 рычага 16 переместился, то тяга 10 также переме щается и отключает выключатель (см. рис. 38-1, в).
Для того чтобы привод поставить в нормальное отключенное положение (см. рис. 38-1,6), рычаг управления 3 поворачивают вниз. При этом заводная тяга 22 поворачивает коленчатый ры чаг 11, защелка 13 заводится за конец полуоси 12, а нижний конец коленчатого рычага 11 защелкивается планкой <5.
При ручном отключении рычаг управления 3 поворачивают вниз. Вместе с рычагом благодаря фрикционному сцеплению по ворачивается на небольшой угол отключающий рычаг 23, кото рый поворачивает своим концом планку 8. Далее механизм свободного расцепления, состоящий из системы рычагов, дей ствует аналогично описанному. Релейная коробка привода ПРБА может содержать в различной комбинации следующие аппараты отключения: реле максимального тока РТМ (обозна чается цифрой 1); реле токовое с выдержкой времени РТВ (циф ра 2); реле минимального напряжения PH (цифра 3); электро магнит отключения от постороннего источника тока (цифра 4), электромагнит отключения от трансформатора типа ТКБ-1 (цифра 5). Всего в релейной коробке привода могут быть установлены три аппарата из перечисленных. Например, привод ПРБА-114 имеет два реле РТМ и электромагнит отключения.
Привод ПРБА применим лишь для таких условий, когда уси лие на рычаге не более 20 кГ. Этим условиям удовлетворяют наиболее распространенные выключатели типов ВМГ-133 и ВМП-10. Привод типа ПРБА — недорогой и надежно действу ющий аппарат, однако его применение ограничивается тяговы ми подстанциями ручного управления.
Ручной привод ПРА снабжен штурвалом и применяется к вы ключателям при угле поворота вала не более 105° и при работе включения в пределах 20 кГ-м. Этим условиям удовлетворяет,
вчастности, выключатель типа ВМП-10.
§39. Электромагнитные приводы
Квыключателю типа ВМГ-133 выпускался ранее электро магнитный привод типа ПС-10, который в настоящее время за менен более совершенным приводом ПЭ-11 (рис. 39-1).
Электромагнит включения привода состоит из стальных плит 3, 7, цилиндра 5, обмотки 4 и сердечника 1. К сердечнику стопо ром 2 крепится шток 6. Для смягчения удара сердечника име ются демпферная пружина и латунная шайба 17.
При включении выключателя шток упирается в ролик 13 и через серьгу 11 и рычаг 21 поворачивает вал выключателя 22. При подъеме ролика 13 последний поднимается и удерживается