Выполнил студент Маликова А.А.

Вакуумные выключатели - Выключатели переменного тока высокого напряжения Вакуумный выключатель высоковольтный выключатель, в котором вакуум служит средой для гашения электрической дуги. Вакуумный выключатель предназначен для коммутаций (операций включения- отключения) электрического тока номинального и токов короткого замыкания (КЗ) в электроустановках высоковольтный выключатель вакуум электрической дуги электрического тока короткого замыкания электроустановках

Применение вакуумных выключателей на ПС

Принцип действия Поскольку разрежённый газ обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 710 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталях дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение газ электрической прочностью размыкания

Вакуумный выключатель с электромагнитным приводом

Маркировка вакуумного выключателя

Разновидности вакуумных выключателей вакуумные выключатели до 35 кВ; вакуумные выключатели выше 35 кВ ;

вакуумные выключатели до 35 кВ

вакуумные выключатели выше 35 кВ

Эксплуатация вакуумного выключателя Теоретически и практически доказано, что самый простой способ гашения электрической дуги - в вакуумных выключателях, так как в вакуумных камерах практически отсутствует среда, проводящая электрический ток. В эксплуатации вакуумный выключатель также более прост, чем маломасляный и электромагнитный. Прекрасные дугогасящие свойства глубокого вакуума позволили создать выключатели на напряжение 10 кВ, которые благодаря своим преимуществам вытесняют маломасляные и электромагнитные выключатели. В вакуумных дугогасительных камерах реализуется два очень важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла, не говоря о воздухе,) и высокая дугогасительная способность.

Устройство вакуумной камеры.

При высокой электрической прочности вакуума расстояние между контактами очень мало (2-2,5 см), поэтому размеры камеры также относительно небольшие. Конструкция вакуумной камеры. Устройство вакуумной камеры показано на рис.Она состоит из следующих частей: стеклокерамической оболочки 1; стальных торцевых фланцев 2; медных контактных стержней - неподвижного 3 и подвижного 4; электродов 5; стального ребристого сильфона 6, приваренного к подвижному контактному стержню 4; экранов 7, 8, 9.

В положении "включено" рис. электроды прижаты друг к другу пружиной привода с силой около 3000 Н. В процессе отключения контакты размыкаются. Скорость движения контактов составляет около 1,5 м/с. Зажигается дуга. Она горит в парах металла, образующихся на поверхности холодного катода в отдельных наиболее нагретых точках. Металлические пары непрерывно покидают дуговой промежуток и конденсируются на поверхности центрального экрана, изолированного от электродов. Он защищает изолирующую оболочку от радиации дуги и оседания на ней частиц металла.

Вакуумный выключатель типа ВВЭ-М (выключатель вакуумный модернизированный ) со встроенным электромагнитным приводом на номинальное напряжение 10 кВ и номинальный ток отключения 20 кА, рис. Устанавливаются в КРУ типа К-104, КМ-1Ф, К-49, К-59. По своим габаритным размерам и схемам управления взаимозаменяемы с выключателями ВК-10, ВКЭ-10. Схема управления выключателя обеспечивает: -оперативное и неоперативное включение и отключение выключателя; -сигнализацию положения выключателя с помощью коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей контроля и управления в КРУ; -ручное оперативное отключение. Условия эксплуатации: -климатическое исполнение выключателей УЗ по ГОСТ ; -высота над уровнем моря до 1000 м; температура окружающего воздуха от -45°С до +40°С; окружающая среда не взрывоопасная.

Вакуумный выключатель серии ВВЭ-10

Вакуумный выключатель типа ВВЭ-М на номинальный ток отключения 40 кА. Устанавливается в КРУ (комплексно распределительного устройства) типа К-105, К-59, а также могут использоваться для замены маломасляных и электромагнитных выключателей в любых типах распределительных устройств. Схема управления и условия эксплуатации аналогичны выключателю ВВЭ-М Выключатель серии ВВТЭ-М со встроенным электромагнитным приводом со схемами управления на постоянном или переменном токе. Устанавливаются в ячейки типа КРУЭ-6П, 2КВЭ-6М, КРУП-6П, а также для замены маломасляных выключателей типа ВМПЭ-10, ВМП- 10К, ВМГ-133 в любых типах распределительных устройств. Рекомендуются для применения на нефтебуровых установках, мощных экскаваторах, передвижных электростанциях, в электрических подстанциях, шахтах, метрополитенах, подстанциях оросительных систем и других распределительных устройств наружной и внутренней установки общепромышленного применения.

Вакуумный выключатель типа ВВЭ-М-10-40

Достоинства вакуумных выключателей: 1. Отсутствие необходимости в замене и пополнении дугогасящей среды и масляного хозяйства. Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов КЗ. Снижение эксплуатационных затрат, простота эксплуатации. Быстрое восстановление электрической прочности. Полная взрыво- и пожаробезопасность. Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам. Произвольное рабочее положение вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) в конструкции выключателя. Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором может работать ВДК (от -70° до + 200° С). Бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием внешних эффектов при отключении токов КЗ. Отсутствие загрязнения окружающей среды. Высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах АПВ. Сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические на грузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности привода. Легкая замена ВДК.

К недостаткам можно отнести: Трудности при создании и изготовлении, связанные с созданием контактных материалов, сложностью вакуумного производства, склонностью материалов контактов к сварке в условиях вакуума. Большие вложения, необходимые для осуществления технологии производства, и поэтому большая стоимость. Масляные и электромагнитные воздушные выключатели все реже применяются в промышленности. Сейчас более популярны масляные вакуумные выключатели. Это объясняется тем, что они имеют больший срок службы – до 20 лет, и это без особого ухода и ремонтных работ. Благодаря этому значительно экономятся средства и время, ведь не требуется регулярная очистка приспособлений от загрязнений: пыли, сажи или копоти.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ ТАКИЕ ВКЛЮЧАТЕЛИ Вакуумные низковольтные включатели отвечают за корректную работу оборудования. Раньше для экстренной остановки рабочего процесса нужно было вручную прерывать его и довольно часто это заканчивалось несчастными случаями на производстве, и если на небольших мощностях еще можно было рисковать, то резкое прерывание работы с напряжением кв могло закончиться летальным исходом. Сейчас все намного проще, благодаря наличию вакуумных выключателей, даже при нарушении технологического процесса, в любой момент можно обесточить станок или механизм без угрозы жизнедеятельности и жизни. Высокие нагрузки наружной установки не имеют никакого значения.