В чем отличие отделителя от разъединителя

Безопасность атомной станции

Разъединитель, Короткозамыкатели и отделители

Разъеденитель— это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока. или с незначительным током, и который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппара­тами, выведенными в ремонт.

Разъединителями нельзя отключать токи нагрузки, так как контактная система их не имеет дугогасительных устройств и в слу­чае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному к. з. и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Перед операцией разъеди­нителем цепь должна быть разомкнута выключателем.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляются следующие требования

создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению; электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов к. з.; исключение самопроизвольных отключений; четкое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

Короткозамыкатели и отделители

Короткозамыкатель — это коммутационный аппарат, пред­назначенный для создания искус­ственного к. з. в электрической цепи.

Короткозамыкатели приме­няются в упрощенных схемах подстанций для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного трансформа­тора после создания искусствен­ного к. з. действием релейной защиты питающей линии.

В установках 35 кВ приме­няют два полюса короткозамы­кателя, при срабатывании которых создается искусственное двух­фазное к. з. В установках с заземленной нейтралью (110кВ и выше) применяется один полюс короткозамыкателя (рис. 4-44). Конструкция короткозамыкателя КЗ-35 показана на рис. 4-45. Привод короткозамыкателей имеет пружину, которая обеспечивает включение заземленного ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульсдля работы привода подается от релейной за­щиты. Отключение производится вручную. При включении короткозамыкателя во избежание возникновения дуги и повреждения аппа­рата необходимо обеспечить большую скорость движения ножа. В существующих конструкциях время включения короткозамыкателя составляет 0,4—0,5 с.. Для ускорения включения имеются конструкции короткозамыкателей, в которых движение ножу сооб­щается силой взрыва порохового заряда.

Отделитель внешне не отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод. Включение отделителя производится вручную. Отделители, так же как разъединители, могут иметь заземляющие ножи с одной или двух сторон. Недо­статком существующих конструкций ОД является довольно большое время отключения (0,5—1 с).

Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намаг­ничивания трансформатора, но отключать ток к. з., возникающий при срабатывании короткозамыкателя, отделителем нельзя, поэтому в схемах управления ОД и КЗ имеется блокировка, которая запре­щает отключение отделителя, если через трансформаторы тока ТТ, установленные в цепи короткозамыкателя (рис. 4-44), проходит ток.

Отделители и короткозамыкатели открытой конструкции недостаточно надежно работают в неблагоприятных погодных условиям (мороз, гололед). В эксплуатации наблюдаются случаи их отказа в работе. Взамен этих конструкций разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, pacпoложенной в закрытой камере, заполненной элегазом.

Достоинством короткозамыкателей и отделителей закрытого ис­полнения является четкая работа и малые времена включения (КЭ) и отключения (ОЭ).

Трансформаторы тока

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первич­ного тока до значений, наиболее удобных для измерительных при­боров и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 и две обмотки — первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I1, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I2. Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффи­циентом трансформации: K1=I1НОМ/I2НОМ., где I1НОМ — номинальный первичный ток; I2НОМ — номинальный вторичный ток.

В зависимости от предъявляемых требова­ний выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Указанные цифры представляют собой токовую по­грешность в процентах номинального тока при нагрузке первич­ной обмотки током 100—120% для первых трех классов и 50— 120% для двух последних. Для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 нормируется также угловая погрешность.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной на­грузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от крат­ности первичного тока по отношению к номинальному. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности.

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоеди­нения точных лабораторных приборов, класса 0,5 — для присое­динения счетчиков денежного расчета, класса 1 — для всех тех­нических измерительных приборов, классов 3 и 10 — для релейной защиты.

Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформа­торы тока со вторичными обмотками типов Д (для дифференциаль­ной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму к. з. Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастает, так как он будет теперь определяться только м. д. с. первичной обмотки. В этом режиме магнитопровод может нагреться до недопу­стимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

Конструкции трансформаторов тока: Трансформаторы тока для внутренней установки до 35 кВ имеют литую эпоксидную изоляцию.По типу первичной обмотки различают катушечные (на напря­жение до 3 кВ включи­тельно), одновитковые и многовитковые трансформаторы.

При токах, меньших 600 А, применяются многовитковые транс­форматоры тока ТПЛ, у которых первичная обмотка 3 состоит из нескольких витков, ко­личество которых опре­деляется необходимой м.д.с.

В комплектных рас­пределительных устрой­ствах применяются опор­но-проходные трансфор­маторы тока ТЛМ-10, конструктивно совме­щенные с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки КРУ.

На большие номи­нальные первичные то­ки применяются транс­форматоры тока, у которых роль первичной обмотки выполняет шина, проходящая внутри трансформатора. Для наружной установки выпускаются трансформаторы тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоля­цией типа ТФН

Кроме рассмотренных типов трансформаторов тока выпускаются специальные конструкции для релейных защит: трансформаторы тока нулевой последовательности ТНП, ТНПШ, ТЗ, ТЗЛ; быстронасыщающиеся трансформаторы ТКБ; трансформаторы для попереч­ной дифзащиты генераторов ТШЛО.

Трансформаторы тока выбираются: По напряжению установки: Uуст Uном По току: Iнорм I1ном Iмах I1ном

(номинальный ток должен быть как можно к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки к увеличению погрешностей); — по конструкции и классу точности;

— по электродинамической стойкости: iу кэд где iy – ударный ток КЗ по расчету;

кэд – кратность электродинамической стойкости по каталогу;

I1ном — номинальный первичный ток трансформатора тока;

(электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по такому условию не проверяются);

— по термической стойкости: Вк (ктI1ном)2*tт где Вк –тепловой импульс по расчету;

кт – кратность термической стойкости по каталогу; tт – время термической стойкости по каталогу;

— по вторичной нагрузке: z2 z2ном где z2 = вторичная нагрузка трансформатора тока;

z2ном – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

На нулевых выводах генератора имеются встроенные трансформаторы тока, которые расчитаны и выбраны по мощности и количеству приборов, питающихся от встроенных трансформаторов тока (ТТ).

РАЗЪЕДИНИТЕЛИ, КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛИ, ОТДЕЛИТЕЛИ

Разъединители – аппараты, предназначенные для включения и отключения участков электрической сети или электрических установок, не находящихся под нагрузкой.

С помощью разъединителей можно отключать и включать: намагничивающий ток силовых трансформаторов – не более 3,5 А при напряжении 6 кВ и 3 А при 10 кВ; зарядный ток шин, оборудования, воздушных и кабельных линий; ток замыкания на землю – не более 4 А при напряжении 6 кВ и 3 А при 10 кВ. При изолирующих перегородках между полюсами разъединителей токи включения и отключения могут быть в 1,5 раза больше.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенны­ми в ремонт.

Значение отключаемого разъединителем тока зависит от его конструк­ции (вертикальное, горизонтальное расположение ножей), от расстояния между полюсами, от номинального напряжения установки, поэтому допу­стимость такой операции устанавливается инструкциями и директивными указаниями. Порядок операций при отключении намагничивающего тока трансформатора также играет важную роль. Например, трансформаторы, имеющие устройство регулирования под нагрузкой (РПН), необходимо перевести в режим недовозбуждения, так как ток намагничивания резко уменьшается при уменьшении индукции в магнитопроводе, которая зависит от подведенного напряжения. Кроме того, при отключении ненагруженного трансформатора необходимо предвари­тельно эффективно заземлить нейтраль, если в нормальном режиме транс­форматор работал с разземленной нейтралью. Если к нейтрали трансфор­матора был подключен заземляющий реактор, то предварительно его следует отключить.

Если в цепи имеются разъединитель и отделитель, то отключение и включение намагничивающего тока и зарядных токов следует выполнять отделителями, имеющими пружинный привод, который позволяет быстро произвести эту операцию.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляются следующие требования:

— создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которо­го соответствует максимальному импульсному напряжению;

— электродинамическая и термическая стойкость при протекании то­ков короткого замыкания;

— исключение самопроизвольных отключений;

— четкое включение и отключение при наихудших условиях работы (обле­денение, снег, ветер).

Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехпо­люсными, по роду установки − для внутренних и наружных установок, по конструкции − рубящего, поворотного, катя­щегося, пантографического и подвесного типа. По спо­собу установки различают разъединители с вертикальным и го­ризонтальным расположением ножей.

Короткозамыкатель – коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного КЗ в электрической цепи. Короткозамыкатели применяются в упрощенных схемах подстанций для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного трансформатора после создания искусственного КЗ действием релейной защиты питающей линии.

В установках 35 кВ применяют два полюса короткозамыкателя, при срабатывании которых создается искусственное двухфазное КЗ. В установ­ках с заземленной нейтралью (110 кВ и выше) применяется один полюс короткозамыкателя.

Отделитель внешне не отличается от разъединителя, но у него для от­ключения имеется пружинный привод. Включение отделителя производит­ся вручную. Отделители, так же как разъединители, могут иметь зазем­ляющие ножи с одной или двух сторон. Недостатком существующих конструкций является довольно большое время отключения (0,4–0,5 с.).

Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намагничива­ния трансформатора.

Отделители и короткозамыкатели открытой конструкции недостаточно надежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз, гололед). В эксплуатации наблюдаются случаи их отказа в работе. Взамен этих конструкций разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере, заполненной элегазом.

КОНСТРУКЦИЯ РАЗЪЕДИНИТЕЛЕЙ

Для внутренних установок разъединители могут быть однополюсными (РВО) или трехполюсными (РВ, РВЗ, РВФЗ, РВК и РВРЗ). Трехполюсные разъеди­нители могут выполняться на общей раме или на отдельных рамах для каждого полюса. Отдельные полюсы объединяются общим валом, свя­занным с приводом разъединителя.

На токи до 1000 А нож разъединителя изготовляется из двух медных полос, на большие токи применяются ножи из трех-четырех полос. Так же как в шинных конструкциях, наилучшее ис­пользование материала при больших токах достигается, если неподвижные контакты будут коробчатого сечения, а ножи разъединителя − корытообразной формы.

В разъединителях рубящего типа нож вращается вокруг одного из неподвижных контактов, движение ножу передается от вала че­рез фарфоровые тяги. Необходимое давление в контактах создается пружинами.

Рассмотрим устройство контактной системы разъединителей рубящего типа, представленное на рис. 4.1.

На изоляторе 1 укреплена медная шина, изогнутая под прямым углом, которая является неподвижным контактом 2. Боковые ча­сти контакта 2 обработаны под цилиндрическую поверхность, поэтому с пластинами ножа 6 образуется линейный контакт. Пружины 4, наса­женные на стержень 5, нажимают на стальные пластины 3, которые своим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту. Чем больше давле­ние в контакте, тем меньше переходное сопротивление, но больше износ контактов за счет трения при включениях и отключениях и тем большее усилие надо приложить при операциях с разъединителем.

При прохождении токов короткого замыкания создаются электродинамические усилия в местах перехода тока с пластин ножа в контакт, стремящиеся оттолкнуть ножи от контакта. С другой стороны, пластины ножа притягиваются друг к другу благодаря взаимодействию токов одного направления. При боль­ших токах короткого замыкания силы отталкивания могут оказаться больше, чем силы при­тяжения пластин ножа, это приведет к отбросу пластин ножа от контакта, возникновению дуги, т. е. к аварии. Чтобы избежать этого, в разъедините­лях предусматривается устройство «магнитного замка». Он состоит из двух стальных пластин 3, расположенных снаружи ножа, которые, во-первых, служат для передачи давления от пружин, а во-вторых, намагничиваясь то­ками короткого замыкания, притягиваются друг к другу и создают дополнительное давление в контакте.

Рис. 4.1. Контактная система разъединителей рубящего типа:

1 – изолятор; 2 – неподвижный контакт; 3 – стальные пластины; 4 – пружины;

5 – стержень; 6 – нож; 7 – ось

Контактная система разъединителя на втором изоляторе имеет такую же конструкцию, но контакты будут скользящими, шарнирными, а не раз­мыкающимися, так как нож вращается вокруг оси 7.

Трехполюсные разъединители снабжены механизмами включения и отключения токоведущих ножей и ножей заземления. Подвижные контакты соединяются с рычагами отключающих механизмов тягами из фарфора или другого изоляционного материала. Ограничение хода ножей и невозможность самопроизвольного отключения обеспечивает механизм привода, а плотность неподвижных и подвижных контактов разъединителей − пружинящие устройства.

В конструкции разъединителей не предусмотрена фиксация ножей в отключенном положении. Во избежание самопроизвольного включе­ния разъединители нельзя устанавливать на горизонтальных плоско­стях с расположением их ножей над плоскостью. Рама разъедините­лей имеет болт заземления, который позволяет соединять ее с ответ­влением от контура заземления.

На рис. 4.2 представлен трехполюсный разъединитель РВ-6-10 для внутренней установки.

Медные или стальные заземляющие ножи 6 разъединителя РВЗ, представленного на рис. 4.3, приварены к стальному валу 7, который вращается в отвер­стиях пластин, прикрепленных к раме 2. Вал гибкой медной связью 8 соединяется с рамой 2 трехполюсного разъединителя. Между валом разъединяющих и валом заземляющих ножей имеется блокировочная тяга 10, исключающая включение разъединителей при включенных ножах заземления и включение заземляющих ножей при включенных разъединителях.

Контактная система полюса вертикально-рубящего типа. Для повыше­ния динамической стойкости каждый контактный нож 1 оснащен «маг­нитными замками». Контактная система полюса крепится на четырех опорных изоляторах. Движение ножам передается через изолирующую фарфоровую тягу 5. Для уменьшения отключающего и включающего уси­лия применяется механизм для снятия контактного давления. Заземляю­щие ножи 6 могут быть расположены со стороны шарнирного или разъем­ного контакта или с обеих сторон. При трехполюсной установке они закорачиваются общей медной шиной.

Рис. 4.2. Разъединитель РВ-6-10:

1 – рама; 2 – вал; 3 – рычаг; 4 – опорный изолятор;

5 – неподвижный контакт; 6 – нож; 7 – тяга с изолятором

Рис. 4.3. Разъединитель РВЗ-6-10:

1 – фарфоровая тяга; 2 – рама; 3 – рычаги; 4 – изолятор; 5 – неподвижный контакт;

6 – нож; 7 – вал с заземляющими ножами; 8 – гибкая связь; 9 – болт заземления;

10 – блокировочная тяга

На рис. 4.4 показан разъединитель типа РВРЗ на напряжение 20 кВ, номинальный ток 8 кА, рассчитанный на предельный сквозной ток КЗ 300 кА и предельную термическую стойкость 112 кА (при расстоянии между полюсами 700 мм).

Рис. 4.4. Разъединитель рубящего типа для внутренней установки

с двумя заземляющими ножами РВРЗ-2-20/8000 (один полюс):

1 − подвижные главные контакты; 2 − неподвижный контакт; 5 − фарфоровая тяга;

4 − опорный изолятор; 5 − рама; 6 − заземляющие ножи; 7 − механическая блокировка между главными и заземляющими ножами

Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешаю­щую включать их при включенных главных ножах. Для управления за­земляющими ножами используется ручной рычажный привод, состоящий из системы рычагов, передающих движение от рукоятки к валу (ПР), или червячный привод (ПЧ). Включение и отключение главных ножей осущест­вляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим произво­дить эти операции дистанционно.

Во включенном и отключенном положении разъединитель надежно фиксируется системой рычагов привода, чтобы исключить самопроизволь­ное отключение или включение.

Для установки в комплектных экранированных токопроводах приме­няются разъединители катящегося типа с поступательным движением ножа. Эти разъединители рассчитаны на большие токи (12000, 14000 А). Неподвижные контакты выпол­нены в виде коробов из листовой меди и закреплены на опорных изолято­рах, привернутых к раме. Подвижный контакт выполнен из восьми коробчатых шин, соединенных между собой специальным механизмом. Давление в контактах создается пружинами. При отключении разъедини­теля поворотом изолятора приводится в движение кулачковое устрой­ство механизма, которое отжимает подвижные контакты от непо­движных на несколько миллиметров. Затем весь подвижный контакт перекатывается на роликах справа налево, отключая разъединитель. При включении сначала перемещается подвижный контакт слева направо, а за­тем кулачковое устройство освобождает коробчатые шины подвижного контакта и они пружинами прижимаются к неподвижным контактам. Такое отключение и включение без трения в контактах позволяет применить легкий двигательный привод (ПДВ-12), а также уменьшить износ контак­тов.

Разъединители, устанавливаемые в открытых распределительных уст­ройствах, должны обладать соответствующей изоляцией и надежно выпол­нять свои функции в неблагоприятных условиях окружающей среды.

На рис. 4.5 показан такой разъединитель (РНВ-500) с вертикальным движением двух полуножей. В отключенном положении его высота 8,45 м. Разъединитель имеет два заземляющих ножа, привод главных ножей электродвигательный (ПДН), заземляющих ножей – руч­ной.

Разъединители горизонтально-поворотного типа вы­пускаются на напряжение 10 − 750 кВ. Широкое применение этих разъеди­нителей объясняется значительно меньшими габаритами и более простым механизмом управления. В этих разъединителях главный нож состоит из двух частей, так же как у разъединителя РНВ, но они перемещаются в го­ризонтальной плоскости при повороте колонок изоляторов, на которых закреплены. Это разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2-110, показанный на рис. 4.6.

Один полюс является ведущим, к нему присоединен привод. Движение к двум другим полюсам (ведомым) передается тягами. Разъединители могут иметь один или два заземляющих ножа. Контактная часть разъединителя состоит из ламелей, укрепленных на конце одного ножа, и контактной поверхности на конце другого ножа. При включении нож входит между ламелями. Давление в контакте создается пружинами.

В горизонтально-поворотных разъединителях при отключении нож как бы «ломается» на две части, поэтому значительно облегчается работа при­вода в случае обледенения контактов. В разъединителях рубящего типа для разрушения корки льда ножу сообщалось поступательно-враща­тельное движение, чем усложня­лась кинематика привода. В разъединителях 330 — 750 кВ предусмотрены льдозащитные кожухи, закрывающие контакты.

Рис. 4.5. Разъединитель для наружной установки вертикально-поворотного типа РНВ-500:

1 − приводной механизм заземляющих ножей; 2−рама; 3 − заземляющая шина; 4 − нож заземления; 5 − изолятор; 6, 9, 12 − экраны; 7−контакт; 8 − соединительная шина;

10 − главный нож с ламелями; 11 − главный нож с лопаткой; 13 − привод типа ПДН

Рис. 4.6. Разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2-110:

1 − рама; 2 − опорный изолятор; 3 − наконеч­ник для присоединения шин;

4 − гибкая связь; 5 − главный нож с ламелями; 6 − главный нож без ламелей;

7 − заземляющие ножи; 8 − тяга к приводу; 9 − привод

Подвесной разъединитель (рис. 4.7) имеет подвижную контактную систему, состоящую из груза 5, снабженного пружинящими лапами 6 и контактными наконечниками 7, к которым приварены токопроводы 9 из двух алюминиевых труб. Вся эта система подвешена на гирляндах изоля­торов 3 к порталу. Неподвижный контакт в виде кольца 8 может уста­навливаться на шинной изоляционной опоре, а также на измерительных трансформаторах тока и напряжения. Тросовая система управления со­стоит из электродвигательного привода 10, троса 1, противовеса 2, блоков 4. В отключенном положении подвижный контакт поднят. При включении разъединителя вращением барабана привода поднимается вверх противо­вес, а подвижные контакты под действием собственного веса опускаются вниз и наконечники 7 приходят в соприкосновение с кольцом 8 − цепь замкнута.

Рис. 4.7. Разъединитель подвесного типа РПД-500:

1 – трос; 2 – противовес; 3 – гирлянда изоляторов; 4 – блок; 5 – груз; 6 – пружинящие «лапы»; 7 – контактные наконечники; 8 – неподвижный контакт; 9 – токопроводы;

Для электроустановок 1150 кВ разработаны разъединители двухколонковые с двумя телескопическими ножами, движущимися при включении в горизонтальной плоскости навстречу друг другу.

Конструкция короткозамыкателя КЗ-35 показана на рис. 4.8.

Рис. 4.8. Короткозамыкатель КЗ-35:

1 − основание; 2 − заземляющий нож; 3 − неподвижный контакт;

4 − изоляционная колонна; 5 − изоляционная вставка; 6 − привод ПРК-1; 7 − тяга;

8 − гибкая связь к заземляющей шине

Привод короткозамыкателей имеет пружину, которая обеспечи­вает включение заземленного ножа на неподвижный контакт, находящийся под напряжением. Импульс для работы привода подается от релейной за­щиты. Отключение производится вручную. При включении короткозамы­кателя во избежание возникновения дуги и повреждения аппарата необхо­димо обеспечить большую скорость движения ножа. В существующих конструкциях время включения короткозамыкателя составляет 0,12 — 0,25 с.

Короткозамыкатели КЭ-110 и КЭ-220 выполняются в виде одного полюса. Полюс КЭ-110 (рис. 4.9) состоит из основания 5 и кон­тактной камеры 2. В основании, изолированном от земли, расположены пру­жинный механизм включения и масляный буфер.

Утечки элегаза компенси­руются из баллона, связанного через фильтр с внутренней полостью контактной камеры. Давление контролируется по мановакуумметру. Пру­жинный привод ППК обеспечивает дистанционное включение и отключе­ние короткозамыкателя. На заземляющей шине 4 установлен трансфор­матор тока 7.

Рис. 4.9. Короткозамыкатель закрытого типа с элегазовым наполнением КЭ-110:

1 − контактный вывод; 2 − контактная камера; 3 − гидравлический затвор;

4 − присоединение заземляющей шины; 5 − основание; 6 − мановакуумметр;

7 − трансформатор тока ТШЛ-0.5; 8 − привод; 9 − тяга; 10 − изолятор;

11 − баллон с элегазом; 12 − фильтр

Контактная камера короткозамыкателя (рис. 4.10) имеет один разрыв 90 мм и состоит из фарфорового корпуса и двух вертикально располо­женных электродов. Неподвижный контакт 2 имеет вывод для присоедине­ния токоведущей шины. Подвижный контакт через гибкие связи соединен с заземляющей шиной. Полость контактной камеры заполнена элегазом SF₆ с избыточным давлением 0,3 МПа.

Рис. 4.10. Контактная камера короткозамыкателя КЗ-110:

1 − мешочек с силикагелем; 2 − неподвижный контакт; 3 − фарфоровый корпус; 4 − экран; 5 − подвижный контакт; 6 − гибкая связь; 7 − масляный гидрозатвор;

8 − сальниковое уплот­нение

Элегаз обладает высокой электрической прочностью. При атмосферном давлении его прочность в 2 − 3 раза выше воздуха, а при давлении 0,3 МПа проч­ность элегаза сравнима с прочностью чистого трансформаторного масла. Элегаз не горит и не поддерживает горения, поэтому аппараты с элегазом не опасны в отношении взрыва и пожара. При снижении давления внутри камеры до атмосферного промежуток между контактами может выдержи­вать, не пробиваясь, наибольшее рабочее напряжение. Герметичность ка­меры обеспечивается прокладками из резиновых колец между фарфоровы­ми корпусами и металлическими фланцами (на рисунке не показаны) и гидравлическим затвором в месте прохождения подвижной тяги.

Нижний контакт представляет собой стержень, экранированный ци­линдром. Неподвижный контакт розеточного типа. Ламели контакта от обгорания защищены экраном.

В короткозамыкателе КЭ-220 на 220 кВ две контактные камеры такой же конструкции.

КОНСТРУКЦИЯ ОТДЕЛИТЕЛЕЙ

На рис. 4.11 представлен полюс отделителя марки ОД-35. Эти отделители выпускают­ся на базе горизонтально-поворотных двухколонковых разъединителей серии РЛНД и могут быть исполь­зованы для автоматичес­кого отключения при вклю­чении отделителя вручную и для автоматического или дистанционного включения и отключения.

Рис. 4.11. Полюс отделителя ОД-35 во включенном положении:

1,2 – колонки стержневых опорных изоляторов; 3,4 – подвижные контакты;

5 – контактные губки; 6 – зажимы; 7 – гибкие связи; 8 – привод; 9 – нож заземления

Энергия взводимых пру­жин, расположенных у основания отделителей, позволяет существенно сни­зить потребление электро­энергии на операцию пере­ключения и ускорить от­ключение отделителей. Если время операции разъ­единителя РНД с элект­родвигательным управле­нием составляет 5 — 10 с, то для отделителя оно не более 1 сек.

Каждый полюс отде­лителя на 35 кВ имеет фасонное стальное основание, валы с рычагами и две колонки стержневых опорных изоляторов 1 и 2 (СТ-35), на которых смонтирована токоведущая система отделителя. Подвижные контакты отделителя со­стоят из двух плоских полуножей 3 и 4.На ноже 3 укреплены кон­тактные губки 5, снабженные плоскими стальными пружинами. При включении нож 4 врубается между губками 5 ножа 3. При от­ключении оба ножа 3 и 4 отделителя поворачиваются на 90° в горизонтальной плоскости.

Включение и отключение ножей осуществляется одновременным вращением обоих изоляторов пружиной. Приведенная конструкция ножей и контактной системы при операциях позволяет крошить образовавшийся лед, при этом изоляторы не будут испытывать значительных изгибающих усилий. Отделитель управляется специальным автоматическим приводом 8 (ШПО или ШППО). Нож заземления 9 отделителя имеет обычный ручной привод 10 (ПРН-110М).

Отделитель закрытого исполнения с элегазовым наполнением (рис. 4.12) предназначен для отключения и включения токов намагничива­ния силовых трансформаторов и зарядных токов линий. Отделитель ОЭ-110 обеспечивает автоматическое включение и отключение.

Рис. 4.12. Отделитель закрытый с элегазовым наполнением ОЭ-110/1000:

1 − верхний фланец; 2 − неподвижный контакт; 3 − экран; 4 − контактная пружина;

5 − подвижный контакт; 6 − изолирующая колонка; 7 − масляный гидрозатвор;

8 − основание; 9 − тяга к приводу; 10 − буфер; 11 − мановакуумметр;

12 − тяга к неподвижному контакту

Три полюса установлены на общем основании 8. Токоведущие провода присоединяются к контактным выводам на верхнем и среднем фланцах. Внутри контактной камеры находятся неподвижный контакт розеточного типа и полый подвижный контакт с экраном. Включение происходит за счет силы пружин привода ППО. Давление в контактах создается за счет сжатой пружины 4 и пружинящего розеточного контакта. Отключение происходит автоматически за счет отключающих пружин, расположенных в основании отделителя.

Специальных устройств для гашения дуги не предусмотрено, так как элегаз обладает высокой электрической прочностью, а отделитель предназ­начен для отключения токов не более 20 А. Разрыв между контактами в отключенном положении 90 мм. Избыточное давление элегаза в кон­тактной камере 0,3 МПа, но даже при утечке элегаза и снижении давления до атмосферного промежуток между контактами может выдерживать, не пробиваясь, наибольшее рабочее напряжение 126 кВ. Для герметичного уплотнения подвижной тяги при выходе из камеры используется масляный гидрозатвор 7 такой же конструкции, как в короткозамыкателе.

Контактная камера отделителя 110 кВ является модулем для аппара­тов на более высокое напряжение. Так, в отделителе 220 кВ должно быть две камеры.

Достоинствами короткозамыкателей и отделителей закрытого исполнения являются четкая работа и малые времена включения и отключения.

Схема управления короткозамыкателем и отделителем, установленными на тупиковой подстанции, показана на рис. 4.13.

К подстанции идет линия Л, на питающем конце которой установлены быстродействующая защита и защита с выдержкой времени. В рассматриваемой схеме питание электромагнитов отключе­ния отделителя YAT1 и выключателя YAT2 на стороне напряжения 6-10 кВ, промежуточного реле KL1, а также об­мотки KL2.2 двухпозиционного реле KL2 осуществляется от предварительно заря­женных конденсаторов С1-С4, вклю­ченных через разделительные диоды VD1-VD4. Для заряда конденсаторов использованы зарядные устройства типа БПЗ-401 и БПЗ-402.

При оперативном отключении под­станции ключом SA1 отключают выклю­чатель Q2 на стороне низшего напря­жения, а затем ключом SA2 отключают отделитель QR. Обратный порядок от­ключения (сначала QR, а затем Q2) не­возможен, так как вспомогательный кон­такт Q2.1 выключателя препятствует отключению отделителя, способного от­ключать лишь ток холостого хода транс­форматора. Отключение подстанции по каналу телеуправления происходит при замыкании контактов КСТ.1 и КСТ.2.

При повреждении трансформатора и аварийном его отключении могут быть два случая: срабатывает только защита трансформатора; вместе с защитой трансформатора срабатывает защита линии и отключает выключатель Q1.

В первом случае защита трансформатора контактом А.2 замыкает цепь кон­тактора КМ1 включения короткозамыкателя QN. После включения QN защита отключает выключатель Q1. В этом случае условием отключения отдели­теля QR являются отсутствие тока в цепи защищаемого трансформатора, вклю­ченное положение короткозамыкателя QN и отсутствие тока в его цепи. Для получения этой информации используют реле тока КА1 и КА2 (рис. 4.13, а) и вспомогательные контакты короткозамыкателя QN.1. Контакты реле КА1, КА2 вспомогательный контакт QN.1 включены последовательно в цепь реле KL1, ко­торое при срабатывании замыкает контакт KL1.1 в цепи YAT1 и действует на от­ключение отделителя (рис. 4.13, б).

При включении короткозамыкателя его вспомогательные контакты QN.1 могут замкнуться раньше основных контактов, и отделитель начнет отключаться. В этом случае он отключает токи короткого замыкания, что приводит к аварии. Чтобы избежать этого, используют промежуточное реле KL1 с замедлением при срабатывании.

Рис. 4.13. Схема управления короткозамыкателем и отделителем

Если вместе с защитой трансформатора срабатывает защита линии и от­ключается выключатель Q1 до включения короткозамыкателя QN, то вспомогательный контакт QN.1 в цепи обмотки реле KL1 остается разомкнутым. В этом случае отключение отделителя QR в бестоковую паузу происходит благодаря действию двухпозиционного реле KL2, контакта KL2.1, вспомогательного контакта QN.1. Двухпозиционное реле переключается при срабатывании защиты трансформатора (замыкается контакт А.1).

Нормальный режим работы отключившейся подстанции восстанавливает обслуживающий персонал.

Контрольные вопросы

1. Назначение разъединителей. Какие операции разрешается производить

2. По каким признакам классифицируются разъединители?

Опишите устройство и области применения разъединителя типа РВ-6-10.

3. Объясните устройство разъединителя типа РВЗ — 6-10.

4. Расскажите об устройстве и принципе действия разъединителя типа РВК-20.

5. Расскажите об устройстве и принципе действия разъединителя типа РВН-500.

6. Объясните назначение короткозамыкателей и отделителей.

7. Расскажите об устройстве и принципе действия короткозамыкателя типа КЗ-35.

8. Расскажите об устройстве и принципе действия короткозамыкателя типа КЭ-110.

Разъединители. Отделители. Короткозамыкатели. Выключатели нагрузки. Плавкие предохранители

В соответствии с нормативными документами разъединитель может являться либо низковольтным, либо высоковольтным электрическим аппаратом. Соответственно термины, в зависимости от уровня напряжения, могут отличаться.

Что такое разъединитель?

Определения, касаемые низковольтных аппаратов

Разъединитель — контактный коммутационный аппарат, в разомкнутом положении соответствующий требованиям к функции разъединения.

Разъединение (функция): Действие, направленное на отключение питания всей установки или ее отдельной части путем отсоединения этой установки или ее части от любого источника электрической энергии по соображениям безопасности.

Разъединитель — коммутационный аппарат, который в отключенном положении удовлетворяет определенным требованиям для изолирующей функции.

Определения, касаемые высоковольтных аппаратов

Разъединитель — контактный коммутационный аппарат, который обеспечивает в отключенном положении изоляционный промежуток, удовлетворяющий нормированным требованиям.

Разъединитель способен размыкать и замыкать цепь при малом токе или малом изменении напряжения на выводах каждого из его полюсов. Он также способен проводить токи при нормальных условиях в цепи и проводить в течение нормированного времени токи при ненормальных условиях, таких как короткое замыкание.

Малые токи — это такие токи, как емкостные токи вводов, шин, соединений, очень коротких кабелей, токи постоянно соединенных ступенчатых сопротивлений выключателей и токи трансформаторов напряжения и делителей. Для номинальных напряжений до 330 кВ включительно ток, не превышающий 0,5 А, считается малым током по этому определению; для номинального напряжения от 500 кВ и выше и токов, превышающих 0,5 А, необходимо проконсультироваться с изготовителем, если нет особых указаний в руководствах по эксплуатации разъединителей.

К малым изменениям напряжения относятся изменения напряжения, возникающие при шунтировании регуляторов индуктивного напряжения или выключателей.

Для разъединителей номинальным напряжением от 110 кВ и выше может быть установлена коммутация уравнительных токов.

Назначение разъединителей

Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.

Разъединители не имеют дугогасительных устройств и поэтому предназначаются, главным образом, для включения и отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения.

При отсутствии в электрической цепи выключателя в электроустановках 6-10 кВ допускается включение и отключение разъединителями небольших токов, значительно меньших номинальных токов аппаратов, о чем сказано ниже.

Требования, предъявляемые к разъединителям

Требования, предъявляемые к разъединителям с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом, заключаются в следующем:

• разъединители должны создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки;
• приводы разъединителей должны иметь устройства жесткой фиксации ножей в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот ножей на угол, больший заданного;
• разъединители должны включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды (например, обледенении);
• опорные изоляторы и изоляционные тяги должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при выполнении операций;
• главные ножи разъединителей должны иметь блокировку с ножами заземляющего устройства, исключающую возможность одновременного включения тех и других.

Особенности применения разъединителей

Разъединители используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин.

Согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭП) разрешалось (возможны отклонения в зависимости от Правил, которым подчиняется организация, в чьем ведении находится электроустановка) отключение и включение разъединителями:

• нейтралей силовых трансформаторов 110-220 кВ;
• заземляющих дугогасящих реакторов 6-35 кВ при отсутствии в сети замыкания на землю;
• намагничивающего тока силовых трансформаторов 6-500 кВ.
• Включение на холостой ход трансформатора до 10 кВ разрешается до 750 кВА включительно. Выше — производится выключателем (до 10 кВ и до нескольких кВА — например выключателем нагрузки);
• зарядного тока и тока замыкания на землю воздушных и кабельных линий электропередачи;
• зарядного тока систем шин, а также зарядного тока присоединений с соблюдением требований нормативных документов.
• В кольцевых сетях 6-10 кВ разрешается отключение разъединителями уравнительных токов до 70 А и замыкание сети в кольцо при разности напряжений на разомкнутых контактах разъединителей не более, чем на 5%.

Допускается отключение и включение трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже нагрузочного тока до 15 А.

Допускается дистанционное отключение разъединителями неисправного выключателя 220 кВ и выше, зашунтированного одним выключателем или цепочкой из нескольких выключателей других присоединений системы шин (схема четырехугольника, полуторная и т.п.), если отключение выключателя может привести к его разрушению и обесточиванию подстанции.

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.

Использование разъединителей для отключения уравнительных токов и небольших токов нагрузки

Способность разъединителей включать и отключать зарядные токи кабельных и воздушных линий, токи намагничивания силовых трансформаторов, уравнительные токи (это ток, проходящий между двумя точками электрически связанной замкнутой сети и обусловленный разностью напряжений и перераспределением нагрузки в момент отключения или включения электрической связи) и небольшие токи нагрузки подтверждена многочисленными испытаниями, проведенными в энергосистемах. Это нашли отражение в ряде директивных материалов, регламентирующих их использование.

Так, в закрытых распределительных устройствах 6-10 кВ разъединителями допускается включение и отключение намагничивающих токов силовых трансформаторов, зарядных токов линий, а также токов замыкания на землю, не превышающих следующих значений:

При напряжении 6кВ: намагничивающий ток — 3,5 А Зарядный ток — 2,5 А Ток замыкания на землю — 4,0 А

При напряжении 10кВ: намагничивающий ток — 3,0 А Зарядный ток — 2,0 А Ток замыкания на землю — 3,0 А

Установка между полюсами изоляционных перегородок позволяет увеличивать включаемый и отключаемый ток в 1,5 раза.

Разъединителями 6-10 кВ допускается включение и отключение уравнительных токов до 70 А, а также нагрузочных токов линий до 15 А при условии проведения операций трехполюсными разъединителями наружной установки с механическим приводом.

Разъединители часто снабжаются стационарными заземлителями, что представляет возможность не прибегать к установке переносных заземлений на оборудовании, выводимом в ремонт, и тем самым исключает нарушения правил безопасности, связанных с процессом установки переносных заземлений.

Техника выполнения операций с разъединителями

В распределительных устройствах операции по отключению и включению разъединителей присоединения, имеющего в своей цепи выключатель, должны выполняться после проверки отключенного положения выключателя на месте его установки.

Прежде чем отключить или включить разъединители, необходимо произвести их внешний осмотр. Разъединители, приводы и блокирующие устройства не должны иметь повреждений, препятствующих выполнению операций. Особое внимание должно быть обращено на отсутствие .шунтирующих разъединители перемычек. В случае обнаружения тех или иных дефектов операции с разъединителями под напряжением должны выполняться с большой осторожностью и только с разрешения лица, отдавшего распоряжение о переключении. Запрещаются операции с разъединителями под напряжением, если на изоляторах обнаружены трещины.

Включение разъединителей ручным приводом следует выполнять быстро и решительно, но без удара в конце хода. При появлении между контактами дуги ножи разъединителей не следует отводить обратно, так как при расхождении контактов дуга может удлиниться, перекрыть промежуток между фазами и вызвать КЗ. Операция включения во всех случаях должна проводиться до конца. При соприкосновении контактов дуга погаснет, не причинив повреждений оборудованию.

Отключение разъединителей, наооборот, проводят медленно и осторожно. Вначале делают пробное движение рычагом привода, чтобы убедиться в исправности тяг. отсутствии качаний и поломок изоляторов. Если в момент расхождения контактов возникнет дуга, разъединители необходимо немедленно включить и до выяснения причины образования Дуги операции с ними не производить.

Операции с однополюсными разъединителями, производимые с помощью оперативных штанг, должны выполняться в той очередности, которая обеспечивает наибольшую безопасность для персонала. Допустим, что персонал ошибочно приступил к отключению разъединителей под нагрузкой.

При смешанной нагрузке наиболее безопасно отключение первого из трех разъединителей, так как при этом не возникает сильной дуги, даже если по цепи проходил номинальный ток. В момент расхождения контактов между ними может появиться лишь сравнительно небольшая разность потенциалов, поскольку с одной стороны отключаемый разъединитель будет находиться под напряжением источника питания, а с другой его стороны некоторое время будет действовать примерно одинаковая ЭДС, наводимая вращающимися при питании по двум фазам синхронными и асинхронными двигателями нагрузки, а также за счет конденсаторных батарей, установленных в распределительной сети.

При отключении второго разъединителя под нагрузкой появится сильная дуга. Третий разъединитель вообще не будет отключать никакой мощности. Так как отключение второго по очередности разъединителя представляет собой наибольшую опасность, он должен находиться по возможности дальше от разъединителей других фаз. Поэтому при любом расположении разъединителей (в горизонтальном или вертикальном ряду) первым всегда следует отключать разъединитель средней фазы, затем при расположении разъединителей в горизонтальном ряду поочередно отключают крайние разъединители, а при вертикальном расположении разъединителей (один над другим) вторым отключают верхний разъединитель, третьим — нижний.

Операции включения однополюсных разъединителей выполняют в обратном порядке.

В цепях, содержащих выключатели с пружинными приводами, операции с разъединителями следует выполнять при ослабленных пружинах, чтобы избежать случайных включений выключателей во время производства операций с разъединителями.

В сетях 6-10 кВ, работающих с компенсацией емкостного тока замыкания на землю, перед отключением разъединителями тока намагничивания трансформатора, в нейтраль которого включен дугогасящий реактор, следует прежде всего отключить дугогасящий реактор, чтобы избежать перенапряжений, причиной которых может быть неодновременность размыканий контактов трех фаз разъединителей.

Личная безопасность персонала, выполняющего операции с разъединителями

При выполнении любой операции с разъединителями, находящимися под напряжением, выполняющий операцию (и контролирующий его действия — в случае участия в переключениях двух лиц) должен предварительно выбрать такое место у привода аппарата, чтобы избежать травм от возможных разрушений и падений вниз изоляторов аппарата вместе с закрепленными на них токопроводящими элементами, а также защитить себя от прямого воздействия электрической дуги при ее возникновении.

Не рекомендуется в момент проведения операции смотреть на контактные части аппарата. Однако после завершения операции включения или отключения проверка положений главных ножей разъединителей и ножей стационарных заземлителей является обязательной, поскольку на практике неоднократно наблюдались случаи недовключения главных ножей, неотключения ножей стационарных заземлителей отдельных фаз, попадания ножей мимо контактных губок, обравы тяг от приводов и т.д. При этом каждая фаза разъединителей должна проверяться отдельно, независимо от фактического положения ножей других фаз и наличия механических связей между ними.

Отделители

Что такое отделитель?

Отделитель — высоковольтный аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённых участков цепи в бестоковую паузу АПВ, поскольку его конструкция не рассчитана на гашение электрической дуги. Устройство отделителя такое же как и разъединителя. Отличие от последнего в том, что отделитель в комбинации с короткозамыкателем создаёт систему отделитель-короткозамыкатель которая представляет альтернативу высоковольтному выключателю.

Отделитель представляет собой разъединитель, который быстро отключает обесточенную цепь после подачи команды на его привод. Если в обычном разъединителе скорость отключения очень мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5-1,0 с. Отделитель отсоединяет поврежденные участки электрической цепи после отключения защитного выключателя. Выключатель срабатывает от искусственного короткого замыкания, создаваемого короткозамыкателем.

Отделители представляют собой двухколонковый разъединитель с ножами заземления (ОДЗ); одним ОДЗ-1А, ОДЗ-1Б, двумя ОДЗ-2 или без них (ОД), управляемый приводом ШПО (привод отделителя в шкафу). До 110 кВ включительно три полюса отделителя соединяются в общий трехполюсный аппарат и управляются одним приводом ШПО.

Отделители на 220 кВ выполняются в виде трех отдельных полюсов, каждый из которых управляется самостоятельным приводом.

Отключение отделителя происходит автоматически под действием заведенных пружин при срабатывании блокирующего реле или отключающего электромагнита, освобождающих механизм свободного расцепления привода. Включение отделителя производится вручную.

Операции, производимые отделителями

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.

Принцип действия отделителей

Обычно отделитель представляет контактную систему рубящего типа без дугогашения и снабжённого пружинно — моторным приводом. В нормальном режиме электродвигателем осуществляется натяжение пружины и постановку механизма на защёлку. При подаче сигнала защелка освобождается специальным расцепителем электромагнитного действия и под действием натянутой пружины отделитель размыкает цепь. Такой принцип (пружинное отключение) необходим для энергонезависимости срабатывания отделителя (для надёжной его работы). Необходимо также отметить обязательную блокировку отключения отделителя под током.

Преимущества отделителей

Дешевизна — по сравнению с тяжёлым высоковольтным выключателем

Недостатки отделителей

Низкая надёжность — поскольку отделители располагаются в основном в ОРУ, то осадки могут привести к отказу срабатывания отделителя.

Короткозамыкатели

Что такое короткозамыкатель?

Короткозамыкатель — электрический аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания на землю в сетях электроснабжения, в случае внутреннего повреждения силового трансформатора в цепи которого по стороне высшего напряжения от установлен в паре с отделителем. При таком КЗ, действием линейных защит на питающих подстанциях ВЛ обесточивается, поврежденный трансформатор отсоединяется от сети отключением отделителя, а линия включается в работу действием АПВ.

В сетях 110-220 кВ короткозамыкатели имеют один полюс, в сетях 35 кВ — два. Подвижный нож включается действием взведенных включающих пружин короткозамыкателя.

Устройство

Конструктивно короткозамыкатель аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание.

Короткозамыкатели представляют собой аппараты вертикально-рубящего типа, состоящие из основания, изоляционной колонки, неподвижного контакта с выводом для присоединения к линии электропередачи и заземляющего ножа, на конце которого укреплена съемная контактная пластинка. В основании короткозамыкатели размещен вал, установленный в подшипниках, две включающие пружины с регулировкой натяжения, соединенные с основанием и рычагами вала короткозамыкатели, а также гидравлический буфер.

Нормальное положение короткозамыкателя отключенное. При этом нож отведен от неподвижного контакта на разрядное расстояние, а его включающие пружины растянуты. Это положение ножа фиксируется приводом. При подаче сигнала на привод короткозамыкателя привод освобождает нож короткозамыкателя, который под действием пружины входит в неподвижный контакт, создавая короткое замыкание на землю.

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 короткозамыкателей 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.

Выключатели нагрузки

Что такое выключатели нагрузки?

Выключатель нагрузки представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат переменного тока для напряжения свыше 1 кВ, рассчитанный на отключение рабочего тока, и снабженный приводом для неавтоматического или автоматического управления.

Выключатели нагрузки не предназначены для отключения тока короткого замыкания, но их включающая способность соответствует электродинамической стойкости при коротких замыканиях. В распределительных сетях 6-10 кВ, выключателями нагрузки часто называют выключатели с отключающей способностью меньше 20 кА.

Выключатель нагрузки — высоковольтный коммутационный аппарат, занимающий по уровню допускаемых коммутационных токов промежуточное положение между разъединителем (коммутации под нагрузкой запрещены, как исключение допускается включение на холостой ход трансформаторов и линий) и выключателем (масляным,вакуумным, воздушным, электромагнитным, элегазовым) который способен отключать без повреждения как номинальные нагрузочные токи так и сверхтоки при аварийных режимах. Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.

Привод выключателей нагрузки

Привод выключателей нагрузок может быть мускульным непосредственного включения и отключения от предварительно натянутой пружины. Иногда применяется электропривод включения и соленоид дистанционного отключения.

Разновидности выключателей нагрузок

• Автогазовые
• Вакуумные
• Элегазовые
• Воздушные
• Электромагнитные

Применение

Выключатели нагрузки устанавливаются в распредустройствах и подстанциях 6-10 кВ и допускают коммутацию до нескольких МВА, в зависимости от конструкции и номинального тока.

Выключатели нагрузки применяют в присоединениях силовых трансформаторов на стороне высшего напряжения (6-10 кВ) вместо силовых выключателей, если это возможно по условиям работы электроустановки. Поскольку они не рассчитаны на отключение тока короткого замыкания, функции автоматического отключения трансформаторов в случае их повреждения возлагают на плавкие предохранители либо на выключатели, принадлежащие предшествующим звеньям системы, например на линейные выключатели, расположенные ближе к источнику энергии.

В распределительных сетях наиболее распространены конструкции выключателей нагрузки (ВНР, ВНА, ВНБ) с гасительными устройствами газогенерирующего типа.

Преимущества

• Простота в изготовлении и эксплуатации;
• Значительно меньшая стоимость по сравнению с другими выключателями — в несколько раз (особенно у автогазовых);
• Возможность отключения и включения номинальных токов нагрузок;
• Наличие дешёвой защиты от сверхтоков в виде предохранителей. обычно заполненных кварцевым песком (типа ПК, ПКТ);
• Наличие видимого разрыва между контактами, что исключает установку дополнительного разъединителя (видимый разрыв необходим для безопасности работ на отходящей линии).

Недостатки

• Коммутация только номинальных мощностей;
• Малый ресурс работы (у выключателей нагрузки автогазового типа).

Плавкие предохранители

Что такое выключатели плавкие предохранители?

Плавкий предохранитель — устройство, которое за счет расплавления одной или нескольких его деталей, имеющих определенную конструкцию и размеры, размыкает цепь, в которую оно включено, прерывая ток, если он превышает заданное значение в течение определенного времени. Предохранитель включает в себя все детали, образующие готовые изделия.

Плавкий предохранитель является самым слабым участком защищаемой электрической цепи, срабатывающим в аварийном режиме, тем самым разрывая цепь и предотвращая последующее разрушение более ценных элементов электрической цепи высокой температурой, вызванной чрезмерными значениями силы тока.

Первые плавкие предохранители начали использоваться ещё в конце 19 века. С тех пор их суть не меняется, изменяется лишь технология производства и качество их работы как путём подбора материалов, из которых они сделаны, так и путём изменения конструктивного исполнения.

Необходимо отметить что термины плавкий предохранитель и плавкая вставка имеют существенно различные значения в современных стандартах по электротехнике.

Принцип работы плавкого предохранителя

В качестве защитного элемента в плавком предохранителе применяется т.н. плавкая вставка, которая находится внутри патрона, заполненного дугогасящей средой, интенсивно поглощающей тепло (кварцевым песком) например предохраниели типов ПН-2 или ПК, либо без заполнения, иногда в предохранителях используется автогазовый принцип, при термическое действие дуги приводит к выделению дугогасящих газов из конструкционных элементов патрона (такой принцип дугогашения имеют предохранители типа ПР-2: при действии дуги из фибровый корпус предохранителя выделяет газы).

Плавкую вставку выполняют у мощных предохранителей в пластины с вырезами, уменьшающими площадь сечения вставки, при этом в номинальном режиме избыточная теплота из зауженных мест благодаря теплопроводности успевает распространиться на широкие части и вся вставка имеют практически одинаковую температуру. При перегрузках теплота не успевает полностью перераспределиться по всему объёму вставки и происходит её плавление в самом горячем месте. При коротком замыкании процесс идёт настолько интенсивно, что перераспределения теплоты практически не происходит и вставка перегорает в нескольких суженных местах.

Для более быстрого срабатывания предохранителя (в быстродействующих предохранителях) используют специальные конструкции (придают плавкой вставке специальную форму), в которых отключение цепи в предохранителе при больших токах происходит не посредством плавлением вставки, а её разрывом электродинамическими силами (иногда для ускорения срабатывания плавкая вставка дополнительно нагружается усилием натянутой пружины). Для ускорения плавления вставки также применяют явление металлургического эффекта, данное решение применяют обычно в предохранителях со вставками из ряда параллельных поволок (например в предохранителях типа ПК).

В некоторых конструкциях предохранителей используются вставки с переменным сечением проволок (предохранители типа ПКТ на токи до 7,5 А): разное время перегорания отдельных участков приводит к снижению перенапряжений при срабатывании предохранителя.

Важной характеристикой всякой защиты по току, в т.ч. и предохранителя является время — токовая характеристика, описываемая обычно в виде графика, по оси абсцисс откладывается ток, чаще всего в относительных единицах (за единицу принимается номинальный ток плавкой вставки), а по ординате — время срабатывания. При этом надо иметь в виду, что характеристика каждого экземпляра предохранителя (даже из одной партии) имеет свою время — токовую характеристику, что указывается в каталоге на каждый тип предохранителя как «зона разброса характеристик», которая гарантируется производителем.

При этом надо иметь в виду разницу между номинальным током предохранителя и номинальным током плавкой вставки:

номинальный ток предохранителя — это ток, на который рассчитан патрон предохранителя

номинальный ток плавкой вставки — это ток, на который рассчитана плавкая вставка.

В данный размер патрон предохранителя может быть установлено несколько вставок на разные номинальные токи, при этом самая наибольшая в номинальном ряду равна обычно номинальному току патрона.

Некоторые типы предохранителей (например ПК) имеют индикатор срабатывания в виде подпружиненного штифта, при перегорании плавкой вставки указательный штифт выбрасывается пружиной из корпуса предохранителя, показывая срабатывание предохранителя. Иногда данный штифт нажимает на специальный сигнальный контакт, подавая сигнал о перегорании предохранителя по цепям телемеханики.

Основные требования, предъявляемые к плавким предохранителям

К предохранителям предъявляются следующие требования:

• Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.
• При коротком замыкании предохранители должны работать селективно.
• Время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны работать с токоограничением.
• Характеристики предохранителя должны быть стабильными. Разброс параметров из-за производственных отклонений не должен нарушать защитные свойства предохранителя.
• В связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность.
• Замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна требовать много времени.

В промышленности наибольшее распространение получили предохранители типов ПР-2 и ПН-2.

Конструкция плавкого предохранителя

Все плавкие вставки, вне зависимости от конструктивных особенностей, включают в себя два основных элемента:

• плавкий элемент — токопроводящий элемент из металла, сплава нескольких металлов или специально подобранных слоёв нескольких металлов;
• корпус — механизм или систему крепления плавкого элемента к контактам, обеспечивающим включение плавкого предохранителя в целом, как устройства, в электрическую цепь.

Корпуса плавких вставок обычно изготавливаются из высокопрочных сортов специальной керамики (фарфор, стеатит или корундо-муллитовая керамика). Для корпусов плавких вставок с малыми номинальными токами используются специальные стекла. Корпус плавкой вставки обычно выполняет роль базовой детали, на которой укреплен плавкий элемент с контактами плавкой вставки, указатель срабатывания, свободные контакты, устройства для оперирования плавкой вставкой и табличка с номинальными данными. Одновременно корпус выполняет функции камеры гашения электрической дуги.

В чем отличие отделителя от разъединителя

Разъединители, отделители и короткозамыкатели. Виды, конструкция, выбор

• Опубликовано: 15 сентября, 2022

Разъединители обеспечивают гальваническую развязку (видимый разрыв) коммутацией обесточенных цепей высокого напряжения, либо с токами, много меньшими чем номинальные, такими как токи холостого хода трансформаторов, зарядные токи воздушных и кабельных линий, либо с номинальными токами, но при напряжении, недостаточном для образования электрической дуги.

Необходимость создания видимого разрыва цепи диктуется требованиями безопасности выполнения работ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ согласно разделу 17 Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

Отделители и короткозамыкатели являются разновидностью разъединителей и устанавливаются вместо выключателей на высокой стороне трансформаторов на подстанциях низкой ответственности с целью экономии площади и затрат на строительство.

На рисунках 1, а, б изображены участки принципиальных схем РУ с обходной системой шин (ОСШ) и разъединителями (QS1-3) с заземлителями (QS(1-3) G1,2) (см. рис. 1, а), и ответвительной трансформаторной подстанции (ТП) с разъединителями (QS 1,2), отделителями (QR 1,2) и короткозамыкателем (QK) (см. рис. 1, б).

Рисунок 1 – Участки схем РУ и ТП с QS, QR и QK: а – участок схемы РУ с ОСШ; б – участок схемы ответвительной ТП

Разъединители в составе РУ с ОСШ обеспечивают видимые разрывы линий с двух секций шин и разрыв в линии выключателя (Q), а заземлители (QSG), встроенные в конструкцию разъединителей, выполняют установку заземления при отключённых разъединителях в целях безопасности проведения работ в электроустановках.

Отделители и короткозамыкатели выполняют функцию отключения цепи под нагрузкой при возникновении в ней повреждений и недостаточном токе КЗ для действия защиты на головном конце питающей линии, а также при ТОР оборудования. Короткозамыкатель, включаемый по сигналу релейной защиты, создаёт искусственное КЗ на землю, что вызывает срабатывание вышестоящего выключателя.

Во время бестоковой паузы срабатывает отделитель и разрывает обесточенную цепь. По истечении времени выдержки выполняется АПВ и на неповреждённых участках сети восстанавливается питание. При преднамеренном отключении линии для выполнения ТОР оборудования сначала отключают выключатели на низкой и средней (если есть) сторонах трансформатора, а затем по вышеописанному алгоритму отключаются отделители.

Корректная последовательность работы короткозамыкателя и отделителя обеспечивается электромагнитной блокировкой, предусмотренной в их приводах, позволяющей отключение отделителя только после исчезновения тока в цепи короткозамыкателя.

К разъединителям предъявляются следующие основные требования:

• надёжность проведения контактной системой номинального тока длительное время в определённых климатических условиях;
• достаточная термическая и динамическая стойкости контактной системы;
• удержание контактной системы во включённом положении при протекании тока КЗ;
• надёжная фиксация подвижного контакта в отключённом положении;
• высокая электрическая прочность межконтактного промежутка. Классификация разъединителей по ГОСТ Р 52726-2007:
• по месту размещения: на открытом воздухе (категория 1), в помещениях и под навесом (категории 2, 3, 4) (см. табл. 1.2);
• по числу полюсов, управляемых одним приводом: одно-, двух-, трёх-, многополюсное;
• по наличию заземлителей на полюс: с одним, с двумя и без заземлителей;
• по степени загрязнения изоляции: I – лёгкая, II – средняя (для подстанционных),III – сильная, IV – очень сильная;
• по способу управления: ручной привод или штанга ручного оперирования, с двигательным приводом (электродвигательный привод, электромагнитный привод; пневматический привод, гидравлический привод), с пружинным приводом.

Основные технические параметры разъединителей для сетей 50 Гц по ГОСТ Р 52726-2007:

• номинальное и наибольшее рабочее напряжения (кВ): 3 (3,6); 6 (7,2); 10 (12); 15 (17,5); 20 (24); 24 (26,5); 27 (30); 35 (40,5); 110 (126); 150 (172); 220 (252); 330 (363); 500 (525); 750 (787);
• номинальный ток (А): 200; 315; 400; 630; 800; 1 000; 1 250; 1 600; 2 000; 2 500; 3 150; 4 000; 5 000; 6 300; 8 000; 10 000; 12 500; 16 000; 20 000; 25 000; 31 500; 40 000; 50 000; 63 000;
• ток термической стойкости (кА): 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250;
• ток электродинамической (кА): 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630.

Расшифровка обозначения разъединителей по ГОСТ Р 52726-2007:

1. Буква: Р – для сокращённого обозначения разъединителя.
2. Буква (буквы) для обозначения особенностей конструктивного исполнения разъединителя: Г – горизонтально–поворотный, Д – двухколонковый, Т – телескопический, К – килевой установки (качающегося типа), СК – ступенчато–килевой установки, Р – рубящий, В – вертикальной установки, ПГ – полупантографный с разрывом в горизонтальной плоскости, П – пантографный, С – со складывающимся ножом, Л – линейный, Н – наружной установки и др.
3. класс разъединителя: М1, М2 (класс М0 не указывают);
4. цифру или цифры с буквой для обозначения количества и расположения заземлителей в случае, если разъединитель и заземлитель составляют единое целое;
5. цифры, обозначающие номинальное напряжение разъединителя, в кВ;
6. цифру, обозначающую степень загрязнения изоляции, цифру не указывают, если степень загрязнения лёгкая;
7. цифры, обозначающие номинальный ток разъединителя, в А;
8. букву (буквы) и цифру, обозначающие климатическое исполнение и категорию размещения разъединителя.

Пример обозначения: РГ 1 –500 II / 3150 УХЛ 1 – разъединитель горизонтально–поворотный, с 1 заземлителем на полюс, номинальным напряжением 500 кВ, со степенью загрязнения изоляции II, номинальным током 3 150 А, климатическим исполнением УХЛ и категорией размещения 1.

Короткозамыкатели имеют в обозначении:

1. буквы: КЗ – короткозамыкатель; КРН – короткозамыкатель рубящего типа наружной установки;
2. цифры: номинальное напряжение, в кВ;
3. буква: У – обозначение усиленной изоляции; без таковой – опускается;
4. буква и цифра климатического исполнения и категории размещения.

Пример обозначения: КЗ–110У–У1 – короткозамыкатель, номинальным напряжением 110 кВ, с усиленной изоляцией, климатического исполнения У категории размещения 1.

Отделители имеют в обозначении:

1. Буквы: О – отделитель; Д – двухколонковый, З – наличие заземляющего ножа.
2. Цифра: 1,2 – количество заземляющих ножей на полюс.
3. Цифры: номинальное напряжение, в кВ.
4. Буквы: М – модернизированный, У – обозначение усиленной изоляции; без таковых – опускаются.
5. Цифра через слеш: номинальный ток, в А.
6. Буква и цифра климатического исполнения и категории размещения.

Пример обозначения: ОДЗ–1–110У/1000УХЛ1 – отделитель двухколонковый, с одним заземляющих ножом на полюс на стороне ведомой колонки, на напряжение 110 кВ, с усиленной изоляцией, номинальным током 1000 А, климатическим исполнением УХЛ и категорией размещения 1.

1. Конструкции разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Типовыми конструкциями разъединителей являются:

• горизонтально-поворотная (с одним ножом, с двумя полуножами и с центральной поворотной колонкой), показанная на рисунках 2, а‒в;
• вертикально-поворотная (с одним ножом и двумя полуножами), показанная на рисунках 2, г, д.

Рисунок 2 – Конструкции горизонтально и вертикально-поворотных разъединителей: а – с одним ножом; б – с двумя полуножами; в – с поворотной колонкой; г – с одним ножом; д – с двумя полуножами

• полупантографная с размещением колонок подвижного и неподвижного контактов одного полюса на единой раме;
• пантографная, предусматривающая подвес неподвижного контакта над полюсом на отдельной опоре;
• телескопическая с двумя полуножами, приводимыми в поступательное движение по одной оси друг к другу, и с опорной изоляцией в форме многоярусных треног на каждом полюсе.

На основе полупантографной и пантографной конструкций изготавливаются разъединители РПВ (пантографные с вертикальным разрывом) и РПГ (полупантографные с горизонтальным разрывом) на напряжения 110, 220, 330, 500, 750 кВ.

Разъединители телескопической конструкции РТЗ распространены крайне мало и созданы на напряжение 1 150 кВ.

Для создания видимых разрывов при отключениях на линиях электропередачи (ЛЭП) до 35 кВ часто используют разъединители наружной установки, монтируемые непосредственно на опорах. Конструкция разъединителя РНДЗ 1-35/1000-УХЛ1 показана на рисунках 3, а, б.

Рисунок 3 – Разъединитель РНДЗ 1-35/1000-УХЛ1: а – внешний вид; б – элементы конструкции: 1 ‒ опора, 2 ‒ кронштейны, 3 ‒ опорная рама, 4 ‒ изоляторы колонок, 5 ‒ контактные выводы, 6 ‒ гибкий токопровод, 7 ‒ полуножи, 8 ‒ тяга, 9 ‒ крюковые болты,10 ‒ муфта, 11 ‒ вал, 12 ‒ муфта привода, 13 ‒ ручной привод разъединителя

Такие разъединители имеют одно-, двух- и трёхполюсное исполнения, управляются вручную приводами ПР-2Б или ПРГ, могут эксплуатироваться в диапазоне температур от -60 о С до + 40 о С, срок службы не менее 25 лет.

Также к установке на опорах ЛЭП до 10 кВ принимаются линейные разъединители наиболее простой конструкции – РЛНД-10, и усовершенствованные – РЛК-10, показанные на рисунках 4, а, б. РЛК имеют усложнённую конструкцию качающегося типа и применяются редко. Температурный диапазон эксплуатации от -40 о С до + 40 о С, номинальные токи до 630 А.

Рисунок 4 – Примеры линейных разъединителей на 10 кВ: а – разъединитель РЛНД; б – разъединитель РЛК

Разъединители 110 кВ и выше устанавливаются в составе ОРУ и ЗРУ на подстанциях 110 кВ, и ОРУ на подстанциях 220 кВ и выше. Примеры конструкций разъединителей РНДЗ на 110 кВ и РГ на 330 кВ рассмотрены на рисунках 5, а-в.

Рисунок 5 – Разъединители РНДЗ-110 и РГ-330: а – конструкция РНДЗ: 1 ‒ контактные зажимы, 2 ‒ гибкие токопроводы, 3 ‒ полуножи, 4 ‒ пальцевые ламели, 5 ‒ лопатка, 6 ‒ контакт заземляющего ножа, 7 ‒ колонки изоляторов, 8 ‒ подшипник колонки, 9 ‒ вал привода, 10 ‒ рычаг, 11 ‒ тяга, 12 ‒ заземляющие ножи, 13 ‒ рама, 14 ‒ корпус привода, 15 ‒ привод ПДН-1У; б – внешний вид РНДЗ; в – внешний вид РГ

Разъединители РНДЗ и РГ являются горизонтально-поворотными наружного исполнения и изготавливаются на напряжения 35-500 кВ с номинальными токами до 3 150 А.

Полупантографные разъединители РПГ серии изготавливаются для ОРУ на напряжения 330-750 кВ, пантографные серии РПВ на 110-500 кВ с номинальными токами до 3 150 А.

Принципиальные конструкции РПГ и РПВ показаны на рисунках 6, а‒в.

Рисунок 6 – Конструкции разъединителей серий РПГ и РПВ: а – РПГ на 330‒750 кВ; б – РПВ на 110 кВ; в – РПВ на 330,500 кВ

Разъединители телескопического типа РТЗ выполнены на напряжение 1 150 кВ и номинальный ток 4 000 А. Разъединитель может выполняться с одним заземляющим ножом, или с двумя ножами. Заземляющие ножи ферменной конструкции поворачиваются в вертикальной плоскости электродвигательными приводами ПД-1У1. Приводы главных и заземляющих ножей заблокированы электрически от ошибочных операций.

Конструкция РТЗ-2-1150/4000 У1 показана на рисунках 7, а, б.

Рисунок 7 – Разъединитель РТЗ-2-1150/4000 У1: а ‒ внешний вид; б – элементы конструкции: 1 ‒ приводы главных и заземляющих ножей, 2 ‒ заземляющие ножи, 3 ‒ поворотная колонка, 4 ‒ опорный ферменный изолятор, 5 ‒ пояса жёсткости, 6,8 ‒ экраны, 7 ‒ неподвижная секция главного ножа, 9 ‒ подвижные секции главных ножей, 10 ‒ разъёмный контакт

Отделители и короткозамыкатели применяются в РУ на напряжения 35‒220 кВ.

Конструкции отделителей серий ОД-110 на номинальный ток 1 000 А и ОДЗ- 2-35 на 630 А показаны на рисунках 8, а‒в.

Рисунок 8 – Конструкции отделителей ОД-110 и ОДЗ-2-35: а – внешний вид ОД; б – элементы конструкции ОД: 1 ‒ ножи, 2 ‒ контактный элемент, 3 ‒ изоляторы колонок, 4 ‒ рычаг привода, 5 ‒ кожух отключающей пружины, 6 ‒ рама, 7 ‒ подшипники, 8 ‒ тяга привода, 9 ‒ шкаф привода; в – элементы конструкции ОДЗ: 1,4 ‒ ножи, 2 ‒ колонки, 3 ‒ гибкий токопровод, 5 ‒ заземляющие ножи, 6 ‒ рычаг привода, 7 ‒ отключающая пружина, 8 ‒ подшипники, 9 ‒ рама, 10 ‒ тяга привода главных ножей, 11 ‒ шкаф привода, 12 ‒ трубчатая тяга заземляющих ножей, 13 ‒ привод заземляющих ножей

Полное время включения (отключения) отделителей 35‒220 кВ находится в пределах 0,4‒0,6 с в зависимости от наличия гололёда и класса напряжения.

Короткозамыкатели имеют горизонтально-поворотную конструкцию. Элементы конструкции короткозамыкателей КЗ-35 и КЗ-110 показаны на рисунках 9, а‒в.

Рисунок 9 – Короткозамыкатели КЗ-35 и КЗ-110: а – внешний вид КЗ-110; б – конструкция КЗ-110; в – конструкция КЗ-35: 1 ‒ контактные выводы, 2 ‒ изоляторы колонок, 3 ‒ тяги приводов, 4 ‒ опорные изоляторы, 5 ‒ шкафы приводов, 6 ‒ трансформаторы тока

Полное время включения (отключения) короткозамыкателей находится в пределах 0,1‒0,28 для напряжения 35,110 кВ и 0,25-0,85 для 150,220 кВ в зависимости от наличия гололёда.

Технические параметры ряда разъединителей, отделителей и короткозамыкателей приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Параметры разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Тип аппарата	Номинальный ток, А	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	Ток отключения, кА	Амплитуда предельного сквозного тока (iэдс), кА	Ток термической стойкости для времени (t) в с, кА
РЛНД-10/400(630)	400 (630)	12	10	25	10 (4 с)
РЛНД-35	1000	40,5	25	63	25 (3 с)
РДЗ-(1,2)-35	1000	40,5	20	50	20 (3 с)
РНД-110	1000	126	31,5	80	31,5 (3 с)
РНДЗ-110/1000(2000,3150)	1000(2000,3150)	126	80 (100, 125)	31,5 (40, 50)	31,5 (40, 50) (3 с)
РДЗ-220/2000 (3150)	2000 (3150)	252	100 (125)	40 (50)	40 (50) (3 с)
РНДЗ-330(500)/3150	3150	362 (525)	63	160	63 (2 с)
РГ-330/2000	2000	363	40	100	40 (2 с)
РПГ-330(500,750)/3150	3150	362 (525, 787)	63	160	63 (2 с)
РПВ-330(500)/3150	3150	362 (525)	63	160	63 (2 с)
РТЗ-1150/4000	4000	1200	40	100	40 (2 с)
ОД(З)-(1,2)35	630	–	12,5	80	12,5 (4 с)
ОД(З)-(1,2)110	1000	126	31,5	80	31,5 (3 с)
ОД(З)-(1,2)110М	630	126	22	80	22 (3 с)
ОД(З)-220	1000	252	31,5	80	31,5 (3 с)
КРН-35	–	–	12,5	42	12,5 (3 с)
КЗ-110(У)	–	126	20 (12,5)	51 (32)	20 (12,5) (3 с)
КЗ-220	–	252	20	51	20 (3 с)

2. Условия выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Технические параметры аппарата сопоставляются с расчётными номинальными и аварийными токами и напряжениями сети, а именно:

• номинальное напряжение: U_{НОМ.АПП} ≥ U_{НОМ.СЕТИ} ;
• номинальный длительный ток: I_{НОМ.ДЛИТ} ≥ I_{НОМ.СЕТИ} ;

• ток электродинамической стойкости и ударный ток КЗ сети: I_ЭДС ≥ i_КЗ.УД ;

• ток термической стойкости и действующее значение периодической составляющей тока КЗ сети в течение времени срабатывания защиты: I_{ТС (привденное к tСР.З )} ≥ I КЗ.ПЕР (tСР.З ) , или I_ТС 2 ·t_ТС≥ I_КЗ.ПЕР 2 ·t_СР.З .

Также необходимо соблюдать соответствие времени включения и отключения аппарата требованиям схемы автоматики сети.