Шпаргалка по "Схемотехнике"

Разрядник присоединен  верхним концом через искровой промежуток к фазному проводу линии, нижний электрод — к заземлению. Размер искрового промежутка определяют из таблицы . Он необходим для того, чтобы трубка разрядника не находилась постоянно под напряжением линии и не разрушалась токами утечки.

Если ток к. з. в  месте установки превысит верхний  предел, то давление в трубке разрядника станет недопустимо большим и трубку разорвет, а дуга будет продолжать гореть. При токе, меньшем допустимого, наоборот, давление в трубке будет недостаточно, дуга не погаснет и сожжет разрядник 

46 вентильные разрядники.

В герметический фарфоровый корпус помещают один или несколько единичных искровых промежутков и дисковых рабочих сопротивлений, число которых увеличивают с повышением номинального напряжения сети

Единичный искровой промежуток образуется между двумя латунными электродами диаметром 5 и 7,5 см, разделенными кольцом из слюды-миканита толщиной 0,5...1,0 мм. Внутренняя часть кольца и образует воздушный искровой промежуток. При наличии миканита — материала с высокой диэлектрической проницаемостью — в зоне его соприкосновения с латунью создается высокая концентрация силовых линий электрического поля. Импульсное перенапряжение вызывает свечение, активизирующее межэлектродное пространство. Этим обеспечивается его пробой при пологой вольт-секундной характеристике. Сопровождающий ток частотой 50 Гц гасится искровым промежутком при первом прохождении током нулевого значения, т. е. за время до 0,01 с. При этом сила тока через промежуток ограничивается рабочим сопротивлением до значения 100А 

48 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ

Общие сведения. Для соединения генераторов, шин, трансформаторов, линий электропередачи, выключателей, электроприемников в системах электроснабжения применяют контакты различных типов. При низком качестве контактов возможны повреждения и нарушения нормальной работы электроустановок. Слово «контакт» означает соприкосновение, касание. Электрическая проводимость в контактах обеспечивается давлением на контактные части с помощью винтов и пружин.

По назначению и  условиям работы различают неразмыкаемые  и размыкаемые контакты. Неразмыкаемые контакты делят на неподвижные и подвижные. В неподвижных контактах части не перемещаются одна относительно другой. Примером могут служить винтовые контакты, т. е. соединения с помощью винтов шин. В подвижных контактах их части испытывают скольжение или качение, как, например, в выключателях и разъединителях.

По типу соприкасающихся  поверхностей размыкаемые подвижные контакты бывают плоские, линейные и точечные. Плоский контакт образуется при соприкосновении плоских деталей, например плоских шин в распределительных устройствах (КРУН-10). Линейный контакт может быть образован двумя поверхностями цилиндров с параллельными осями или цилиндром и плоскостью. Точечный контакт возможен между двумя сферическими поверхностями или двумя цилиндрами с осями, расположенными под прямым углом

Виды: неподвижные  и подвижные: неразмыкаемые и  размыкаемые

Щеточный контакт  собирают из тонких пластин холоднокатаной упругой меди. Если одна из контактных поверхностей собрана в виде щетки 25 (неподвижный контакт), то другая представляет собой клинообразный нож 26 (подвижный контакт).

К неподвижному контакту 23 болтами присоединяют медные пластины. Пружины 24 обеспечивают необходимую силу сжатия контактных поверхностей 

49 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА

Общая характеристика дуги. При размыкании контактов, если сила тока в цепи 0,1 А и более и напряжение свыше 10 В, возникает электрический разряд в виде дуги. При напряжениях 110кВ и выше длина дуги достигает нескольких метров. Температура внутри дуги может быть 10 000... 15 000 °С, и электрическая дуга представляет опасность для электрических цепей всех напряжений, особенно для напряжения выше 1 кВ.

В дуге различают околокатодное  пространство, ствол дуги и околоанодное пространство

Чем больше ток в  дуге, тем меньше ее сопротивление, и требуется меньшее напряжения для горения дуги.

Процесс горения электрической  дуги делят на три этапа: зажигание дуги, когда вследствие ударной ионизации и термоэмиссии начинается дуговой разряд, причем интенсивность ионизации выше, чем деионизации; устойчивое горение дуги, поддерживаемое термоионизацией в стволе дуги, когда интенсивность ионизации и деионизации одинаковая; гашение дуги, когда интенсивность деионизации выше, чем ионизации

Способы гашения: Удлинение дуги за счет быстрого расхождения контактов — эффективный способ гашения дуги. Это объясняется тем, что для дуги большей длины требуется большее напряжение, а на практике напряжение остается тем же самым и поэтому дуга гаснет. Также используют: Деление длинной дуги на ряд коротких , Гашение дуги в узких щелях, Газовоздушное дутье, Гашение дуги сжатым воздухомю 

50 ИЗОЛЯТОРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ  УСТАНОВОК.

Основное требование, предъявляемое к электрическим  аппаратам и установкам, — надежная изоляция их токоведущих частей одна относительно другой и от земли. Для этой цели в электрических установках применяют твердые, жидкие и газообразные диэлектрики. Для изолирующих материалов характерны электрическая прочность, теплоустойчивость, влагонелроницаемость, влагостойкость, дугостойкость и др. Для твердых материалов дополнительно к перечисленным необходимы механическая прочность на сжатие, растяжение, изгиб и кручение. Лучше других перечисленным требованиям отвечают фарфоровые и стеклянные изоляторы, подразделяемые на станционные, аппаратные и линейные.

Станционные и аппаратные изоляторы предназначены для  крепления и изоляции шин в  закрытых и открытых распределительных устройствах электростанций, подстанций и токоведущих частей аппаратов. Их делят на опорные и проходные. Опорные изоляторы служат для установки на них электрических аппаратов, а проходные — для прохождения токоведущих частей через стены и выводы их из корпусов аппаратов.

Линейные изоляторы  используют для крепления проводов воздушных линий и шин открытых распределительных устройств 

51 АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДУШНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Автоматические воздушные  выключатели (автоматы) предназначены для коммутаций цепей при аварийных (короткое замыкание) и ненормальных (перегрузки, исчезновение или снижение напряжения) режимах, а также нечастых (от 6 до 30 в сутки) оперативных включений и отключений электрических цепей

Автоматические выключатели  должны обеспечивать автоматическое многократное отключение токов к. з. и длительно выдерживать ток нагрузки. Дуга в автоматических выключателях гасится в воздухе, поэтому их называют воздушными. Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного тока с напряжением до 1000 В и постоянного — до 440 В одно-, двух-, трех- и четырехполюсными на номинальные токи от 6,3 до 6300 А.

Автоматические выключатели переменного и постоянного тока представляют собой силовые выключатели с встроенными релейными устройствами прямого действия, получившими название расцепителей. Главные элементы автоматического выключателя — это контакты с дугогасительной системой, привод с механизмом свободного расцепления, расцепители и вспомогательные контакты. Все элементы помещены в корпусе из изоляционной пластмассы

Марки АЕ1000, АП-50 

52 ПРЕДОХРАНИТЕЛИ С  ПЛАВКОЙ ВСТАВКОЙ

Предохранители с  плавкой вставкой — простейшие коммутационные аппараты, предназначенные для защиты цепей от к. з. и перегрузок. Их широко применяют в электрических сетях напряжением 0,38/0,22...110 кВ Предохранитель работает так. Его плавкая вставка нагревается проходящим по ней электрическим током и перегорает при перегрузках и коротких замыканиях.

В защищаемую цепь предохранитель включается последовательно. Он представляет собой ее ослабленный участок, где она разрывается. Для создания видимого разрыва используют рубильник (или разъединитель в сетях высоких напряжений).

Основные элементы предохранителя: корпус, плавкая вставка, контактная часть, дугогасительные  устройство и среда.

К предохранителю предъявляют следующие требования:

должен длительно  выдерживать номинальный ток  и не перегорать при кратковременных перегрузках;

надежно и быстро отключать  предельный ток, на который рассчитан;

работать селективно (при последовательно установленных нескольких предохранителях должен перегорать только ближайший к месту аварии)

Рис. Предохранитель ПН-2:

1 — трубка; 2— вставка; 3 — контактный нож; -/—крышка; 5— уплотняющая прокладка; 6— мелкозернистый наполнитель; 7— прорезь в плавкой вставке; 8— оловянный шарик

Марки: ПР-2, ПП-31, НПН-2 

53 Масляные многообъемные  (баковые) выключатели.

 Для выключателей на напряжение 1О...35кВ для контактов обычно предусматривают один бак, на более высокие напряжения контакты каждой фазы помещают в свой бак. Выпускают выключатели в двух исполнениях: с разрывом дуги в масле без устройств дугогашения (рис. 9.21) и со специальными дугогасительными устройствами. Масло обеспечивает гашение дуги и изоляцию токоведущих частей (соседних фаз одна относительно другой, между фазами и заземленным баком, между контактами при их отключенном положении).

Бак, изолированный  внутри электротехническим картоном, подвешен к литой чугунной крышке 3 с помощью болтов. Через нее проходят шесть фарфоровых изоляторов 4, на нижних концах токоведущих стержней которых закреплены неподвижные контакты 7с металлокерамическими напайками. Под крышкой выключателя размещен приводной механизм с системой рычагов, обеспечивающих прямолинейное движение штанги 10, выполненной из изолирующего материала. Механизмы трех полюсов соединены тягами между собой и приводом управления выключателем. Подвижные контакты 8 находятся на траверсе, соединенной со штангой.

Во включенном положении  траверса поднята и замыкает цепь между неподвижными и подвижными контактами. При этом отключающая пружина 5 сжата. Выключатель во включенном положении удерживается защелкой привода, с которым он связан валом 6. При автоматическом отключении или вручную освобождается защелка и под действием пружины траверса со скоростью 1,5...2,7 м/с спускается вниз. Цепь разрывается в двух точках каждого полюса выключателя с образованием электрической дуги. От высокой температуры возникающих дуг масло 2 разлагается и испаряется с образованием вокруг контактов газомасляного пузыря, в состав которого входит до 70 % водорода. Давление внутри бака и пузыря повышается до 0,5.. Л МПа. При этом усиливается деионизационная способность газа. Дуга гаснет через 0,8...0,1 с

Рис. 9.21. Схема масляного  выключателя С-35-630-10:

1—  стальной бак; 2—масло; 3 — чугунная крышка; 4— проходной изолятор; 5—пружина; 6—вал привода; 7 и 8— неподвижный и подвижный контакты; 9— изоляционное покрытие бака; 10— штанга

Марки: ВМБ-10, ВМЭ-6, ВС-10 

54 Малообъемные масляные  выключатели

В отличие от многообъемных масляных выключателей у малообъемных разрыв цепи и дальнейшее гашение дуги происходят отдельно для каждой фазы в своем баке (горшке), выполненном из стали, фарфора, а для больших токов — из цветного металла. Масло используется только для гашения электрической дуги, а токоведущие элементы выключателя изолируют твердыми материалами, чаще всего фарфором

Рассмотрим конструкцию  выключателя ВМП-10. На стальной сварной раме 3 (рис. 9.22) смонтировано три полюса выключателя. Вал выключателя 8, отключающая пружина и буфер 5 также размещены на сварной раме. Бачки (полюса) опираются на два опорных фарфоровых изолятора 2, прикрепленных к раме. Вал выключателя соединен с валами полюсов изоляционными тягами 4

В нижней металлической  части бачка 1 (рис. 9.23) размещен неподвижный розеточный контакт 2. Средняя часть бачка выполнена из стеклопластика с гасительным устройством (камерой) 3. Верхняя металлическая часть представляет собой подвижный контакт 11, направляющие 10, роликовые контакты 5 хтя токосъема, рычажную систему 8для передачи движения подвижному контакту от вала 9. Маслоотделитель 6 находится вверху бачка. Крышка 7 с отверстием для выхода газов, образующихся при разложении масла, закрывает бачок сверху

Марки: ВМГ-10, ВПМ-10, ВМ-10 

55 Вакуумные выключатели

Выключатель ВВВ-10-2/320 рассчитан на номинальный ток 320 А, предельно отключаемый ток 2 кА, допустимое число срабатываний при токе 900 А — 40 000. Разработан модернизированный выключатель на номинальный ток 400 А и предельно отключаемый ток 4 кА. Этот выключатель устанавливают в распределительных пунктах, пунктах секционирования, автоматического включения резервного питания и в удаленных от пунктов обслуживания электроустановках. Промышленность выпускает специальные шкафы (ячейки) серии К-102 с вакуумными выключателями.

Основной элемент  вакуумного выключателя — запаянный  стеклянный или фарфоровый баллон с созданным внутри вакуумом. В баллоне расположены подвижный и неподвижный вольфрамовые контакты. Расстояние между ними в отключенном состоянии равно нескольким миллиметрам. Благодаря вакууму зазор между контактами выдерживает напряжение до 100 кВ и выше. Стеклянный баллон герметично скреплен с сильфоном.