Шпаргалка по "Схемотехнике"

Вакуум используют в качестве дугогасящей среды. При  этом достигают полной взрыво- и пожаробезопасное™; после отключения тока диэлектрическая прочность промежутка быстро восстанавливается, в результате чего дуга гаснет за 0,5 периода; большой срок службы; нет необходимости в обслуживании; отсутствуют повторные замыкания благодаря отключению цепи при первом прохождении тока через нуль; требуются небольшой расход мощности на включение и отключение, малое время отключения; при низких температурах выключатель может работать без подогрева.

В хорошо запаянных  баллонах вакуум сохраняется весь срок службы и даже улучшается благодаря свойству газопоглощения помещенными в него тщательно очищенными и дегазированными частицами 

56 Воздушные, электромагнитные, элегазовые и автогазовые  выключатели

В воздушных выключателях дуга гасится с помощью дутья сжатым воздухом. Такой принцип гашения известен очень давно. Основные достоинства воздушных выключателей: простота конструкции и эксплуатации, пожаро- и взрывобезопасность, малый износ контактов, быстродействие, высокая отключающая способность, возможность их применения для наружной и внутренней установок. Их изготовляют на напряжение 35 кВ и более, применяют чаще на напряжение 110 кВ и выше. Основные недостатки: необходимость компрессорной установки, сложность ее отдельных узлов и высокая стоимость.

При включении выключателя  в нижнюю полость цилиндра 5 (рис. 9.25) через трубопровод подводится сжатый воздух, который давит на поршень и поднимает подвижный  контакт вверх до положения включения. При отключении воздух по воздухопроводу подводится к верхней полости цилиндра 5, поршень движется вниз и подвижный контакт отходит от неподвижного. Одновременно сжатый воздух подается в область между подвижным и неподвижным контактами, где возникает дуга. Воздух выдувает дугу в щель между контактами и деионизирует дуговой промежуток. Выключатель присоединен к сети двумя контактами 1 и 6, которые связаны подвижным стержнем 3 с контактом 2. Последний находится в ду-гогасительной камере 4 и скользит в контактах 7. Дуга гасится по принципу продольного дутья.

Рис. 9.25. Схема воздушного выключателя с продольным дутьем (а) 

57 Выключатели нагрузки

Выключатели нагрузки фактически представляют собой трех-полюсные разъединители с надстроенными  на их неподвижные контакты гасительными камерами с твердым газогенерирующим веществом. Выключатели рассчитаны на гашение электрической дуги лишь при отключении токов нагрузки и перегрузки, не более чем в 2 раза превосходящих номинальный ток выключателя. Принципиальное их отличие от обычных выключателей состоит в том, что они не могут отключать токи к. з.

Выключатель нагрузки и предохранитель ПКТ-10 смонтированы на раме 1 (рис. 9.26). На верхних изоляторах /установлена гасительная камера 6 с вкладышами из оргстекла. Подвижный рабочий контакт выполнен в виде двухполюсного ножа, который во включенном положении охватывает главный неподвижный контакт 5, имеющий Т-образную форму. На концах рабочих ножей 3 закреплены две дугообразные стальные пластины 13, между которыми зажат конец дугогасительного ножа 12. Центр его кривизны совпадает с центром кривизны гасительной камеры. Ее корпус состоит из двух щек, изготовленных из пластмассы. В гасительной камере контакты закреплены на стальных пружинах и соединены гибкими связями с пластиной неподвижного контакта При включении дугогасительный нож 12 сначала входит в щель, образованную вкладышами, и затем врубается в неподвижные ду-гогасительные контакты 5. Замыкание рабочих контактов происходит после замыкания дугогасительных. При отключении процесс происходит в обратном порядке, т. е. сначала размыкаются главные, а затем дугогасительные контакты. При расхождении дугогасительных контактов между ними возникает дуга и под действием высокой температуры с поверхностей вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере резко возрастает, так как пока нож находится в камере, газы с трудом выходят в атмосферу через узкий зазор между ножом и камерой и обдувают дугу вдоль ее оси. В результате дуга гаснет внутри камеры до выхода из нее подвижного контакта. Необходимую скорость движения обеспечивает отключающая пружина 11 

58 РАЗЪЕДИНИТЕЛИ, КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛИ  И ОТДЕЛИТЕЛИ

Разъединители. Эти  коммутационные аппараты предназначены  для включения и отключения цепи без тока или с небольшими токами, значения которых установлены нормативными документами. Разъединитель создает видимый разрыв цепи, что важно для обеспечения электробезопасности при ревизиях и ремонтных работах на электроустановках.

Разъединители не могут  отключать токи нагрузки и тем более коротких замыканий, так как у них не предусмотрено никаких ду-гогасительных устройств. В случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к межд5'фазному короткому замыканию и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Разъединитель размещают в непосредственной близости от выключателя, и перед его отключением цепь должна быть разомкнута выключателем

К разъединителям предъявляют  следующие требования: создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению; электродинамическая и термическая стойкость при возникновении токов к. з.; исключение самопроизвольных отключений; четкое включение и отключение при плохих климатических условиях (обледенение, снег, ветер); механическая прочность

Разъединители внутренней установки классифицируют на однополюсные (РВО) и трехполюсные (РВ, РВК, РВРЗ и др.). Отдельные полюсы объединены общим валом, связанным с приводом разъединителя. Трехполюсные разъединители монтируют на общей раме или отдельных рамах для каждого полюса

Короткозамыкатели и отделители

Короткозамыкатель —  это коммутационный аппарат, предназначенный  для создания искусственного короткого замыкания в электрической сети

Короткозамыкатель оснащен включающей пружиной, которую заводят вручную при его отключении. Отделитель снабжен отключающей пружиной, которую заводят вручную при его включении, предназначен для автоматического отключения электрической цепи без тока (в бестоковую паузу) По конструкции отделители, выпускаемые на напряжение 35 кВ и выше, аналогичны двухколонковым разъединителям для наружной установки 

59 ПРИВОДЫ К КОММУТАЦИОННОЙ  АППАРАТУРЕ

Приводы служат для  включения и отключения коммутационной аппаратуры: разъединителей, выключателей нагрузки, масляных выключателей, отделителей и короткозамыкателей. Автоматически отключаемые и включаемые аппараты удерживаются приводом соответственно в отключенном и включенном состоянии.

По роду используемой энергии приводы делят на ручные, электрические (электромагнитные, электродвигательные), пружинные и пневматические. Различают также неавтоматические (включают и выключают аппарат только вручную), автоматические и полуавтоматические приводы. Посредством автоматических приводов от соответствующих устройств релейной защиты и автоматики коммутационные аппараты могут автоматически или дистанционно включаться и отключаться. Полуавтоматические приводы обеспечивают автоматическое или дистанционное отключение, а в некоторых случаях включение аппарата

 В системе сельского электроснабжения часто разъединителями управляют ручным рычажным приводом. Он состоит из чугунной литой рамы, на которой укреплена рукоятка привода 1 (рис. 9.33), соединенная с валом разъединителя с помощью системы рычагов и тяг. Разъединитель включают поворотом рукоятки привода снизу вверх, и наоборот. Рукоятка привода перемещается в вертикальной плоскости на угол 120...150". Привод снабжают замком (фиксатором), защелкивающимся при окончании операции включения или отключения. Ручной привод может быть установлен как в открытых, так и в закрытых распределительных устройствах 

60 ПРОВОДА И КАБЕЛИ

В сельских электрических  сетях в качестве материала для  проводов служат медь, алюминий и сталь. Медь применяют для изолированных проводов внутри ломещений и только в редких случаях (на побережье моря, в районе химических заводов) для воздушных линий. На сельских воздушных линиях напряжением 10 кВ и более широко используют сталеалюминиевые провода. Алюминиевые применяют как во внутренних проводках, так и в воздушных сетях напряжением 0,38 кВ. Провода сельских воздушных линий при малых нагрузках в ряде существующих сетей выполнены из стали. Электрические и механические свойства меди, алюминия и стали различны.

В сталеалюминиевых проводах внутренние проволоки выполнены из стали, а наружные — из алюминия. Стальные проволоки несут механическую нагрузку, алюминиевые — электрическую и механическую. Применяют также биметаллические провода. В них стальную жилу покрывают толстым слоем меди или алюминия электролитическим способом, что значительно повышает электропроводность провода.

Неизолированные провода для воздушных линий выполняют од-нопроволочными и многопроволочными.

Однопроволочные провода  изготовляют только из меди сечением до 10 мм² и стали диаметром до 5 мм. В сельских воздушных линиях медь не используют. Алюминиевые однопроволочные провода для воздушных линий применять нельзя.

Многопроволочные  провода изготовляют из всех трех перечисленных ранее металлов в виде проволок одинакового сечения. Их число обычно равно 7, 12, 19 или 37. При таком числе проволок они плотнее располагаются вокруг одной центральной. Многопроволочные провода характеризуются большей механической прочностью и гибкостью по сравнению с однопроволочными, поэтому их широко применяют в сельских сетях.

Марки неизолированных  проводов обозначают следующим образом: буквами М, А, АС и ПС выражают материал провода, а последующими цифрами — его сечение в квадратных миллиметрах 

61 ИЗОЛЯТОРЫ ВОЗДУШНЫХ  ЛИНИЙ

Основное назначение изоляторов воздушных линий — изолировать провода от опор и других несущих конструкций. В большинстве случаев изоляторы выдерживают значительные механические нагрузки. Их материал должен быть также приспособлен к работе на открытом воздухе под воздействием переменных температур, осадков, солнца и т. д. Изоляторы воздушных линий изготовляют главным образом из фарфора, специального стекла. Механическая прочность последних выше, а размеры и масса меньше, чем у фарфоровых. При электрическом пробое стеклянные изоляторы разрушаются, что значительно упрощает контроль за их состоянием.

Изоляторы воздушных  линий в зависимости от их способа  крепления на опоре разделяют  на штыревые и подвесные.

Штыревые изоляторы  крепят на штырях (рис. 4.9) или крюках и применяют в сельских сетях при напряжении до 35 кВ включительно. Низковольтные изоляторы и изоляторы высокого напряжения в линиях с небольшими пролетами и проводами малых и средних сечений крепят на крюках, а с большими пролетами и сечениями — на штырях, укрепляемых на траверсах (поперечинах).

Для линий напряжением 0,38 кВ применяют штыревые изоляторы (рис. 4.10, а) разных размеров (табл. 4.3). На прямых участках провод крепят к головке изолятора, а на поворотах линии — к шейке. Для линий напряжением 10 кВ предназначены штыревые изоляторы ШФ10 (рис. 4.10, б), для линий напряжением 20 и 35 кВ — изоляторы ШФ35 (рис. 4.10, в)

 

Рис. 4.10. Схемы штыревых изоляторов:

а -типа ТФ; б- ШФ10; в - ШФ35 

62 ОПОРЫ ВОЗДУШНЫХ  ЛИНИЙ.

Опоры воздушных линий  поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т. п. Опоры должны быть механически прочными в различных метеорологических условиях (ветер, гололед и пр.)

Промежуточные опоры предназначены только для поддержания проводов, их не рассчитывают на одностороннее тяжение. В случае " обрыва провода с одной стороны опоры при его креплении на штыревых изоляторах он проскальзывает в вязке и одностороннее натяжение снижается. При подвесных изоляторах гирлянда отклоняется и натяжение также снижается.

Промежуточные опоры  составляют подавляющее большинство (свыше 80 %) опор, применяемых на воздушных  линиях.

Анкерные  опоры рассчитывают на обрыв части проводов. Их закрепляют жестко. К штыревым изоляторам на анкерных опорах провода крепят особенно прочно, увеличивая при необходимости число изоляторов до двух или трех. Часто на анкерных опорах вместо штыревых ставят подвесные изоляторы. Будучи более прочными, анкерные опоры ограничивают разрушения воздушных линий в аварийных случаях. Для надежности работы линий такие опоры устанавливают на прямых участках не реже чем через 5 км, а при толщине слоя гололеда свыше 10 мм не реже чем через 3 км.

Концевые  опоры — это разновидность анкерных. Для них одностороннее натяжение проводов — не аварийное состояние, а основной режим работы.

Угловые опоры устанавливают в местах изменения направления воздушной линии. При нормальном режиме угловые опоры воспринимают одностороннее натяжение по биссектрисе внутреннего угла линии. Углом поворота линии считают угол, дополняющий до 180" внутренний угол линии.

При небольших углах  поворота (до 20°) угловые опоры выполняют  по типу промежуточных

Специальные опоры сооружают при переходах через реки, железные дороги, ущелья и т. п. Они обычно значительно выше нормальных, и их выполняют по особым проектам 

63 ВВОДЫ В ЗДАНИЯ.

Вводы в здание устраивают следующим образом. На ближайшем от здания столбе низковольтной линии делают ответвление. На фазных проводах каждого ввода у столба устанавливают предохранители (рис. 4.16).

Провода линейных вводов подвешивают так, чтобы низшие точки  подвеса находились на высоте не менее 2,75 м от поверхности земли. При этом провода не должны пересекать проезжей части улицы. Длину вводного пролета делают не больше 10 м. При пересечении вводным пролетом проезжей части улицы высота провода над ней при наиболее неблагоприятных условиях должна быть не меньше б м, а над пешеходной дорожкой — 3,5 м.