Разъединители, отделители и короткозамыкатели
Разъединители — это аппараты, предназначенные для включения и отключения участков электрических цепей под напряжением при отсутствии нагрузочного тока. Они применяются во всех высоковольтных установках для обесточивания какого-либо участка цепи, а также для выполнения переключений и выбора нужной схемы. Все операции с разъединителями, как правило, производятся при обесточенных цепях. Как элемент техники безопасности разъединитель может применяться и в низковольтных установках, в которых для этих целей обычно используются рубильники без гашения.
Разъединители изготовляются как для внутренней, так и для наружной установки на всю шкалу токов и напряжений. Они могут выполняться как трехполюсными на общей раме (обычно при напряжении до 35 кВ), так и в однополюсном исполнении (при более высоких напряжениях). При напряжении свыше 35 кВ требуемые расстояния между фазами достаточно велики и общая рама становится чрезмерно громоздкой и тяжелой.
Основным элементом разъединителя являются его контакты. Они должны надежно работать в номинальном режиме, а также при перегрузках и сквозных токах короткого замыкания. Нагрев, динамическая и термическая стойкость, электрическая и механическая прочность изоляции являются главными вопросами расчета и конструирования разъединителей. В разъединителях применяются высокие контактные нажатия. При больших токах контакты выполняют из нескольких (до восьми) параллельных пластин, используют пластины прямоугольного, швеллерного и круглого сечений. Для обеспечения высокой электродинамической устойчивости широко применяются электромагнитные и электродинамические компенсаторы (часто говорят «замки»).
Разъединители оборудуют ручным, электродвигательным или пневматическим приводом. Разъединители на малые токи при напряжениях до 35 кВ могут управляться вручную с помощью изоляционной штанги. Наибольшее распространение при номинальных токах до 3 000 А включительно получил ручной рычажный привод; при токах свыше 3 000 А — ручной червячный привод. Электродвигательные и пневматические приводы используются для управления тяжелыми разъединителями, когда ручное управление затруднено или невозможно, а также при дистанционном или автоматизированном управлении.
Во избежание размыкания контактов разъединителя под током, которое может привести к крупным авариям и несчастным случаям, разъединитель всегда блокируют с выключателем. Блокировка допускает оперирование разъединителем только при отключенном выключателе. По исполнению блокировка может быть механической, механически-замковой или какой-либо другой.
Основное различие конструкций разъединителей состоит в характере движения подвижного контакта.
Пример выполнения разъединителя рубящего типа для внутренней установки приведен на рис. 1. Аналогичные конструкции в одно- и трехполюсном исполнениях выпускаются на напряжения до 35 кВ и токи до 6 кА.
Рис. 1. Разъединитель для внутренней установки (6. 10 кВ, 400. 600 А): 1 — неподвижный контакт; 2 — подвижный контакт (нож); 3 — ось; 4 — подшипник; 5 — стальные пластины; 6 — вилка; 7 — пружины; 8 — изолятор
Полюс разъединителя состоит из неподвижных контактов 1 с выводами, укрепленных на опорных изоляторах 8. Подвижный контакт (нож) 3 представляет собой две прямоугольные пластины, охватывающие неподвижные контакты и вращающиеся на оси 3. Ось укреплена в подшипнике 4. Контактное нажатие обеспечивают пружины 7, которые действуют через стальные пластины 5, шарнирно закрепленные на оси. Минимальное расстояние между пластинами в отключенном положении фиксируется дистанционной втулкой. Подвижный контакт снабжен вилкой 6 для соединения с приводом. Все полюсы монтируются на одной стальной плите или раме и имеют общий привод.
Стальные пластины 5 являются одновременно электромагнитным компенсатором электродинамических сил при токах короткого замыкания. Магнитный поток, который охватывает подвижный контакт, замыкаясь через указанные пластины, стремится стянуть их. Если электромагнитная сила, стягивающая пластины, равна Fb то дополнительная сила, прижимающая пластины подвижного контакта к неподвижному, F= F Рис. 2. Элегазовый короткозамыкатель (110 кВ):
1 — фарфоровый цилиндр; 2, 3 — контакты; 4 — сильфон; 5 — тяга
Отделитель — это аппарат, который под действием устройств защиты быстро автоматически отключает поврежденные участки электрической цепи в момент отсутствия в ней тока, т.е. в период бестоковой паузы АПВ, создаваемой выключателем, установленным на питающем конце линии. Если у обычного разъединителя скорость отключения мала, то в отделителе процесс отключения длится 0,5. 1,0 с. В основу конструкции отделителя положен разъединитель, на тяге которого размещена отключающая пружина, которая в сжатом (заведенном) состоянии удерживается защелкой. При подаче напряжения на расцепляющий электромагнит защелка освобождает пружину, в результате чего отделитель срабатывает.
Короткозамыкатель — это аппарат, предназначенный для создания под действием устройств защиты быстрого автоматического короткого замыкания электрической цепи при повреждениях в ней. Конструктивно короткозамыкатель представляет собой разъединитель с быстродействующим приводом. Наиболее перспективным в настоящее время является элегазовый короткозамыкатель (рис. 2). Его контакты 2 и 3 расположены в фарфоровом цилиндре 1. Давление элегаза внутри цилиндра составляет 0,5 МПа. Привод подвижного контакта осуществляется тягой 5.
Сильфон 4 обеспечивает герметизацию аппарата, время срабатывания которого в 4—5 раз меньше, чем у обычных короткозамыкателей.
На высоковольтных подстанциях входной выключатель В2 может заменяться отделителем О в комбинации с короткозамыкателем Кз. Такая замена позволяет существенно упростить и удешевить защитную установку, не ухудшая ее надежности. От отделителя требуется быстродействие, чтобы он успел за время бестоковой паузы цикла АПВ полностью отключить цепь.
Чем отличается Отделитель от Разъединителя? Чем отличается Отделитель от Разъединителя ?
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, проходит ток .
Источник: http://diplomka.net/publ/12-1-0-106 http://www.youtube.com/watch?v=4StZ873x9lM
Остальные ответы
Отделители устанавливаются на трансформаторных подстанциях без выключателя на стороне высшего напряжения в сетях наружных установок на номинальное напряжение 35 кВ, 110 кВ потом короткозамыкаткель в обшем что отделитель что разъединитель
Похожие вопросы
Отделители и короткозамыкатели
Отделитель представляет собой обычный трехполюсный разъединитель, снабженный приводом для автоматического управления и способный по команде соответствующего автоматического устройства совершать операции отключения участков цепи, предварительно отключенных выключателями.
Короткозамыкатель представляет собой однополюсный или двухполюсный (в зависимости от рабочего заземления сети) разъединитель, снабженный пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода (проводов) трехфазной системы с землей по ручной команде или от релейной защиты.
Рис.1. Схема, поясняющая назначение отделителей и короткозамыкателей
Поясним назначение отделителей и короткозамыкателей на следующем примере. К одиночной линии 35-220 кВ (рис.1) присоединены два понижающих трансформатора через разъединители QS или выключатели нагрузки, но без силовых выключателей в целях экономии средств. В случае повреждения одного из трансформаторов он должен быть отключен вместе с линией линейным выключателем Q, расположенным на значительном расстоянии. Релейная защита, установленная в начале линии, может не сработать при внутреннем повреждении трансформатора, если ток мал. Срабатывает более чувствительная защита трансформатора (дифференциальная, газовая). Она подает команду на включение короткозамыкателя QN.
В эффективно-заземленных сетях достаточно иметь однополюсный короткозамыкатель; в незаземленных и компенсированных сетях необходимо иметь двухполюсный короткозамыкатель. При срабатывании короткозамыкателя ток резко увеличивается и линейная защита отключает линию вместе с трансформаторами. После отключения линии срабатывает отделитель QR и изолирует поврежденный трансформатор от сети. Линии включается повторно (автоматически), и электроснабжение потребителей, присоединенных к другим трансформаторам, восстанавливается. Поврежденный трансформатор выводится в ремонт.
Отделители серии ОД (двухколонковые) отличаются от разъединителей серии РНД только устройством привода. Они снабжены пружинными приводами, действующими при подаче соответствующей команды на отключение. Включение производится вручную. Время отключения составляет 0,5-1 с.
Рис.2. Короткозамыкатель 35 кВ открытого типа
Короткозамыкатель (рис.2) имеет один опорный изолятор 1, на головке которого установлены неподвижный контакт 2 и зажим 3 для присоединения провода. Заземляющий нож 4 укреплен на валу 5 и при включении поворачивается на угол 60°. Короткозамыкатель снабжен пружинным приводом, действующим на включение. Отключение производится вручную. Контактная система и привод короткозамыкателя рассчитаны на включение на КЗ. Время срабатывания составляет 0,4 с.
Недостатком описанных конструкций отделителей и короткозамыкателей является относительно большое время срабатывания, вследствие чего перерыв в подаче электроэнергии получается значительным. Опыт эксплуатации показал, что эти аппараты недостаточно надежны при неблагоприятной погоде. В зимнее время при морозе и гололеде имели место отказы. Взамен отделителей и короткозамыкателей 110 и 220 кВ открытого типа разработаны соответствующие аппараты, в которых контактная система расположена в камере, заполненной элегазом. Время срабатывания составляет 0,15 с.
В качестве быстродействующих отделителей 110-220 кВ используют выключатели нагрузки с камерами, заполненными элегазом.
Номинальные характеристики отделителей
Номинальными параметрами отделителей являются: номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный ток динамической стойкости и номинальный ток термической стойкости, номинальное время срабатывания. Отключающую способность разъединителей заводы-изготовители не указывают, поскольку она зависит от многих условий, в частности от расстояний между полюсами и до заземленных частей, которые выбирают проектирующие организаций.
Номинальными параметрами короткозамыкателей являются номинальное напряжение и номинальный ток включения — мгновенное значение iвкл и действующее значение периодической составляющей Iвкл. Эти величины должны быть сопоставлены с соответствующими расчетными значениями iуд и iп0. Дополнительно указывается полное время включения.
ПОДМЕНЮ РАЗДЕЛА
- Разъединители. Короткозамыкатели. Выключатели нагрузки. Предохранители
- Разъединители
- Отделители и короткозамыкатели
- Выключатели нагрузки
- Плавкие предохранители
Разъединители, отделители, короткозамыкатели: назначение, выбор, сравнение
Разъединители применяются для отключения и включения цепей без тока и создания видимого разрыва цепи в воздухе. Между силовыми выключателем и разъединителем должны предусматриваться механическая и электромагнитная блокировки, не допускающие отключения разъединителя при включенном выключателе, когда в цепи протекает ток нагрузки.
Разъединители могут также применяться для следующих операций на подстанции: заземление и разземление нейтралей силовых трансформаторов; отключение и включение дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю; отключение и включение измерительных трансформаторов напряжения; отключение и включение обходные выключателей в схемах РУ с обходной секцией шин, если шунтируемый разъединителем выключатель включен.
Разъединители выпускаются также с одним и двумя заземляющими ножами (число ножей обозначается цифрами 1 или 2 после буквенного обозначения: РНДЗ1220У/2000 или РЛНД2220/1000).
Короткозамыкатели и отделители
Короткозамыкатели и отделители — это специальные разъединители, имеющие автоматически действующие приводы. При выборе отделителей и разъединителей необходимо учитывать коммутационные возможности этих аппаратов, оговоренные в каталогах (намагничивающий ток, зарядный ток, ток замыкания на землю).
При проектировании необходимо учесть возможность увеличения отключающей способности разъединителей применением дутьевых приставок. Это позволяет повысить предельный ток отключения до 80, 60 и 100 А соответственно. При выборе короткозамыкателей необходимо учитывать режим нейтрали сети. В сетях 110 и 220 кВ с заземленной нейтралью достаточно установить однополюсный короткозамыкатель. В сетях 35 кВ с изолированной нейтралью необходимо установить два полюса короткозамыкателя или по одному короткозамыкателю в двух фазах.
Разъединители, отделители и выключатели
Разъединители, отделители и выключатели нагрузки выбирают по напряжению Uном, номинальному длительному току, а в режиме короткого замыкания проверяют термическую и электродинамическую стойкость (табл. 7.2). Для короткозамыкателей выбор по номинальному току не требуется. Разъединители, отделители и короткозамыкатели должны выбираться также по роду установки и конструктивному исполнению.
В целях снижения стоимости распределительного устройства 6—10 кВ подстанции вместо силовых выключателей небольшой и средней мощности можно применять выключатели нагрузки, способные отключать рабочие токи линий, трансформаторов и других электроприемников.
Рекомендуется установка выключателя нагрузки после предохранителя, считая по направлению тока от источника питания, что следует иметь в виду при вычерчивании однолинейной схемы соединений подстанции.
Преимущество такой схемы заключается в том, что если при отключении выключателя нагрузки возникнут неполадки (например, затяжка дуги вследствие износа вкладышей или случайное превышение тока над паспортными значениями), то предохранители практически мгновенно отключат данную линию и авария ограничится пределами только данной камеры и не распространится на все распределительное устройство. Такая установка предохранителей дает возможность безопасного осмотра и ревизии выключателя нагрузки при вынутых предохранителях.
Выбор выключателей нагрузки производится по тем же условиям, что и выбор разъединителей.
Номинальные токи плавких вставок предохранителей ПК следует выбирать так, чтобы не возникало ложного срабатывания предохранителя вследствие толчков тока при включении трансформатора на небольшую нагрузку, а также при включении электродвигателей или батарей конденсаторов. Для выполнения этого условия ток плавкой вставки выбирается в 1,4—2,5 раза больше номинального тока защищаемого электроприемника. С учетом этого выбор предохранителя следует производить на основе данных, приведенных в табл. 7.3.
При выборе предохранителей следует обращать особое внимание на то, что их можно применять лишь в сетях и электроустановках с напряжением, соответствующим номинальному напряжению предохранителя. Применение предохранителей с номинальным напряжением, отличным (большим или меньшим) от номинального напряжения сети, не допускается.