Электровыключатели с дистанционным управлением

Уровень масла в баках должен находиться в пределах допустимых изменений уровня о шкале указателя уровня. Это имеет исключительно важное значение при гашении дуги и охлаждении газов, образующихся в результате горения дуги. Высокий уровень масла в баке уменьшает объем воздушного пространства над поверхностью масла. В этих условиях при гашении дуги возможны сильный удар масла в крышку выключателя и опасное повышение давления внутри бака, что может привести к деформации бака.

Если уровень масла в баке окажется сильно заниженным, то выделяющиеся при разложении масла горючие газы, проходя через небольшой слой масла над контактами, не успевают охлаждаться и в смеси с кислородом воздуха взорвутся.

Понижение уровня масла особенно опасно в малообъемных выключателях. При значительном понижении уровня масла в баке должны применяться меры, препятствующие отключению выключателем тока нагрузки и тем более тока КЗ. Для этого достаточно снять предохранители на обоих полюсах цепи электромагнита отключения. Отключение электрической цепи с неуправляемым выключателем производится при помощи других выключателей.

 

Привода выключателей

 

Управление масляными выключателями производится при помощи привода.

Привод - это специальное устройство, создающее необходимое усилие для производства операций по включению, отключению выключателя (ручного и автоматического) и для удержания его во включенном положении. В некоторых выключателях привод конструктивно связан с его контактной системой (воздушные выключатели).

В любом приводе имеется механизм свободного расщепления, отсоединяющий механизм привода от механизма выключателя при его отключении.

Основными частями привода являются включающий механизм, запирающий механизм (защелка, собачка), который удерживает выключатель во включенном положении, и расщепляющий механизм, освобождающий защелку при отключении.

Наибольшая работа в существующих конструкциях выключателей совершается приводом при включении, так как при этой операции преодолевается собственная масса подвижных контактов, сопротивление отключающих пружин, трение и силы инерции в движущих частях. При включении на существующее КЗ механизм привода, кроме того, должен преодолеть электродинамические усилия, отталкивающие контакты друг от друга.

Операция включения во избежание приваривания контактов выключателя должна производиться быстро. Чем медленнее время включения, тем меньше пауза при АПВ.

При отключении работа привода сводится к освобождению защелки, удерживающей механизм во включенном положении. Само отключение происходит за счет силы сжатых или растянутых отключающих пружин.

В приводах используются различные виды энергии, в связи, с чем их разделяют на ручные, пружинные, электромагнитные, электродвигательные и пневматические. Широко применяются электромагнитные и пневматические приводы.

Принцип действия пружинных (грузовых) приводов аналогичен принципу действия ручных приводов, но они имеют специальные приспособления для включения за счет энергии сжатых пружин и груза. Пружинные приводы имеют дистанционные включение и отключение и встроенную защиту с выдержкой времени. Пружинные приводы дают также возможность осуществлять АПВ (автоматическое повторное включение) и АВР (автоматический ввод резерва). Возможность применения приводов с защитой и управлением как на постоянном, так и на переменном напряжении делает их универсальными. Поэтому пружинные приводы нашли в настоящее время широкое применение для выключателей почти всех типов напряжением до 35 кВ включительно.

Выключатели ВМП - 10 могут работать с:

пружинными приводами ПП - 61, ПП - 67, ППМ - 10;

электромагнитными приводами ПЭ - 11.

У маломасляных выключателей ВМП - 10П и ВМПП - 10, и электромагнитных ВЭ - 10 для КРУ используются пружинные приводы, встроенные в выключатели.

Пружинный привод является приводом косвенного действия - энергия, необходимая для включения запасается в мощной пружине.

Недостатком пружинных приводов является уменьшение тягового усилия в конце хода включения вследствие уменьшения деформации пружин.

Чтобы устранить этот недостаток, пружинные привода дополняются маховиком, который поглощает избыточную энергию в начале хода включения и отдает накопленную энергию в конце хода.

В пружинных приводах имеются включающие пружины, которые заводятся либо вручную, либо с помощью электродвигателя переменного тока через моторный редуктор. В электромагнитных приводах используют электромагниты включения на напряжение 110 или 220В. Отключение выключателей со всеми типами приводов производится отключающими пружинами, входящими в состав выключателей. Такой привод позволяет осуществлять АПВ.

 

ПП-67 - пружинно-грузовой привод косвенного действия. Включение выключателя производится за счет энергии предварительно натянутых включающих пружин привода, а отключение - пружинами выключателя.

Привод применяется с различными типами выключателей, имеющих максимальный статический момент на валу не больше 400 Дж и работу включения на КЗ не больше 250 Дж.

Привод пружинный типа ПП-67. Привод применяется с выключателями типов ВМП-10, ВМГ-133, ВМБ-10, ВМБ-35 и другими имеющими максимальный момент на валу при включении не более 40 кгс м и статическую работу включения не более 25 кгс.

Привод ПП-67 может применяться для внутренней и наружной установки. При наружной установке привод встраивается в шкаф типа ШПП-63, имеющий подогреватели.

Привод ПП-67 (рисунки 9 и 10) состоит из следующих основных частей:

механизма отключения и свободного расцепления, имеющего ударник расцепления 17 с укрепленной на нем планкой 15, которая удерживает его во взведенном состоянии, и стойкой подъема ударника 14 для взвода ударника расцепления.

Для отключения выключателя имеется отключающая планка 23 с катушками отключения 24, механизма включения, состоящего из рычага 5, свободно вращающегося на валу с закрепленными на нем роликом 6 для взвода ударника зацепления 17 и защелкой зацепа 7 для захвата рычага вала 22 при включении. 

Рисунок 11 - Электрическая схема привода ПП-67. а - выключатель отключен оперативно, включающие пружины не заведены: б - выключатель включен, пружины заведены: в - выключатель отключен оперативно, пружины заведены; г - выключатель отключен от защиты, пружины заведены. Подготовка привода к включению может производиться вручную и автоматически.

Автоматический завод (рис. 9) производится электродвигателем 2, который через редуктор 1 вращает зубчатое колесо 6. На траверсе привода имеется зуб 12, который захватывая ролик 11 зубчатого колеса 6, поворачивает траверсу с грузом на 180° и одновременно производит натяжение пружин. Траверса, повернувшись, запирается роликом удерживающего устройства 11 внутри привода (рис. 10). Зубчатое колесо 6 вращается далее, пока упор 15 не расцепит ролик 11 с зубом 12 и при этом произойдет расцепление зубчатого колеса с траверсой, а электродвигатель 2 посредством специальной планки отключится от конечного выключателя 5. Привод подготовлен к включению. Завод привода вручную производится заводной ручкой 17.

Включение привода.

Для включения привода необходимо освободить рычаг 5, который задерживается роликом устройства 11. Включая кнопку «Включено», мы освобождаем рычаг 5, который под воздействием пружин поворачивается по часовой стрелке, захватывая зацепом 7 рычаг 22, и доводит его до запирания защелкой 19. Рычаг 22 жестко связан с валом привода и поэтому происходит включение выключателя.

При срабатывании привода на включение рычаг 7, вращаясь, действует на конечный выключатель и включает электродвигатель 2, который автоматически осуществляет завод пружины.

Отключение привода

 

Для отключения привода необходимо, чтобы повернулась отключающая планка 23, которая поворачивается на опорах 21 под действием ударника электромагнита отключения или реле, механизм срабатывает и стойка расцепления 18 освобождает ударник расцепления 17, который ударяет по концу защелки 19, освобождает рычаг 22, а с ним и вал привода 16. Под воздействием пружины вал привода поворачивается и отключает выключатель.

Под воздействием отключающих элементов привода с помощью механизма свободного расцепления подвижные части привода расцепляются с приводным механизмом после взвода ударника расцепления 17, т. е. при повороте вала при включении на 40°.

Электрическая схема привода ПП- имеет некоторые особенности.

Для работы АПВ имеется проскальзывающий контакт, включенный последовательно с блок-контактом аварийной сигнализации БКА в цепь электромагнита включения (рис. 11,а); при отключении выключателя от защиты (рис. 11,г) замыкается контакт БКА, срабатывает устройство АПВ и после истечения установленного времени (уставки АПВ) подается импульс на катушку включения привода и выключатель включится; двукратное АПВ может быть осуществлено только посредством релейной схемы, но при этом используется заводящее устройство привода; при оперативном отключении привода АПВ работать не будет (рис. 11в), так как блок-контакт БКА не замкнут.

Запуск электродвигателя для завода пружин осуществляется в конце операции включения привода блок-контактом ВК- Блок-контакт готовности отключающих пружин КГП замыкается при заведенных пружинах и разрешает произвести включение привода. Остальная работа электрической схемы привода ПП-67 ясна и не требует дальнейших пояснений.

Включающие пружины привода 1 (рисунок 12), имея значительное начальное натяжение, в конце включения выключателя обладают небольшим запасом энергии. В то же время сопротивление включению возрастает и усилия пружин может оказаться недостаточным для успешного включения выключателя. Недостаток усилий пружин в конце хода включения компенсирует груз 2, который за счет кинетической энергии помогает довключить выключатель.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Привод позволяет управлять выключателями вручную, дистанционно, автоматически, производить АПВ и АВР. АПВ может быть с выдержкой времени, что позволяет в некоторых случаях осуществить селективную работу без применения специальных релейных схем.

Благодаря мощным пружинам и совершенной кинематике привод обеспечивает необходимую скорость включения выключателя. Время включения выключателей типов ВМГ и ВМП составляет 0,25-0,3 с, отключения (собственное) - 0,10-0,11 с, время цикла мгновенного АПВ (от подачи команды на отключение до замыкания контактов выключателя)-0,3-0,5 с, время выдержки АПВ можно регулировать в пределах 0,5-2 с. Выдержка времени обеспечивается часовым механизмом, на оси которого укреплен подвижный контакт, а. на корпусе - неподвижные контакты. Передвигая устройство ЛПВ относительно корпуса привода, изменяют выдержку времени. Привод обеспечивает операции с выключателями (с металлокерамическими контактами) при токах КЗ до 20 кА.

В приводе устанавливают два электромагнита включения и отключения и не более пяти отключающих элементов защиты. Электромагниты включения и отключения имеются во всех вариантах исполнения приводов, а количество и тип отключающих элементов зависят от применяемой схемы защиты. Всего привод типа ПП-67 имеет 26 вариантов исполнения. Каждый вариант обозначается своим цифровым индексом, состоящим из пяти цифр.

Каждая цифра соответствует определенному типу встроенного отключающего элемента защиты, так цифрой 1 обозначено реле максимального тока мгновенного действия РТМ, цифрой 2 - реле максимального тока с выдержкой времени РТВ, цифрой 4 - электромагнит релейного отключения с питанием от независимого источника оперативного тока РЭ, цифрой 5 - токовый электромагнит отключения для схем защиты с дешунтированием ТЭО, цифрой 6 - реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ. Например, привод ПП-67/1120 помимо электромагнитов включения и отключения имеет два реле максимального тока мгновенного действия РТМ и два реле максимального тока с выдержкой времени РТВ. Приводы при вариантах исполнения с реле минимального напряжения не имеют устройства АПВ. Привод типа ПП-67 имеет свободное расцепление в пределах 140° поворота вала. Масса привода 88 кг.

На рисунке 10 а показан общий вид привода, а на рис. 2, б - его кинематическая схема. Целесообразно рассматривать назначение деталей и взаимодействие частей привода, обращаясь попеременно к обоим рисункам. Привод имеет металлический сварной корпус 14 (рис. 2). В съемной передней и задней стенках корпуса имеются подшипники, в которых вращается вал привода 37 с жестко закрепленным рычагом вала 42. Вал привода, выступающий с задней стороны, соединяется с валом выключателя шарнирной муфтой или рычажной передачей.

На валу привода свободно вращается заводящий рычаг 22 с роликом 23 и защелкой зацепа 25. На четырехгранную ступицу рычага 22 насаживается траверса 12 с грузом. Траверса связана с включающими пружинами 10 трехзвенной рычажной передачей 5. Для безопасности траверса с грузом защищена диском (кожухом).

Натяжение пружин (завод привода) производится при помощи специального двигательного устройства, состоящего из электродвигателя типа МУН 18 (110 и 220 В постоянного и переменного тока мощностью 80- 100 Вт), редуктора 3, шестерни 6 и конечного выключателя 17. Цепь питания электродвигателя включается автоматически после срабатывания привода на включение выключателя и отключается после натяжения пружин привода. Подготовка привода к включению выключателя происходит в течение 25-30 с. Привод может быть заведен и вручную при помощи съемной рукоятки 1.

Для цепей автоматического управления и сигнализации на приводе устанавливают вспомогательные контакты КСА, действующие в зависимости от положения вала привода при включении и отключении привода от изменения состояния включающих пружин при их срабатывании и заводе. Аварийный вспомогательный контакт БКА дает сигнал аварийного отключения при действии любого отключающего элемента защиты. Привод имеет механическую блокировку, не позволяющую включать его вхолостую при включенном выключателе, и рычаг блокировки 28 для блокировки привода в отключенном положении блокировочным замком.

Для подготовки привода к включению необходимо повернуть траверсу с грузом против часовой стрелки. Включающие пружины при этом растягиваются. Поворот происходит до тех пор, пока рычаг 22 не будет заперт роликом 24 запорно-пускового механизма 31. Привод заведен.

 

Как уже отмечалось, завод привода можно выполнить вручную при помощи съемной рукоятки и двигательным устройством. При заводе привода с помощью двигательного устройства электродвигатель 18 через редуктор 3 приводит во вращение шестерню 6. Шестерня, вращаясь против часовой стрелки, захватывает роликом рычага 8 зуб траверсы 7 и поворачивает траверсу с грузом на 180°, растягивая одновременно включающие пружины 10. В конце поворота заводящий рычаг траверсы 22 запирается роликом запорно-пускового механизма 31. При дальнейшем вращении шестерни 6 рычаге, упираясь в упор 9, выходит из зацепления с зубом траверсы 7, т. е. происходит расцепление шестерни с траверсой. Электродвигатель отключается конечным выключателем, на рычажок 2 которого воздействует планка имеющаяся на шестерне 6.