Выпускаемые в настоящее время на Украине вакуумные выключатели отличаются высоким механическим и коммутационным ресурсом. Срок эксплуатации этих выключателей до списания составляет 25 лет, причем у выключателей в течение всего срока их эксплуатации отсутствует необходимость обслуживания вакуумных камер.
Элегазовые выключатели напряжением 6-10 кВ на Украине не выпускаются. Наибольшее применение в электрических сетях Украины приобрели трехфазные элегазовые выключатели внутренней установки серии LF производства Merlin Gerin, технические параметры которых приведены, например, в каталоге производителя. Эти выключатели отличаются высоким качеством изготовления, удобны и просты при монтаже, экологически безопасны, имеют механический и электромагнитный ресурс, соответствующий требованиям норм МЭК 56 и ГОСТ 687.
Особенности конструктивного исполнения вакуумных высоковольтных выключателей
Рассмотрим подробнее особенности конструктивного исполнения вакуумного выключателя серии BB/TEL предприятия "Таврида Электрик".
На рис. 1 обозначено:
1 - вакуумная дугогасящая камера;
2 - основание модуля;
3 - крышка;
4 - синхронизирующий вал;
5 - вспомогательные контакты;
6 - блокировочная тяга;
7 - привод, особенности работы которого будут рассмотрены в дальнейшем;
8 - торцевой блокировочный узел.
Как видно из рис. 1, этот выключатель состоит из трех полюсов с пофазно встроенными электромагнитными приводами, размещенными на общем основании. Приводы каждой из фаз, расположенные внутри основания выключателя, механически соединены между собой посредством общего вала, выполняющего три функции: обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов; приводит в действие вспомогательные контакты выключателя; обеспечивает механическую блокировку работы распредустройства, в котором установлен данный выключатель; управляет визуальными индикаторами положения выключателя.
Основные конструктивные элементы одного полюса этого выключателя с номинальным током 2000 А показаны на рис.2, где
1 - верхний вывод;
2 - вакуумная дугогасящая камера, установленная внутри полых опорных изоляторов, причем подвижные контакты каждой из дугогасящих камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, также расположенных внутри опорных изоляторов;
3 - вспомогательные контакты;
4 - кулачок;
5 - блокировочная тяга;
6 - синхронизирующий вал;
7 - электромагнитный привод с магнитной защелкой, в состав которого входят конструктивные детали 8-13;
8 - пружина дополнительного поджатия контактов;
9 - отключающая пружина;
10 - якорь привода;
11 - кольцевой постоянный магнит;
12 - катушка электромагнитного привода;
13 - плоский магнитопровод;
14 - тяговый изолятор;
15 - опорный изолятор;
16 - нижний вывод.
Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях: "Отключено" и "Включено", причем фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защелок. Это обеспечивается: силой упругости отключающей пружины - в положении "Отключено"; силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, - в положении "Включено". Операция включения и отключения производится путем подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.
Принцип работы вакуумной дугогасящей камеры выключателя серии ВВ/TEL
В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического
разряда - вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводящей, поэтому она поддерживает протекание тока между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7... 10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. В том случае, когда при восстановлении напряжения на поверхности контакта (обычно анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием через него тока. Для предотвращения подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов путем наложения на нее продольного, т.е. совпадающего с направлением тока, магнитного поля, которое индуцируется самим током. Именно этот весьма эффективный способ управления вакуумной дугой был осуществлен в вакуумных дугогасящих камерах выключателей серии BB/TEL.