Я.С. Бедерак, инженер ОАО «Азот», г. Черкассы

Устройство разъединителей

Разъединитель – контактный коммутационный аппарат высокого напряжения, предназначенный для включения под напряжение и отключения участков электрических цепей без тока нагрузки [1].

Разъединители обеспечивают видимый разомкнутый промежуток между подвижным и неподвижным контактами, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт. Помимо этого основного назначения, разъединители используют также:

·            для отключения и включения ненагруженных силовых трансформаторов небольшой мощности, воздушных и кабельных линий при строго установленных условиях;

·            для переключения присоединений РУ с одной системы сборных шин на другую;

·            для заземления отключенных и изолированных участков системы с помощью вспомогательных ножей, предусмотренных для этих целей.

Конструктивное различие между отдельными типами разъединителей состоит, прежде всего, в характере движения подвижного контакта (ножа). Разъединители 6 и 10 кВ бывают вертикально-поворотного (врубного), а также горизонтально-поворотного типов с вращением ножа в плоскости, соответственно, параллельной или перпендикулярной осям изоляторов, поддерживающих данный полюс.

Конструктивные схемы разъединителей вертикально-поворотного типа показаны на рис. 1.

Тип разъединителя обозначается тремя-четырьмя буквами и набором цифр, иногда вперемешку с буквами. Буквенные обозначения: Р – разъединитель; В – внутренняя установка или вертикальное исполнение (только в типе РНВ-750); Н – наружная установка; О – однополюсное исполнение; Ф – фигурное исполнение; Д – двухколонковая конструкция; П – подвесное исполнение или рычажная подача для уменьшения момента на валу привода; З – заземляющий нож; Л – линейный контакт.

Подводящие шины, неподвижные контакты и нож разъединителя образуют контур, в котором при прохождении тока КЗ возникают силы, стремящиеся этот контур выпрямить. Эти силы будут тем больше, чем резче изменение направления тока. Так, в разъединителе на рис. 1, а силы, стремящиеся выбросить нож из контактов, будут больше, чем в разъединителе на рис. 1, б, так как в первом случае ток (его путь показан стрелками) при прохождении по контуру резко изменяет свое направление, а во втором – не изменяет вовсе. Поэтому ножи однополюсных разъединителей с контуром, как показано на рис. 1, а, управляемые оперативной штангой, должны иметь механические замки, устраняющие самопроизвольное выбрасывание ножей при КЗ. Для разъединителей с управлением посредством привода нет необходимости в замках, так как нож удерживается от самопроизвольного выбрасывания механизмом привода.

Для исключения ошибочных операций с разъединителями подвижные части главных и заземляющих ножей должны быть сблокированы (как правило, механически) так, чтобы при включенных главных ножах невозможно было включение заземляющих, а при включенных заземляющих ножах было бы невозможно включение главных ножей. Разъединитель может изготавливаться без механической блокировки, если такая блокировка осуществлена в предназначенном ему приводе. Если оперирование главными и заземляющими ножами осуществляется с помощью индивидуальных приводов, то вместо механической блокировки может быть применена электрическая.

Механическая стойкость разъединителя в целом и его отдельных звеньев определяется числом операций, которое он может выдержать без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

Разъединители производства заводов СНГ выдерживают без повреждений не менее 2000 операций включений и отключений цепи на номинальное напряжение до 35 кВ включительно и на номинальные токи до 6300 А включительно.

Контроль за положением ножей разъединителей осуществляется посредством контактов вспомогательной цепи, которые обычно встраиваются в привод. В однополюсных разъединителях, управление которыми осуществляется посредством оперативной штанги, контакты вспомогательной цепи устанавливаются на раме разъединителя и соединяются с ножом изоляционной тягой. Отставание ножей отдельных полюсов друг от друга в разъединителях до 35 кВ с полюсами, размещенными на общей раме, при включении не должно превышать 3 мм. Для других конструкций разъединителей отставание подвижных контактов при включении не нормируется. На раме (цоколе) разъединителя должен быть отдельный болт заземления диаметром не менее 8 мм для разъединителей внутренней установки, и не менее 10 мм – наружной установки. Вокруг болта предусматривается ровная площадка, размеры которой должны быть достаточны для присоединения шины шириной не менее 25 мм. Возле площадки наносится надпись «Земля» или знак заземления.

Поскольку разъединители не предназначены для разрыва цепей, по которым проходит рабочий, а тем более аварийный ток, они не имеют приспособлений для гашения дуги. Согласно ПУЭ разъединителями с механическим приводом в сетях до 10 кВ допускается отключать и включать токи замыкания на землю до 30 А, уравнительный ток до 70 А и намагничивающий ток трансформаторов мощностью до 750 кВ×А. Для внутренних установок разъединители могут быть однополюсными (РВО) и трехполюсными (РВ, РВК, РВРЗ, РВФ).

Насколько прост принцип действия разъединителей, настолько высокие требования предъявляются к их эксплуатационной надежности. Это объясняется многочисленностью этих аппаратов в каждой установке высокого напряжения и важным местом, занимаемым ими в электрической схеме станций и подстанций. По меньшей мере, две трети всех разъединителей подключены к сборным шинам и к воздушным или кабельным линиям, отходящим от подстанции. Поэтому надежность работы всей установки прямо зависит от надежности работы разъединителей.

Главными причинами ненадежной работы разъединителей являются: недостаточная динамическая и термическая стойкость, непригодность разъединителей внутренней установки для работы на открытом воздухе, а также для отключения цепей, находящихся под нагрузкой...

Полную версию статьи читайте в журнале