ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ В СОВРЕМЕННОСТИ

THE CHOICE OF HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKERS IN MODERN TIMES

Kirill Chernykh

Student, Lysva branch of the FGAOU VO Perm National Research Polytechnic University, Russia, Lysva

Mikhail Zhalko

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Lysva branch of the FGAOU VO Perm National Research Polytechnic University, Russia, Lysva

Аннотация. В данной статье проводится сравнительный анализ технических характеристик высоковольтных выключателей: масленых и вакуумных выключателей

Abstract. This article provides a comparative analysis of the technical characteristics of high-voltage circuit breakers: oil and vacuum circuit breakers

Ключевые слова: высоковольтные выключатели; масленые выключатели; вакуумные выключатели; электрической сети.

Keywords: high voltage switches; oil switches; vacuum switches; electrical network.

Электрическая энергия на сегодняшнем этапе развития человечества занимает одно из самых важных мест, сравнить её, по широте применения можно лишь с стремительно развивающимися информационными технологиями, развитие которых невозможно без использования электрической энергии.

Модернизация электросетей, в том числе разработка конфигурации электросетей и подстанций - одна из важнейших задач развития электросетей и систем обеспечения надежного и качественного электроснабжения потребителей.

В высоковольтной системе выключатель является самым ответственным звеном. Прямое предназначение выключателя - это всегда обеспечение четкой работы при аварийном состоянии. В случае отключения выключателя происходит авария, следствие которой является тяжелое разрушение и большая материальная потеря, связанная с недопуском электроэнергии, остановкой работы крупного предприятия.[1]

Выключатель — коммутационный аппарат, предназначенный для оперативных отключений и включении электрооборудования в энергосистеме или отдельных цепях в аварийных и нормальных режимах, при дистанционном (ручном или автоматическом) режиме. 

Главной задачей выключателя является коммутация электрических сетей и своевременное отключение КЗ. По этой причине выключатель должен выполнять следующие требования:

• Отключение и включение в любом его режиме работы;
• Долговечность;
• Коммутационный и технический ресурс;
• Пожаро и взрывобезопасность;
• Эксплуатационная надежность.

Работа выключателей основана на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов.

Масляные выключатели имеют дугогасительную среду - масло. Для нормального функционирования требуется регулярная проверка и долив трансформаторного масла в выключатель.

В случае определенного количества включений в КЗ необходимо полностью заменить масло выключатель. Часто обслуживание имеет очень высокую опасность взрывов и пожаров, необходимость содержания масляных хозяйств. Включение и отключение выключателей, например, ВМГ-10, ВМГ-133, ВМБ – 35 происходит с помощью пружинного Привода ПП-67. В приводе пружинно-грузовой косвенной силы, включении выключателя, энергия натянутых включателей включается в работу, а отключение пружинами выключения, в общем довольно сложный механизм, который включает и отключает аппарат за счет пружин и массивного груза.

При возникновении аварийных ситуациях на отходящих воздушных линиях, когда требуется определить участок, на котором произошла авария требуется оперировать выключателем, нужно присутствие персонала для производства операций для включения и отключения, из-за конструктивной особенности привода, когда груз остается внизу, пружины разряжены удаленно – дистанционно не получится включить выключатель, это серьезный недостаток. А из достоинств масляных выключателей – это простота конструкции и нет зависимости от атмосферных явлений. [1,3]

Электрический вакуумный выключатель, который был разработан в 30-е годы ХХ в. для замены масла, теперь чаще всего вытесняется масляным, это происходит из-за их электропроводности.

Этим свойством он обладает благодаря небольшой концентрации частиц в вакуумной дугогасящей камере и, как следствие, отсутствия долгого горения дуги. Дугогасящая среда вакуумных выключателей имеет следующие преимущества:

• Снижение затрат на обслуживание включений;
• Высокий уровень надежности.
• Скорость и быстродействие.
• Высокая износостойкость во время проведения операции.
• Надежность и безопасность в эксплуатации.

В результате, благодаря малой динамической нагрузке, сравнительно малой энергии привода, отсутствии выбросов газа и масла. Благодаря небольшому размеру и небольшой массе выключатель дает бесшумную работу и не оставляет загрязнения окружающей среды. [2]

Многие годы опыта свидетельствуют о том, что два вида выключателей, маломасляных и вакуумных, пригодны для любого диапазона напряжения и короткого замыкания. Каждый тип выключателей в определенном диапазоне напряжений обладает своими преимуществами, вытекающими из тех или иных технических факторов.[4]

Проведен сравнительный анализ высоковольтных выключателей по результатам которого был сделан выбор в пользу вакуумных выключателей. Сравнение проводилось по основным характеристикам и габаритным размерам.