Устройство и принцип действия выключателя ВМПЭ-10

Маломасляные выключатели серии ВМПЭ широко применяются в комплектных и закрытых распределительных устройствах 6 - 10 кВ. Эти выключатели имеют различное исполнение в зависимости от их назначения. Первые выпуски типа ВМП-10К предназначались для КРУ. Привод к ним поставлялся отдельно. Позднее появились выключатели со встроенным пружинным или электромагнитным приводом типа ВМПП и, соответственно, ВМПЭ. Серии этих выключателей рассчитаны на номинальные токи до 2300 А, а токи отключения до 31,5 кА.

Выключатели максимально унифицированы и отличаются друг от друга по номинальному току, сечением токопровода и размерами выводов, а по номинальному току отключения конструкцией дугогасительных камер и стоек. Также имеются незначительные различия в конструкции в зависимости от места выпуска выключателя.

Тип выключателя условно обозначается следующим образом, например, ВМПЭ-10-1000-20У2, где В - выключатель, М - маломасляный, П - подвесное исполнение полюсов, Э - электромагнитный привод, 10 - номинальное напряжение, кВ, 1000 - номинальный ток, А, 20 - номинальный ток отключения, кА, У2 - климатическое исполнение и категория размещения.

Температура воздуха окружающего КРУ с выключателем для районов с умеренным климатом от минус 25оС до +40оС. Относительная влажность воздуха не должна превышать 80% при температуре 20^оС. Окружающая среда должна быть взрывопажаробезопасной не содержащей агрессивных газов и паров в концентрации разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами.

Рассмотрим устройство и принцип действия основных частей выключателя ВМПЭ-10 с номинальным током отключения 20 - 31,5 кА. Основные технические параметры выключателя:

• Номинальное напряжение - 10кВ

• Номинальные токи - 630, 1000 и 1600 А.

• Номинальный ток отключения 20 и 31,5 кА

• Коммутационный ресурс, число суммарных операций включения и отключения - 10 и 8 соответсвенно.

• Механический ресурс - 2000 циклов.

• Масса выключателя без масла - 200 кг.

• Масса масла - 5,5 кг.

Выключатель состоит из рамы являющейся основанием и прикрепленных к ней на изоляторах трех полюсов. Между полюсами установлены изоляционные перегородки. В раме выключателя размещены электромагнитный привод постоянного тока, главный вал с рычагами и кинематической связью и изоляционная тяга соединяющая валы выключателя и привода. Внутри рамы также установлены отключающие пружины и буферные устройства.

Полюс выключателя состоит из влагостойкого изоляционного цилиндра с металлическими фланцами, корпуса, к которому крепится головка полюса. Сверху полюс закрыт крышкой из изоляционного материала с шариковым клапаном. Снизу полюс также закрыт крышкой. Внутри корпуса полюса размещен механизм перемещения подвижного контакта состоящий из двух рычагов жестко закрепленном на общем валу. Наружный рычаг изоляционной тягой связан с валом выключателя, который через систему рычагов связан с валом привода. Внутренний рычаг шарнирно связан двумя серьгами с подвижным контактом.

К головке полюса крепятся два направляющих стержня. Между ними и подвижным контактом установлены токоотводы (роликовые токосъемные устройства). На нижней крышке установлен неподвижный контакт розеточного типа и маслоспускной болт. Дугогасительная камера состоит из пакета изоляционных пластин. Форма пластин и порядок их укладки образуют дутьевые каналы и масляные карманы, что определяет направление дутья для гашения дуги.

Дугогасительная камера в выключателях с током отключения 20 кА поперечного масляного дутья, в выключателях с током отключения 31,5 кА - встречно-поперечного масляного дутья. Каждый полюс снабжен указателем уровня масла.

При расхождении контактов выключателя между ними возникает дуга, которая испаряет и разлагает масло образуя вокруг себя большое количество газомасляной смеси. Поток газомасляной смеси получая определенное направление в дугогасительном устройстве гасит дугу.

Привод выключателя ВМПЭ-10 состоит из механизма и двух электромагнитов - включающего и отключающего. Электромагнит включения предназначен для обеспечения динамического включения выключателя и состоит из подвижного сердечника со штоком, пружины, катушки и магнитопровода. В нижней части основания установленные резиновые прокладки, служащие буфером сердечнику падающему после завершения процесса включения. В скобе основания имеются вывесы и выступы для установки рычага ручного включения. Электромагнит отключения предназначен для отключения выключателя при получении команды от ключа управления или реле защиты.

Механизм привода представляет собой плоскую рычажную систему и предназначен для передачи движения от штока включающего электромагнита к механизму выключателя и обеспечения свободного расцепления. Оперативное включение выключателя происходит за счет энергии включающего электромагнита привода, а отключение за счет энергии отключающих пружин самого выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его включении. Включение выключателя происходит при подаче питания на катушку электромагнита включения. При этом сердечник электромагнита втягиваясь в катушку воздействует штоком на ролик силового механизма и далее через серьгу на рычаг выходного вала привода. Другая серьга упирается своим роликом в отключающую собачку, что обеспечивает неподвижность оси ролика отключающего механизма в процессе включения выключателя. Удерживающая собачка под действием скользящего по ее контуру удерживающего механизма отводится влево и западает за эту ось в конце включения удерживая механизм привода во включенном положении.

Вращение выходного вала привода через систему рычагов передается валу выключателя и далее через изоляционные тяги и выпрямляющие механизмы на подвижные контакты выключателя. Происходит включение выключателя. При этом, одновременно растягиваются отключающие пружины выключателя.

Рассмотрим работу выключателя ВМПЭ-10 при его отключении. Отключение выключателя осуществляется его отключающими пружинами при подаче напряжения на катушки отключающего электромагнита или при нажатии кнопки ручного управления. При этом тяга сердечника отключающего электромагнита или кнопка выводит отключающую собачку из зацепления с роликом. Рычаг выходного вала привода начинает вращаться против часовой стрелки, ось ролика силового механизма сходи с удерживающей собачки. Вначале поворота вала привода размыкается цепь питания отключающего электромагнита и его сердечник возвращается в исходное положение. После этого привод вновь готов к включению.

Под действием отключающих пружин через выпрямляющие механизмы приводятся в действие подвижные контакты выключателя. Происходит выключение выключателя.

Механизм свободного расцепления привода дает возможность отключения выключателя не только из полностью включенного положения, как в рассмотренном выше случае, но и из недовключенного положения.

Мы рассмотрели устройство и работу основных частей выключателя ВМПЭ-10 при различных операциях. Надеемся, что эта статья поможет вам при изучении инструкции на выключатель.