Магнитные выключатели – Выключатели магнитные в России. Сравнить цены, купить потребительские товары на маркетплейсе Tiu.ru

⚡️Магнитный выключатель светильника | Сабвуфер своими руками

Магнитный выключатель (МВ) предназначен для оригинального оформления выключателя настенного светильника. В зависимости от конструкции светильника, магнитный выключатель может быть встроен в светильник или выполнен в виде отдельной приставки.

Магнитный автоматический выключательРаботает магнитный выключатель следующим образом. При поднесении постоянного магнита к геркону SF1 (рис.1), нормально разомкнутые контакты геркона замыкаются, и положительное напряжение с выхода “+” диодного моста через токоограничительный резистор R1 поступает на управляющий электрод тиристора VS1.

Тиристор открывается, и лампа накаливания HL1 светится. Свечение лампы продолжается до тех пор, пока замкнуты контакты геркона SF1. При удалении магнита от геркона. тиристор VS1 закрывается, и лампа выключается. Лампа HL1 питается выпрямленными полуволнами сетевого напряжения, поступающего с выхода диодного моста VD1…VD4. Частота пульсаций на выходе диодного моста равна 100 Гц, и поэтому мерцание включенной лампы на глаз не заметно.

Магнитный выключатель света

Светильник с магнитным выключателем закрепляется поверх настенного ковра, например, у кровати. Магнит подвешивается на декоративной тесемке длиной 0.2…1.5 м. так чтобы он свободно доставал до дна кармашка, расположенного ниже и пришитого к ковру. На задней стороне кармашка, выполненного из плотной ткани, нитками прикрепляется геркон. Для того чтобы геркон не вращался вокруг собственной оси. его выводы изгибаются под углом 90°. При вкладывании магнита в кармашек, контакты геркона должны надежно замыкаться.

Магнит желательно использовать плоский (прямоугольной формы), тогда его можно приклеить к вырезанной из картона или пластика фигурке птички. Кармашек можно замаскировать под гнездышко. Если птичка “садится” в гнездо, то светильник включается, а когда птичка покидает гнездо — выключается. Вместо гнезда и птички можно использовать другие сюжетные пары, ваза и букет, рыбка и аквариум, расческа и ее футляр, пистолет и кобура, кортик и ножны и т.п.

Резисторы R1, R2 (рис.1) — типа ОМЛТ-0,5. Диоды VD1 …VD4 заменимы на Д226Б, КД205А, Б. Ж или другие выпрямительные, рассчитанные на обратное напряжение 400 В и ток не менее 0.3 А. В качестве геркона SF1 подойдут КЭМ-1…КЭМ-3. КЭМ- 10. М2А или любой другой геркон с нормально разомкнутыми контактами. При желании “проинвертировать” работу магнитного выключателя можно применить геркон с парой переключающихся контактов, задействовав его нормально замкнутые контакты. Если необходимо коммутировать нагрузку, работающую от переменного тока, можно использовать схему, изображенную на рис.2.

Данная схема может коммутировать и индуктивную нагрузку (например, устройства с силовым трансформатором). Но во избежание выхода из строя симистора, нельзя пользоваться сетевым выключателем такого устройства, если этот магнитный выключатель подключен к сети. Первичная обмотка силового трансформатора коммутируемого устройства включается в цепь катода симистора VS1 вместо лампы НИ. При мощности нагрузки 60 Вт сопротивление резистора R1 может быть от 560 Ом до 18 кОм. При мощности нагрузки свыше 200 Вт симистор устанавливается на радиатор.

www.radiochipi.ru

Бесконтактные выключатели (датчики) от производителя АО НПК ТЕКО

Бесконтактные выключатели, датчики, переключатели

Бесконтактные выключатели (бесконтактные датчики, бесконтактные переключатели, конечные бесконтактные выключатели) — это приборы промышленной автоматизации, предназначенные для контроля положения объектов. ГОСТом 26430-85 был введён термин «бесконтактный выключатель». Впоследствии ГОСТом Р 50030.5.2-99 термин заменён на «бесконтактный датчик». В настоящее время для данных изделий используются оба термина.

Так же применяется название — «датчики приближения» (proximity sensors). Бесконтактный выключатель (БВК) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом БВК обеспечивает высокую надежность его работы.

Зона чувствительности бесконтактных выключателей

Принцип действия бесконтактных датчиков

Принцип действия бесконтактных выключателей (датчиков) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика конкретного материала определенных размеров. Расстояние переключения устройства задается в зависимости от потребностей процесса и разновидности датчика. Бесконтактный способ распознавания объекта воздействия позволяет существенно повысить надежность работы устройства по причине отсутствия движущихся и трущихся деталей.

Перечень функциональных возможностей бесконтактных датчиков широк. Обнаружение положения объекта, подсчет, позиционирование и сортировка предметов на конвейерах, контроль перемещения и скорости, обнаружение поломок механизмов, определение угла поворота, измерение перекоса и еще много других функций заложено в понятие «датчик приближения», как еще называют бесконтактный выключатель.

Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах. Чтобы подобрать подходящий переключатель, стоит ознакомиться с классификацией датчиков по принципу их действия.

Бесконтактные выключатели производства ТЕКО

Индуктивные бесконтактные выключатели

Индуктивные датчики реагируют на металлические, магнитные, ферромагнитные или аморфные материалы нужных размеров. Эффект достигается за счет изменения амплитуды колебаний генератора при попадании объекта в чувствительную зону датчика.

Подберите индуктивный выключатель:

по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке

Емкостные бесконтактные выключатели

Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Принцип действия выключателя основан на изменении емкости конденсатора, выполняющего роль чувствительного элемента, при внесении в чувствительную зону объектов.

Подберите емкостный выключатель:

по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке

Оптические бесконтактные выключатели

Оптические бесконтактные датчики обнаруживают контролируемые объекты, отражающие или прерывающие оптическое излучение. Коммутационный элемент у оптических бесконтактных датчиков полупроводниковый или релейный. Дальность действия этих датчиков может достигать значения 150 метров.

Подберите оптический выключатель:

по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке

Магниточувствительные бесконтактные выключатели

Магниточувствительные датчики служат для обнаружения в пространстве намагниченного объекта. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.

Подберите магниточувствительный выключатель:

по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке

Бесконтактные датчики могут быть исполнены в особо прочных корпусах из специальных материалов, согласно стандарту NAMUR, а также с приемкой 5.

Достоинства бесконтактных датчиков (выключателей):

  • частота срабатывания: до 3 кГц, на эффекте Холла до 15 кГц;
  • высокая надежность;
  • однозначная зависимость выходной величины от входной;
  • стабильность характеристик во времени;
  • небольшие размеры и масса;
  • отсутствие обратного воздействия на объект;
  • повышенная герметичность IP 68
  • различные варианты монтажа
  • работа при различных условиях эксплуатации:
    • в общепромышленных условиях
    • в широких температурных диапазонах (от -60C° до +150C°)
    • при высоком давлении (до 500 Атм)
    • в агрессивных средах
    • во взрывоопасных зонах

teko-com.ru

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ — КиберПедия

В отличие от масляных и воздушных выключателей электромагнитные выключатели для своей работы не требуют масла или сжатого воздуха, более просты и удобны в эксплуатации, обладают высокой надежностью и большим сроком службы.

Электромагнитный выключатель серии ВЭ на напряжение 6 и 10 кВ, номинальный ток до 3,6 кА и номинальный ток отключения до 31,5 кА показан на рис. 25, а. Три полюса выключателя смонтированы на выкатной тележке 1. При перемещении тележки влево пальцевый контакт 2 соединяется с медной шиной комплектного распределительного устройства (КРУ). Подвижный контакт 3 выключателя имеет вращательное движение относительно точки О и приводится в действие изоляционной штангой 4, соединенной с механизмом выключателя. Разрывной контакт полюса имеет главные пальцевые контакты 5 и дугогасительные 6, расположенные над главными контактами. ДУ выключателя 7 расположено над контактной системой. Для улучшения гашения малых токов выключатель имеет устройство воздушного дутья 8, которое приводится в действие тягой 9, соединенной с механизмом привода выключателя. При отключении выключателя в дутьевом устройстве создается сжатый воздух, который протекает по трубке 10 и воздействует на дугу, перемещая ее вверх и включая катушки магнитного дутья.


Рис. 25. Электромагнитный выключатель:
а — общий вид выключателя ВЭ-10; б — дугогасительное устройство

Присоединение цепей привода и сигнализации к схеме управления КРУ производится с помощью штепсельного контактного разъема 11.
Правая катушка магнитного дутья 12 соединяется с нижним выводом выключателя шиной 13
ДУ выключателя изображено на рис. 18 25,6. При размыкании дугогасительных контактов 1 и 2 возникает дуга А, которая под действием электродинамических сил и конвекционных потоков воздуха перемещается в положение Б Этому также способствует воздушное дутьевое устройство. Один конец дутьевой катушки 3 соединен с неподвижным контактом 1, второй — с левым рогом 5. При перемещении дуги вверх она касается рога 5, при этом участок дуги между контактом 1 и нижним концом рога 5 шунтируется дутьевой катушкой. Так как полное сопротивление катушки мало, то этот участок дуги гаснет и катушка 1 включается в коммутируемую цепь последовательно. Магнитный поток, создаваемый катушкой 3, проходит по полюсным наконечникам (поз. 12, рис. 25, а), с помощью которых магнитное поле направляется перпендикулярно плоскости (рис. 25,6). Силы взаимодействия тока дуги и поля перемешают дугу вверх и затягивают ее в ДУ, состоящее из пакета керамических пластин с вырезами (рис. 4.24). При перемещении дуги в положение Г правый конец дуги переходит на дугогасительный рог 4 и включается вторая система магнитного дутья. В результате дуга движется с большой скоростью (около 100 м/с). По мере перемещения вверх дуга деформируется, принимая зигзагообразную форму Е (в горизонтальной плоскости), удлиняется и тесно соприкасается с пластинами ДУ. Это приводит к росту сопротивления дуги и напряжения на ней. Из-за эффективного отвода тепла от дуги градиент напряжения на ней, В/м, не зависит от тока.



Рис. 26. Изменение угла между током и напряжением в ДУ электромагнитного выключателя

В результате сопротивление дуги становится больше сопротивления Х„ коммутируемой цепи, ток в цепи и сдвиг фаз между током и напряжением цепи уменьшаются, что приводит к облегчению восстановления напряжения на контактном промежутке.

Осциллограмма процесса отключения электромагнитного выключателя представлена на рис. 26.
До момента размыкания контактов фк=90°. При первом прохождении через нуль напряжение на дуге мало и дуга загорается вновь. По мере удлинения и охлаждения дуги напряжение на ней увеличивается. К моменту третьего прохождения тока через нуль напряжение значительно больше возвращающегося напряжения промышленной частоты, при этом обеспечивается неравенство (1). Из-за значительного сопротивления дуги ток
к моменту гашения дуги значительно уменьшается.
Описанный выключатель обеспечивает 104 коммутационных циклов при Iном=1600 А и 5-10-3 циклов при Iном = 3600 А без ревизии и ремонта Механическая износостойкость его составляет 5-104 циклов. Поэтому выключатели этой серии применяются при большой частоте операций.
Выключатель имеет пружинный привод, который заводится двигателем. Привод обеспечивает однократный цикл 0—0,3—ВО с бестоковой паузой 0,3 с В юрой цикл может быть совершен через 15 с после завода включающих пружин.
Недостатком электромагнитных выключателей является большая проводимость стенок ДУ. Узкие щели ДУ нагреваются дугой до очень высоких температур, при которых начинают проводить ток. Большой остаточный ток может приводить к пробою по раскаленной поверхности пластин. Из-за этого номинальное напряжение электромагнитных выключателей не превышает 10 кВ



Вакуумные выключатели — Выключатели высокого напряжения

ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В вакуумных выключателях контакты расходятся в среде с давлением 10~4 Па. При таком вакууме дугогасительный промежуток имеет очень высокую электрическую прочность — примерно 100 кВ/мм. Малая плотность воздуха создает возможность гашения дуги без ДУ за время 0,01— 0,02 с. Все это дает возможность создать выключатели с малым износом контактов, работающие при минимальном техническом обслуживании в течение нескольких десятков лет. Это определяет перспективность развития и широкого применения вакуумных выключателей. Процесс гашения дуги в вакууме рассмотрен ранее. Здесь добавим, что образующиеся под действием высокой температуры ионы движутся к электродам, создавая вблизи них соответствующие объемные заряды. Поток электронов направляется к аноду и производит его бомбардировку. Освобождающиеся из анода положительные ионы движутся к катоду и разрушают его. Эти процессы определяют срок службы контактов.
Следует отметить, что высокие значения напряженности электрического поля (при малых расстояниях между контактами) являются также причиной возникновения дуги в вакууме благодаря автоэлектронной эмиссии.

Малая плотность среды обусловливает очень высокую скорость диффузии зарядов из-за большой разницы плотностей частиц в разряде и вакууме. Быстрая диффузия частиц, высокая электрическая прочность вакуума позволяют эффективно гасить дугу в вакуумном выключателе.
Для работы вакуумного выключателя имеет большое значение дегазация контактов, так как адсорбированные ими газы при разогреве выделяются и ухудшают вакуум. С целью удаления газовых включений из контактов их нагревают в течение нескольких часов до красного каления.
При работе выключателя распыленные материалы контактов осаждаются на поверхности изоляционного цилиндра, что создает возможность перекрытия изоляции. Для защиты цилиндра от паров металла электроды защищаются специальными металлическими экранами 8, 9 (рис. 27). При отсутствии экранов электрон, разгоняясь в электрическом поле по длинному пути, приобретает высокую энергию и при столкновении с молекулой может вызывать ее ионизацию. Благодаря экранам 8 и 9 электрическое поле разбито на два небольших участка (между электродами 9 и 8 и между электродами 8 и 9). Возможность перекрытия внутри камеры резко снижается.
При переменном токе после прохождения тока через нуль происходит быстрое рассасывание зарядов вследствие диффузии, и через 10 мкс между контактами восстанавливается электрическая прочность вакуума. Быстрое нарастание электрической прочности промежутка после прохождения тока через нуль является большим достоинством вакуумных выключателей.
Для вакуумной дуги характерен обрыв (срез) тока при подходе к нулевому значению. При уменьшении тока падает давление паров металла, дуга становится неустойчивой и гаснет. Резкие уменьшения тока могут вызывать перенапряжения, опасные для отключаемого оборудования. Ток среза зависит как от параметров отключаемой цепи, так и от свойств материала контактов. Вольфрам обладает устойчивостью к свариванию, высокой температурой плавления и износостойкостью. Однако при вольфрамовых контактах значения тока среза и перенапряжений очень высоки, так как пары вольфрама создают низкое давление. Перенапряжения при медных контактах в 2,5 раза ниже, но они более подвержены свариванию и износу. Эти противоречия устраняются, если часть контактной поверхности выполнена из дугостойкого металла (молибден), а другая часть — из материала с высоким давлением паров (сурьма). Хорошие результаты дает специальная металлокерамика. Наличие вакуума ухудшает охлаждение контактов. Однако за счет увеличения размеров подводящих шин, совершенствования конструкции ДУ и контактных материалов удается довести длительные токи до необходимых значений.
В вакуумной дугогасительной камере (рис. 27) контактный стержень 4 с контактным наконечником 1—2 жестко укреплен в металлическом фланце 6 керамического корпуса 10. Контактный стержень подвижного контакта 5 связан с сильфоном 7, выполненным из нержавеющей стали. Сильфон представляет собой цилиндрическую эластичную гармошку. Поэтому стержень 5 имеет возможность осевого перемещения. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой, поэтому контакт 3 верхнего контакта нажимает на контакт 3 нижнего контакта с силой, равной произведению площади сильфона Sc на атмосферное давление. Допустим, Sc=100 см2, тогда контактное нажатие равно 1000 Н, что достаточно для пропускания небольшого номинального тока. При больших номинальных токах и для получения необходимой динамической стойкости ставится дополнительная пружина, создающая необходимое нажатие контактов. Металлические экраны 8 и 9 служат для выравнивания электрического поля между контактами с целью повышения электрической прочности. Экран 8 защищает также керамику 10 от напыления паров металла, образующихся при гашении дуги. Контакты 1 и 2 имеют форму, показанную на рис. 28. Касание контактов 1 происходит в шести точках, что позволяет снизить переходное сопротивление и уменьшить температуру контактов. Следует отметить, что тепло, выделяемое в контактах 1, V и контактных стержнях 4, 5, отводится в основном теплопроводностью к нижнему фланцу 6 и шинам, соединяемым с контактом 5. Из-за высокого вакуума отдача тепла в радиальном направлении идет только за счет излучения.


Рис. 27. Вакуумная дугогасительная камера

Рис. 28. Контакты ДУ

Поперечное магнитное поле в месте перехода тока из контакта 1 в контакт 1′ быстро перебрасывает дугу на криволинейные сегменты 2 (рис. 28). Перемещение дуги по контактам с большой скоростью позволяет уменьшить эрозию контактов и снизить количество паров металла в вакуумной дуге. При таких контактах удалось поднять номинальный ток отключения до 31,5 кА при напряжении 10 кВ. Однако при больших токах отключения напряжение на дуге начинает расти с увеличением тока (до 100В и выше). При этом энергия дуги увеличивается, процесс гашения затрудняется. Как показали исследования, если мощная вакуумная дуга находится в продольном магнитном поле (индукция направлена по оси камеры), то удается снизить напряжение на дуге при больших токах (до 50 В) и отключать токи 100 кА при напряжении сети 10 кВ [9].

Параметры камеры КДВ-10-1600-20
Номинальное напряжение, кВ………….. 10
Номинальный ток отключения, кА…………. 20
Длительный ток, кА, при дополнительном поджатии контактов
1600 Н …………………. 1,6
Средний ток среза, А, не более…………. 10
Электрическая износостойкость, циклов ВО:
при токе 1600 А……………, 10000
при токе 20 кА…………….., 25
Механическая износостойкость, циклов ВО……… 2-104
Допустимый износ контактов, мм………… 4
Ход подвижного контакта, мм…………. 12
Скорость подвижного контакта, м/с:
при включении……………. 0,5—0,7
при отключении…………… 2
Срок службы ДУ, лет………….. 25

Общий вид выключателя, использующего ДУ по рис. 27, дан на рис. 29. Дугогасительные камеры 1, залитые в эпоксидный компаунд, имеют выходные контакты 2 в виде розеток. ДУ укреплены на тележке 3, в которой расположены механизм и привод выключателя.
Параметры вакуумных ДУ приведены в [3.1]. Высокая износостойкость вакуумных ДУ позволила создать вакуумные контакторы, примером которых может быть трехфазный контактор КВТ-6/10-400-4-У2 со следующими параметрами: номинальное напряжение 6 и 10 кВ; номинальный ток 400 А; номинальный ток отключения 4 кА; коммутационная износостойкость при номинальном токе 105 циклов ВО, при токе 4 кА—50 циклов ВО; механическая износостойкость 106 циклов ВО; частота включений в час 300.


Рис. 29. Вакуумный выключатель

В настоящее время ведутся работы по увеличению номинального напряжения одного разрыва выключателя до 80 кВ при токе отключения 40 кА.
В заключение следует отметить следующие преимущества вакуумных выключателей перед другими типами:
1) отсутствие специальной дугогасящей среды, требующей замены;
2) высокая износостойкость, обеспечивающая срок службы выключателей до 25 лет при минимальных эксплуатационных затратах;
3) быстрое восстановление электрической прочности междуконтактного промежутка;
4) полная взрыво- и пожаробезопасиость, отсутствие выбросов продуктов горения дуги в окружающее пространство;
5) высокое быстродействие, обусловленное малой массой контактов и их малым ходом;
6) широкий диапазон рабочих температур — от 70 до +200 °С.
К недостаткам можно отнести: возникновение больших перенапряжений при отключении индуктивной нагрузки, что может приводить к повреждению изоляции; большие трудности при создании выключателей на номинальное напряжение 100 кВ и выше, когда приходится соединять несколько разрывов последовательно; сложность разработки и изготовления, большие затраты для организации производства. Тем не менее при массовом производстве себестоимость вакуумного выключателя приближается к себестоимости маломасляных и электромагнитных. При напряжении до 35 кВ вакуумный выключатель является наиболее перспективным, особенно при отключении больших токов высокой частоты.
При массовом производстве вакуумные выключатели всего на 5—15% дороже маломасляных и дешевле электромагнитных. Экономия эксплуатационных расходов обусловливает все более широкое распространение вакуумных выключателей (в Японии 50 % всех выключателей вакуумные)

Синхронизированные выключатели — Выключатели высокого напряжения

9. СИНХРОНИЗИРОВАННЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Во всех рассмотренных выше выключателях расхождение контактов может начинаться при любом значении коммутируемого тока.

Интеграл берется за каждый полупериод, после чего энергия суммируется.
Возрастание номинального тока отключения выключателей ведет к увеличению энергии Лд, выделяемой в дуговом промежутке. При этом усложняется конструкция выключателей, увеличиваются их габаритные размеры и масса. Кроме того, с ростом энергии Аа увеличивается износ контактов. Даже применение металлокерамических контактов не решает этого вопроса при большом числе отключений.
Режим отключения можно значительно облегчить, если ограничить выделяемую в дуге энергию. Это достигается синхронизацией момента начала расхождения контактов с моментом прохождения тока через нуль при высокой скорости движения контактов.


Рис. 30. Синхронизированное отключение цепей высокого напряжения:
а — структурная схема синхронизированного выключателя; б — к пояснению метода синхронизации

Структурная схема одного из вариантов синхронизированного выключателя представлена на рис. 30. Трансформатор тока ТА питает синхронизатор 1, который выдает запускающий импульс 1,5—2 мс до момента прохождения тока через нуль. К этому моменту расстояние между контактами должно быть достаточным для надежного гашения дуги. При этом энергия, выделяемая при расхождении контактов, уменьшается в 10—50 раз. Уменьшается не только время горения дуги (до 1,5—2 мс), но и максимальное значение тока в дуге (до 0,21т). Все это создает благоприятные условия для гашения дуги при первом прохождении тока через нуль.
На логический элемент 3 подаются сигналы от синхронизатора 1 и релейной защиты 2. Сигнал на выходе этого блока появляется при наличии сигнала от релейной защиты. От логического элемента 3 подается сигнал в систему оптической передачи 4—6. Сигнал по волоконному световоду 5 поступает на фотоприемник 6, в качестве которого используются фотодиоды либо фототиристоры. Сигнал приемника 6 используется для управления индукционно-динамическим приводом 7, 8, обеспечивающим необходимую скорость подвижного контакта 9 выключателя.
Принцип действия индукционно-динамического привода следующий. От источника питания ИП через трансформатор Т и диод заряжается конденсаторная батарея с емкостью С=100н-300 мкФ и напряжением батареи 3—5 кВ. При поджиге трехэлектродного разрядника 10 конденсатор разряжается на катушку 7, расположенную вблизи диска 8, изготовленного из материала с очень малым электрическим сопротивлением. Диск жестко связан с подвижным контактом 9. Разряд батареи имеет колебательный характер с частотой 1—5 кГц. Под действием магнитного поля катушки, изменяющегося с такой частотой, в диске наводятся вихревые токи. Эти токи взаимодействуют с током катушки и создают силу, отталкивающую диск от катушки. Диск жестко связывается с подвижным контактом.
Описанный индукционно-динамический привод обладает очень высоким быстродействием.
Для повышения быстродействия диск привода связан с подвижным контактом без каких-либо промежуточных передач. Время передачи импульса от синхронизатора до трехэлектродного разрядника составляет десятки микросекунд, так что полное время отключения выключателя не превышает 1,5—2 мс.
Схемы и методы синхронизации весьма разнообразны [3, 9]. Рассмотрим принцип синхронизации с запоминанием тока (метод МЭИ). Назовем время подачи синхронизирующего сигнала временем упреждения гупр. После начала КЗ производится измерение значения тока и времени его наступления (рис. 30,6).

Полное время отключения синхронизированного выключателя вместе с защитой лежит в пределах 0,02 с.
По сравнению с другими типами синхронизированные выключатели имеют следующие преимущества:
1. Малая длительность горения дуги. Значительно уменьшаются износ контактов и эксплуатационные расходы.
2. Облегчается процесс гашения дуги. Уменьшение выделяемой дугой энергии позволяет увеличить номинальный ток отключения при том же расходе воздуха.
3. Увеличивается скорость восстановления электрической прочности промежутка. Работа выключателя при высоких скоростях восстановления напряжения допустима без шунтирующих резисторов.
4. Отключение КЗ за время г<0,02 с повышает динамическую устойчивость энергосистем промышленной частоты.
Недостатком синхронизированных выключателей является сложность схемы и конструкции, наличие большого количества элементов, что сказывается на надежности работы. В связи с этим развитие синхронизированных выключателей на высокие напряжения временно затормозилось. Тем не менее принцип синхронного размыкания цепи используется во взрывных предохранителях с напряжением 6—10 кВ. Синхронизирующий сигнал приводит в действие взрывное устройство, разрушающее плавкую вставку, расположенную в трансформаторном масле. Благодаря высокому давлению (10—15 МПа) гашение дуги происходит при первом прохождении тока через нуль. Отключаемые токи могут достигать 200 кА при напряжении 10 кВ. Синхронизированное размыкание контактов используется и в полупроводниковых отключающих аппаратах.

 

Выключатели нагрузки — Выключатели высокого напряжения

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НАГРУЗКИ

Стоимость выключателей с приводами довольно велика. С учетом необходимых для управления выключателем трансформаторов тока и устройств релейной защиты стоимость современного распределительного устройства получается очень высокой.
Если длительный ток установки невелик (400—600 А при напряжении 10 кВ), вместо выключателя с релейной защитой целесообразно использовать выключатель нагрузки и предохранители.
Выключатель нагрузки имеет ДУ небольшой мощности для отключения номинальных токов. В случае КЗ используется высоковольтный предохранитель. В выключателях нагрузки для гашения дуги применяются камеры с автогазовым, электромагнитным, элегазовым дутьем и вакуумными элементами.
В камерах с автогазовым дутьем гашение дуги осуществляется газами, которые выделяются под действием высокой температуры дуги стенками из газогенерирующего материала (органического стекла, винипласта и др.). Общий вид автогазового выключателя нагрузки типа ВН-16 на номинальное напряжение 10 кВ и отключаемый ток 200 А показан на рис. 31. Все три полюса размещаются на сварной раме. На нижнем опорном изоляторе полюса расположены вывод полюса и шарнир подвижного контакта 1. На верхнем изоляторе укреплены неподвижный главный контакт 2, дугогасительная камера 5 и второй вывод полюса. Подвижный главный контакт 1 выполнен из двух стальных пластин. В середине укреплен дугогасительный контакт 4 в виде изогнутой тонкой медной шины. Подвижные контакты приводятся в движение валом выключателя 3, который соединен с контактами фарфоровой тягой. Отключение выключателя происходит под действием пружин 6, которые заводятся при включении. В дугогасительной камере (рис. 31,6) расположен неподвижный дугогасительный контакт точечного типа 7, соединенный с главным неподвижным контактом 2. Корпус камеры выполнен из пластмассы и состоит из двух половин, стянутых винтами. Внутри корпуса размещены два вкладыша 8 из газогенерирующего материала — органического стекла.
Управление выключателем осуществляется ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения. Если необходимо дистанционное включение, то может быть использован дополнительный электромагнитный привод.
Во включенном положении выключателя ток проходит через контур главных и дугогасительных контактов. Во время отключения сначала размыкаются главные контакты и весь ток перебрасывается в цепь дугогасительных контактов. После расхождения дугогасительных контактов между вкладышами 8 загорается дуга. Малая толщина подвижного дугогасительного контакта 4 и узкая щель, в которой он перемещается, обеспечивают хороший контакт дуги со стенками вкладышей.


Выключатель нагрузки типа BH-16

Благодаря высокой температуре дуги вкладыши интенсивно выделяют газ, который стремится выйти из камеры через зазор между подвижным контактом и вкладышами. При этом возникает продольный обдув дуги, в результате чего она гаснет. Зона выброса газов из камеры 200—500 мм. Контакт 4 выходит из камеры тогда, когда дуга погаснет. В отключенном положении дугогасительный контакт отходит от камеры на расстояние, обеспечивающее достаточную электрическую прочность для данного класса напряжения Последовательно с выключателем нагрузки включаются мощные предохранители типа ПК, которые защищают установку от КЗ.
Выключатель может снабжаться дополнительным устройством, которое автоматически отключает его после срабатывания предохранителей. Это устройство приводится в действие указателем срабатывания предохранителя.


Рис. 32. Вакуумный контактор:
1— камера вакуумная дугогасительная; 2 — каркас; 3— основание; 4— резистор; 5 — разъемы штепсельные; 6 — диод; 7 — щека; 8 — панель; 9— счетчик числа циклов; 10 — привод электромагнитный; 11 — контакт вспомогательной цепи; 12 — пружины отключающие; 13 — траверса; 14 — пружина дополнительного поджатия; 15 — связь гибкая; 16 — выводы контактные

Без замены вкладышей выключатель нагрузки допускает 75 отключений тока 200 А при напряжении 10 кВ.
Перспективны вакуумные выключатели нагрузки и контакторы. На рис. 32 представлен вакуумный контактор К.ВТ-6/10-400-4-У2 на камерах КВД-10-400-4-У2. Вакуумный контактор в отличие от выключателя нагрузки имеет большое допустимое число коммутаций номинального тока (105 ВО) и отключает 50 раз небольшие токи КЗ (4 кА при напряжении 10 кВ). Вакуумная камера 1 укреплена в изоляционном корпусе 2. Дополнительное поджатие подвижного контакта создается пружиной 14. Отключение производится изоляционной траверсой 13, на которую действует электромагнит 10. Электромагнит может питаться постоянным или переменным током через выпрямительный мост. Контактор КВТ-6/10-400-4-У2 имеет следующие данные номинальное напряжение 6 и 10 кВ, номинальный ток 400 А, число допустимых коммутаций (ВО) при номинальном токе 10% число включений и отключений в час 300 при токе 400 А, поминальный ток отключения 4 кА, число допустимых коммутаций при этом токе 50.
На базе вакуумных ДУ могут быть созданы выключатели нагрузки на номинальный ток до 2 кА, номинальный ток отключения 6 кА и номинальное напряжение до 36 кВ[7].

 

 

11. ВЫБОР ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

При выборе выключателя его номинальные параметры сравниваются с параметрами сети в месте его установки. Выключатель выбирается по наиболее тяжелому режиму работы, который возможен в эксплуатации.

Номинальное напряжение выключателя должно быть равно или больше номинального напряжения защищаемой сети.

Номинальный длительный ток выключателя должен быть больше номинального тока установки.

Номинальный ток отключения выключателя должен быть больше максимального расчетного тока короткого замыкания к моменту расхождения контактов.

При определении необходимо рассмотреть все возможные варианты КЗ и выбрать наиболее тяжелый вероятный режим. Как правило, наиболее тяжелые режимы создаются при отключении трех- и однофазного КЗ на землю. Расчет апериодической слагающей ведется из условия, что КЗ произошло в момент, когда напряжение в одной из фаз равно нулю. Ток /вкл.ном должен быть не менее ударного тока КЗ, протекающего через выключатель.

При выборе выключателя следует иметь в виду, что в момент размыкания контактов выключателя апериодическая составляющая тока КЗ не должна превышать апериодический ток, гарантированный заводом-изготовителем. Обычно этот ток выражается в процентах номинального тока отключения.

Расчетное время размыкания берется равным минимально возможному.

Наряду с номинальным током отключения необходимо учитывать циклы (последовательность включений и отключений— ВО), при которых выключатель работает. Номинальный ток отключения выключателей без АПВ гарантируется при цикле О—180—ВО—380—ВО. Для выключателей, работающих в циклах многократного быстродействующего АПВ, возможно уменьшение номинального тока отключения, особенно при втором или третьем АПВ.

Термическая стойкость проверяется из условия протекания через выключатель тока КЗ в течение максимального времени, обусловленного срабатыванием защиты.

Номинальный ток электродинамической стойкости выключателя должен превышать максимально возможное значение ударного тока КЗ, которое может быть в установке. Обычно сравнивают мгновенные значения пика тока.

Выпускаемые промышленностью выключатели испытываются при скоростях восстановления напряжения, которые являются типовыми. Однако в некоторых случаях необходимо проводить расчет скорости восстановления напряжения в проектируемых сетях и сравнивать с условиями, которые имели место при испытаниях аппарата. Особенно тяжелые условия с этой точки зрения имеют место при КЗ на зажимах мощных генераторов, трансформаторов и неудаленных КЗ. Иногда требуется установка специальных шунтирующих резисторов для снижения скорости восстановления напряжения. Для мощных системных выключателей, от работы которых зависит устойчивость параллельно работающих сетей, важным параметром является время отключения и время повторного включения. Иногда эти параметры диктуют выбор типа выключателя и его привода.

При выборе типа выключателя следует учитывать следующие обстоятельства:

1. При номинальном напряжении 6—10 кВ и редких коммутациях целесообразно применение маломасляных выключателей. При частых коммутациях рекомендуется применять вакуумные и элегазовые, обладающие большим сроком службы.

2. При номинальном напряжении 35—110 кВ и номинальных токах отключения до 20 кА целесообразно применять маломасляные выключатели. При больших номинальных напряжениях и больших номинальных токах отключения применяются воздушные и элегазовые выключатели.

При экономической оценке выбираемого типа выключателей следует учесть, что, несмотря на то, что вакуумные выключатели имеют большую стоимость, применение их более оправдано ввиду малых расходов на техническое обслуживание и большого срока службы ДУ (до 25 лет).

 

 

cyberpedia.su

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о