1.2 Устройство и работа выключателя
Выключатель типа ММО 110/1250/20 относится к жидкостным высоковольтным выключателям с малым объемом дугогасящей жидкости (трансформаторного масла).
Принцип работы выключателя основан на гашении электрической дуги, возникающей при размыкании контактов, потоком газомасляной смеси, образующейся в результате интенсивного разложения трансформаторного масла под действием высокой температуры дуги. Этот поток получает направленное движение в дугогасительном устройстве, размещенном в зоне горения дуги.
Выключатель управляется пружинным приводом. Оперативное включение происходит за счет энергии пружин включения привода, а отключение за счет энергии отключающих пружин самого выключателя, которые срабатывают при воздействии отключающего электромагнита на защелку привода, удерживающую выключатель во включенном положении.
Выключатель состоит (рисунок 3.1) из трех полюсов 5, пружинно-моторного механизма 11, связанных посредством соединительной штанги 14, помещенной в защитные связывающие трубы 13.
Конструкция и работа полюса
Полюс выключателя состоит из изоляционной проводной колоны 8 и двух разрывов (рисунок 3.1). Изоляционная приводная колонка (рисунок 3.2) состоит из нижнего картера 3, на котором укреплена отключающая пружина 5. Изолятор 6 связывает картер с верхним картером 9 и обеспечивает изоляцию разрывов по отношению к земле. В изолятор помещен изоляционный приводной вал 7 с верхним рычагом 12 и нижним рычагом 4. Изоляционный приводной вал 7 трансформирует поступательное движение приводного механизма во вращательное движение и передает его разрывам.
Внутреннее пространство изолятора заполнено трансформаторным маслом, пробка 8 на верхнем картере служит для доливания масла, для испускания масла на нижнем картере служит кран 1. За уровнем масла можно следить посредством маслоуказателя 10. Нижний картер имеет 4 отверстия диаметром 22 мм для присоединения полюса к фундаменту, а верхний картер имеет 8 отверстий М 16 – для присоединения разрывов.
Нижний рычаг имеет две штанги 13, которые соединяются с рычагами 14 разрывов (рисунок 3.3).
Разрыв полюса (Рисунок 3.3) состоит из расширительной камеры 4, дугогасительной камеры с верхним контактом 8 картер 15, связан с верхним выводом 6 посредством изоляционного цилиндра 9 и изолятора 10.
Расширительная камера аккумулирует газы, выделенные в процессе гашения дуги и при достижение определенного давления испускает их посредством газоотводного клапана 1 (рисунок 3.3). Она снабжена краном 2 (рисунок 3.1), предназначенным для регулирования уровня масла в разрыве и наполнения разрыва газом до определенного давления и маслоуказателем 1 с манометром (рисунок 3.1), указывающим наличие необходимого количества масла в разрыве. Давление в расширительной камере контролируется по показаниям манометра.
Газоотводный клапан (рисунок 3.5) имеет следующее действие: пружина 16 посредством направляющей 13 прижимает мембрану 12 к уплотнительной поверхности крышки 10. Объем, заключенный мембраной 12 и крышкой 10, охватывающей уплотняющую поверхность, заполнен маслом от резервуара 9. При этом положении крышка закрыта и обеспечивает герметичность расширительной камеры.
Давление в расширительной камере через отверстие в специальной гайке 1 воздействует на масло в клапане. При повышении давления в расширительной камере в результате коммутации свыше давления, на которое настроен клапан, мембрана 12 имеете с направляющей 13, передвигается налево и клапан открывается. Через отверстие в направляющей 13 масло отталкивается из объема крышки 10 и трубы 13 наружу, после чего начинается выброс газов из расширительной камеры. Закрытие клапана происходит при более низком давлении, так как после его открытия давление начинает действовать и на центральную часть поверхности мембраны, ограниченную уплотняющей поверхностью крышки.
После открытия клапана шарик 6 не разрешает маслу вытекать из резервуара. После закрытия клапана шарик возвращается в исходное состояние и клапан заполняется снова маслом.
Наличие непрерывного повышенного давления в резервуарах улучшает работу выключателя при отключении ненагруженных линий, повышает износостойкость контактов, масла и дугогасительной камеры при отключении токов нагрузки, способствует сохранению высокого уровня внутренней изоляции и независимости ее от внешних условий. Труба 20 предохраняет клапан от попадания воды.
Дугогасительное устройство (рисунок 3.4) с верхним контактом состоит из держателя 1, к которому вмонтирован верхний контакт 2, стеклоэпоксидный цилиндр 9, в котором помещены изоляционные перегородки 7, притянутые гайкой 10 и держателем при помощи дистанционного цилиндра 6.
В картер 15 (рисунок 3.3) помещен передающий механизм, трансформирующий вращательное движение изоляционной приводной колоны в поступательное движение подвижного контакта 12. К картеру вмонтирован нижний розеточный контакт 16. Разрыв снабжен краном 13 для доливания, слива и для взятия проб масла.
Токоведущий путь разрыва следующий: держатель дугогасительного устройства 5, верхний контакт 7, подвижной контакт 12, нижний контакт 16, картep 15, контактные поверхности В к второму разрыву, вывод 6.
Включение и отключение полюса осуществляется следующим способом.
Поступательное движение приводного механизма трансформируется валом изоляционной приводной колоны во вращающее, передается разрывам, где преобразуется в поступательное движение подвижного контакта.
Операция включения обеспечивается спиральными пружинами включения 8 (рисунок 3.2) приводного механизма, а операция отключения - пружинами отключения 5 рисунок 3.2).
Электрическая износостойкость подвижного и верхнего контакта достаточно высока благодаря применению металлокерамических элементов - соответственно наконечника 11 (рисунок 3.3) и охранного кольца 11 (рисунок 3.4).
Рисунок 3.2 – Изоляционная приводная колона:
1 – кран; 2 – фундаментные отверстия 4 х 22; 3 – ижнй картер; 4 – нижний
рычаг; 5 – пружина отклонения; 6 – изолятор; 7 – изоляционный приводной
вал; 8 – пробка; 9 – верхний картер; 10 – маслоуказатель; 11 – дистанционный вкладыш; 12 – верхний рычат; 13 – штанга; 14 – шайба; 15 – болт М12; 16 – 16 отверстий М16 для разрывов
Рисунок 3.3 – Разрыв:
1 – газоотводный клапан; 2 – резервуар; 3 – трубка для заполнения резервуара ; 4 – расширительная камера; 5 – держатель дугогасительного устройства;
6 – вывод верхний; 7 – верхний контакт; 8 – дугогасительное устройство;
9 – изоляционный цилиндр; 10 – изолятор; 11 – наконечник; 12 – подвижной контакт; 13 – кран для масла; 14 – рычаг; 15 – картер; 16 – нижний контакт; 17 – болт
Рисунок 3.4 – Дугогасительное устройство с верхним контактом:
1 – держатель; 2 – верхний контакт; 3 – палец; 4 – цилиндр; 5 – охраненое кольцо; 6 – дистанционный цилиндр; 7 – изоляционные шайбы; 8 – дистанционные шайбы; 9 – цилиндр; 10 – гайка; 11 – клапан
Рисунок 3.5 – Газоотводный клапан:
1 – сопло; 2 – уплотнитель; 3 – уплотнитель; 4 – колпачок; 5 – труба; 6 – шарик; 7 – штифт пружинный; 8 – клапан; 9 – резервуар; 10 – крышка; 11 – гайка; 12 – мембрана; 13 – направляющая; 14 – болт; 15 – шайба 1пружинная; 16 – пружина; 17 – тело; 18 – трубка; 19 – гайка; 20 – труба; 21 – трансформаторное масло.