Про роз’єднувачі та їх експлуатацію

Роз'єднувач - це контактний комутаційний апарат, призначений для включення та відключення знеструмлених ділянок ланцюга, що знаходяться під напругою. При ремонтних роботах роз'єднувачем створюється видимий розрив між частинами, що залишилися під напругою, та апаратами, що виведені в ремонт. Наявність повітряного проміжку між рухомими та нерухомими контактами роз'єднувачів дозволяє переконатися у розриві ланцюга та забезпечити безпеку виконання робіт на відключеній ділянці. Роз'єднувачами не можна відключати струми навантаження, тому що їх контактна система не має дугогасних пристроїв і у разі помилкового відключення струмів навантаження виникає стійка дуга, яка може призвести до міжфазного КЗ та нещасних випадків з обслуговуючим персоналом. Перед операцією з роз'єднувачем ланцюг повинен бути розімкнений вимикачем. В окремих випадках допускається використовувати роз'єднувачі для таких операцій: відключення і включення нейтралей трансформаторів і заземлюючих дугогасящих реакторів за відсутності в мережі замикання на землю; відключення незначних струмів навантаження; відключення та включення незначних струмів, що намагнічують, силових трансформаторів і зарядних струмів ліній; перемикань у схемах електричних з'єднань підстанцій, наприклад, при перекладі приєднань з однієї системи шин на іншу. Для включення та відключення роз'єднувачів застосовуються ручні, електрорухові та пневматичні приводи. Ручні приводи можуть бути важеля серії ПР і з черв'ячною передачею серії ПЧ. Однополюсні роз'єднувачі внутрішньої установки до 35 кВ керуються ще й оперативними ізолюючими штангами. Електродвигунні приводи застосовуються для роз'єднувачів внутрішньої та зовнішньої установки. Органами управління є кнопковіпульти керування із встановленням кнопок «Увімкнено», «Відключено» та «Стоп». Пневматичні приводи встановлюються безпосередньо на рамах роз'єднувачів, тому у них відсутні сполучні тяги. Вони відрізняються плавною роботою та їх застосування особливо доцільно на підстанціях, де є установки для виробництва стиснутого повітря. Управління пневматичним механізмом приводу дистанційне за допомогою електромагнітів увімкнення та відключення. З точки зору оперативного обслуговування до роз'єднувачів висуваються такі вимоги:

Створювати чітко видимий розрив ланцюга, що відповідає класу напруги установки.
Приводи роз'єднувачів повинні мати пристрої фіксації в одному з двох оперативних положень - включеному та вимкненому. Крім того, вони повинні бути забезпечені надійними упорами, що обмежують поворот головних ножів на кут більший за заданий.
Опорні ізолятори та ізолюючі тяги повинні витримувати нормативні механічні навантаження під час операцій.
Головні ножі - мати блокування із заземлюючими ножами та не допускати можливості одночасного включення тих та інших.
Безперешкодно вмикатися та вимикатися за будь-яких найгірших умов навколишнього середовища (наприклад, зледеніння).
Належну ізоляцію, що забезпечує не тільки їх надійну роботу при тривалому впливі робочої напруги та перенапруги, а й безпечне обслуговування.
Відповідний рівень термічної та електродинамічної стійкості, що виключає відкидання та зварювання контактів, а також руйнування елементів конструкції при наскрізних КЗ.
Блокуватися з вимикачем, щоб унеможливити операції комутування електричних ланцюгів під навантаженням.

Основні параметри роз'єднувачів.

Основнимиелектричними параметрами роз'єднувача є: номінальна напруга, номінальний струм і струми стійкості, тобто струми, що визначають термічну та електродинамічну стійкість роз'єднувача при проходженні його струмоведучих частин струмів КЗ. Токівні частини під час роботи роз'єднувача знаходяться під напругою як щодо землі, так і щодо струмопровідних частин сусідніх полюсів (або фаз). Тому вони повинні бути надійно відокремлені від землі та від струмопровідних частин інших полюсів будь-яким ізоляційним матеріалом, наприклад, повітрям, фарфором. Відстань між токоведущими частинами і від цих частин до землі визначається напругою, при якому апарат розрахований на тривалу роботу. Ця напруга називається номінальною. Роз'єднувачі повинні надійно працювати при напрузі, що на 10-15% перевищує номінальну і називається найбільшою (максимальною) робочою напругою. Крім того, ізоляція роз'єднувачів повинна витримувати комутаційні перенапруги заданої кратності (під кратністю розуміється відношення діючого значення комутаційного перенапруги до чинного значення найбільшої фазної напруги мережі), а також задані імпульсні дії, обмежені відповідними розрядниками. Кожен роз'єднувач розраховується на певний, званий номінальним, струм, у якому може довго працювати. При виборі розмірів і конструкції елементів струмопровідної системи враховується, з одного боку, необхідність вибору можливо менших поперечних перерізів і розмірів струмопровідних і контактних частин з метою економії металів, а з іншого - необхідність обмеження температури нагрівання струмопровідних частин, щоб уникнути псування як їх самих (відпал, окислення контактів), оточуючих їх ізоляційних матеріалів. Стандартомвстановлені норми максимально допустимого нагріву струмопровідних частин роз'єднувачів. При проходженні струмів короткого замикання по струмоведучих частинах роз'єднувача останні разом з ізоляційними деталями, що їх підтримують, зазнають значних термічних і електродинамічних впливів. Роз'єднувач повинен витримувати вплив струмів КЗ без руйнувань і наслідків, що перешкоджають його подальшій експлуатації. Ця здатність роз'єднувача називається стійкістю при наскрізних струмах КЗ, тому що в даному випадку струми КЗ проходять ніби крізь струмопровідні частини роз'єднувача. Стійкість роз'єднувача визначається такими величинами, що нормуються для кожної серії та типу роз'єднувачів: а) амплітудою граничного наскрізного струму; б) граничним струмом термічної стійкості; в) часом перебігу граничного струму термічної стійкості. Завод-виробник гарантує граничний наскрізний струм - найбільший початковий струм КЗ, який роз'єднувач витримує без пошкоджень. Граничний наскрізний струм визначається його амплітудою та початковим ефективним значенням періодичної складової (прийнято, що амплітуда більша за ефективне значення у 2,55 рази). Для оцінки здатності роз'єднувача витримувати термічну дію струму (термічної стійкості) необхідно знати як гранично допустиме значення струму, а й час його проходження. При КЗ цей час визначається уставками реле, що подають команду на відключення аварійних ділянок ланцюга і коливається в межах від десятих часток до декількох секунд. Завод-виробник встановлює граничний струм термічної стійкості - найбільше середньоквадратичне значення гоку за час, що відповідає термічному ефекту струму КЗ, що витримується роз'єднувачем протягом цього часу без нагрівуструмопровідних частин до температур, що перевищують допустимі при струмах КЗ, та без пошкоджень. Граничний струм термічної стійкості не повинен перевищувати початкове ефективне значення періодичної складової граничного наскрізного струму. У каталогах зазвичай вказується десятисекундний струм термічної стійкості, тобто. максимальне ефективне значення струму КЗ, яке витримується роз'єднувачем протягом 10 с без пошкоджень або перегріву деталей, що перешкоджають його подальшій роботі.

Класифікація роз'єднувачів.

Найбільш поширені роз'єднувачі РВ, РВО, РВЗ, РВФЗ, РЛН, РНДЗ, РВПЗ. У цих позначеннях: Р - роз'єднувач, В - внутрішня установка, Н - зовнішня установка, О - однополюсний, Д - двоколонковий, Ф - фігурне виконання (прохідні ізолятори), З - заземлювальні ножі, Л - лінійний контур струму, П - поступальний рух головних ножів. Цифри після букв вказують номінальну напругу (числитель дробу) та струм (знаменник дробу). За характером руху рухомого контакту (ножа) розрізняють роз'єднувачі:

вертикально-поворотного типу з обертанням ножа у вертикальній площині;
горизонтально-поворотного типу з обертанням ножа у горизонтальній площині;
коливається типу з обертанням ножа спільно з ізолятором, що його підтримує, у вертикальній площині,
типу, що котиться з прямолінійним зворотно-по стібальним рухом опорного ізолятора спільно із закріпленим на ньому рухомим контактом;
з прямолінійним рухом ножа у вертикальній площині вздовж або впоперек осей опорних ізоляторів (пантографічного типу);
зі ножем, що складається, у вертикальній площині (телескопічного типу);
підвісного типу з переміщенням рухомого контакту разом з підтримуючими ізоляторами повертикальної осі.

Крім того, роз'єднувачі класифікуються за такими ознаками; номінальній напрузі; номінальному струму; роду установки: внутрішньої (в опалювальних приміщеннях), зовнішньої; числу полюсів: однополюсні та триполюсні; наявності чи відсутності ножів заземлення; способу установки: з вертикальним та горизонтальним розташуванням ножів. Роз'єднувачі зовнішньої установки на відміну від роз'єднувачів внутрішньої установки повинні надійно працювати в будь-яких атмосферних умовах, при ожеледиці та при значному вітровому навантаженні. Тому вони мають, зокрема, льодоломаючі пристрої на контактах. Триполюсні роз'єднувачі можуть виконуватися на загальній або на окремих рамах для кожного полюса, при цьому одночасне включення та відключення всіх полюсів досягається з'єднанням між собою їх валів. Ножі заземлення можуть бути прибудовані до будь-якого роз'єднувача як з одного боку, так і з обох. У першому випадку заземляється лише ділянка лінії, приєднана з цього боку до роз'єднувача. У другому випадку заземлюються ділянки ланцюга, приєднані з обох боків роз'єднувача. При включенні ножі заземлення замикають на землю фазові дроти лінії, приєднаної до роз'єднувача. Заземлювальні ножі, як було зазначено раніше, обов'язково механічно блокуються з головними ножами. Заземлювальні ножі та всі деталі ланцюгів заземлення розраховуються на тривале проходження струму; стійкість ножів заземлення повинна відповідати стійкості основної струмопровідної системи роз'єднувача. Механічна міцність окремих ланок роз'єднувача визначається кількістю операцій, які він може витримати без ушкоджень, що перешкоджають його подальшій справній роботі. Для вітчизняних роз'єднувачів встановлено таку кількістьвключень та відключень, які вони повинні витримувати без пошкоджень: а) для роз'єднувачів з Uном