Разъединителями называются коммутационные аппараты с видимым местом разъединения, не имеющие механизма свободного расцепления. Они предназначаются для включения и отключения под напряжением участков электрической цепи (высокого напряжения) при отсутствии нагрузочного тока или для изменения схемы соединения.
Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.
Разъединители не имеют дугогасительных устройств и поэтому предназначаются, главным образом, для включения и отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения.
Подробнее про различные конструкции разъединителей читайте здесь: Как устроены и работают высоковольтные разъединители
Требования, предъявляемые к разъединителям
Требования, предъявляемые к разъединителям с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом, заключаются в следующем:
Классификация и устройство разъединителей
Различие в конструкциях разъединителей внутренней и наружной установок объясняются условиями их работы. Разъединители наружной установки должны иметь приспособления, разрушающие ледяную корку, образующуюся при гололеде. Кроме того, их используют для отключения небольших токов нагрузки и их контакты снабжаются рогами для гашения дуги, возникающей между расходящимися контактами.
Использование разъединителей для отключения уравнительных токов и небольших токов нагрузки
Способность разъединителей включать и отключать зарядные токи кабельных и воздушных линий, токи намагничивания силовых трансформаторов, уравнительные токи (это ток, проходящий между двумя точками электрически связанной замкнутой сети и обусловленный разностью напряжений и перераспределением нагрузки в момент отключения или включения электрической связи) и небольшие токи нагрузки подтверждена многочисленными испытаниями, проведенными в энергосистемах. Это нашли отражение в ряде директивных материалов, регламентирующих их использование.
Так, в закрытых распределительных устройствах 6-10 кВ разъединителями допускается включение и отключение намагничивающих токов силовых трансформаторов, зарядных токов линий, а также токов замыкания на землю, не превышающих следующих значений:
Установка между полюсами изоляционных перегородок позволяет увеличивать включаемый и отключаемый ток в 1,5 раза.
Разъединители часто снабжаются стационарными заземлителями, что представляет возможность не прибегать к установке переносных заземлений на оборудовании, выводимом в ремонт, и тем самым исключает нарушения правил безопасности, связанных с процессом установки переносных заземлений.
Выключатель-разъединитель совмещает функции отключения и разрыва в одном устройстве, делает возможным уменьшить площадь подстанции и увеличивает коэффициент готовности.
Использование выключателей-разъединителей приводит к сокращению работ по обслуживанию и дает следующие преимущества:
Техника выполнения операций с разъединителями
В распределительных устройствах операции по отключению и включению разъединителей присоединения, имеющего в своей цепи выключатель, должны выполняться после проверки отключенного положения выключателя на месте его установки.
Включение разъединителей ручным приводом следует выполнять быстро и решительно, но без удара в конце хода. При появлении между контактами дуги ножи разъединителей не следует отводить обратно, так как при расхождении контактов дуга может удлиниться, перекрыть промежуток между фазами и вызвать КЗ. Операция включения во всех случаях должна проводиться до конца. При соприкосновении контактов дуга погаснет, не причинив повреждений оборудованию.
Отключение разъединителей, наооборот, проводят медленно и осторожно. Вначале делают пробное движение рычагом привода, чтобы убедиться в исправности тяг, отсутствии качаний и поломок изоляторов. Если в момент расхождения контактов возникнет дуга, разъединители необходимо немедленно включить и до выяснения причины образования Дуги операции с ними не производить.
Операции с однополюсными разъединителями, производимые с помощью оперативных штанг, должны выполняться в той очередности, которая обеспечивает наибольшую безопасность для персонала. Допустим, что персонал ошибочно приступил к отключению разъединителей под нагрузкой.
При смешанной нагрузке наиболее безопасно отключение первого из трех разъединителей, так как при этом не возникает сильной дуги, даже если по цепи проходил номинальный ток. В момент расхождения контактов между ними может появиться лишь сравнительно небольшая разность потенциалов, поскольку с одной стороны отключаемый разъединитель будет находиться под напряжением источника питания, а с другой его стороны некоторое время будет действовать примерно одинаковая ЭДС, наводимая вращающимися при питании по двум фазам синхронными и асинхронными двигателями нагрузки, а также за счет конденсаторных батарей, установленных в распределительной сети.
Операции включения однополюсных разъединителей выполняют в обратном порядке.
В цепях, содержащих выключатели с пружинными приводами, операции с разъединителями следует выполнять при ослабленных пружинах, чтобы избежать случайных включений выключателей во время производства операций с разъединителями.
Что такое высоковольтный разъединитель
Разъединитель – называют устройство, предназначенное для коммутации (разъединения) электрической цепи без тока или с малым током, который для обеспечения безопасности имеет в отключенном положении изоляционный промежуток, основной функцией разъединителя является показ видимого разрыва цепи. Рассмотрим конструктивные особенности данных устройств и порядок их применения в современных условиях.
Конструкция и принцип работы
Конструкция аппаратов разрабатывается с соблюдением следующих принципов:
Устройство лишено элементов, предназначенных для искрогашения, поэтому, чтобы исключить возникновение дуги при установке на оборудовании с высоким напряжением, указанные аппараты подключаются совместно с выключателями. Таким образом разъединителем линия отсоединяется только после отключения подачи напряжения.
Конструктивно разъединители состоят из жёсткой рамы со смонтированными на ней следующими элементами:
Аппараты, рассчитанные на работу с высокими напряжениями, имеют два контактных полуножа, которые разводятся в противоположные стороны, что позволяет исключить опасность пробоя между контактами(пример на фото выше он находиться слева РГП-35 с 2-мя полуножами).
Также присутствуют конструктивные особенности, в зависимости от разновидности устройства.
Срабатывание аппарата достигается путём поворота контактных ножей, включающих или отключающих линию. Это может выполняться вручную или посредством специального механизма, обеспечивающего автоматическое срабатывание разъединителя.
Основное назначение и применение
Необходимость использования указанных разъединителей в современных энергетических сетях объясняется прежде всего необходимостью соблюдения безопасности при эксплуатации оборудования и линий передач.
Данные аппараты применяются в местах подключения контактных линий к питающим и в целях безопасного выполнения коммутационных операций при эксплуатации электрических сетей.
Разъединители могут устанавливаться на следующем оборудовании и линиях:
Использование разъединителей исключает опасность самопроизвольного включения и выключения соединений, предотвращая нештатные и аварийные ситуации.
Классификация
Российскими предприятиями производятся разъединители различных разновидностей, отличающихся следующими особенностями исполнения:
Также аппараты различаются по величине номинального напряжения и тока, на который они рассчитаны, наличию заземлителей, фигурных ножей и другим конструктивным особенностям.
Разъединители обозначаются, в соответствии с разновидностью и конструктивным исполнением.
Пример обозначения, в котором буквы и цифры указывают на следующие моменты:
По маркировке изделия можно получить информацию о его разновидности и характеристиках.
Приводы разъединителей
Приводы предназначены для управления главными и заземляющими ножами разъединителей.
Приводы имеют механические указатели положения разъединителя,причём в рычажных указателем может служить рукоятка и устройства переключения вспомогательных цепей (управления, сигнализации, блокировки) типа КСА или ПУ. Для исключения неправильных действий с разъединителями и заземляющими ножами на приводах монтируют блоки. Применяются следующие системы блокировок: механические (М), механические замковые системы Гинодмана (МБГ), электрические (Э) и электромагнитные (ЭМ).
Для управления главными и заземляющими ножами разъединители выпускают с одним, двумя или тремя валами.
Электродвигательные приводы имеют двигательное и ручное управления главными ножами и ручное управление ножами заземления, а также дистанционное управление. Для оперативного управления вручную двигательные привода оснащаются съемными рукоятками.
Для защиты от внешних факторов (пыли и дождя) привода в соответствии с ГОСТ 14254-96 имеют следующие степени защиты (код 1Р):
Буквы в условных обозначениях приводов означают:
Ручные приводы серии ПР предназначены для управления главными и заземляющими ножами разъединителей наружной установки. Приводы типов ПР-2 предназначены для управления разъединителями на напряжение 10-110 кВ и отделителями на напряжение 35-110 кВ.
Приводы ПР-3 предназначены для управления разъединителями на напряжение 10-35 кВ в закрытых помещениях. Приводы ПР-4 предназначены для управления разъединителями внутренней установки серии РРИ.
Приводы ПРИ предназначены для управления заземляющими ножами, я ПРИ-1 – главными и заземляющими ножами разъединителей наружной установки. Приводы типа ПРН-10 предназначены для оперирования главными и заземляющими ножами разъединителей серии РЛНД на напряжение 10 кВ. Двигательные приводы ПД – 3 предназначены для управления разъединителями наружной установки, ПД-12-разъединителями внутренней установки, а привод ПД-5 для управления разъединителями в закрытых и открытых РУ.
Примерная цена
Цена разъединителей может различаться, в зависимости от показателей напряжения, на которые они рассчитаны, и вида устройства.
Стоимость может составлять от 20 000 до 100 000 рублей и более, учитывая приведённые выше факторы и расценки изготовителя.
Технические характеристики
Аппараты отличаются следующими основными техническими характеристиками:
Требования к эксплуатации, техническое обслуживание
Для обеспечения безопасной эксплуатации разъединителей, устройства должны подбираться, исходя из условий использования и технических характеристик. В процессе работы аппараты подвергаются регулярному техническому обслуживанию, проводимому аттестованным персоналом с присвоенной группой электробезопасности.
Регулярные внешние осмотры проводятся с целью выявления:
Также предусмотрено проведение ежегодного текущего ремонта и капитального – каждые 3 – 4 года. Во время ремонтных работ проводится ревизия и наладка оборудования, устранение неисправностей, замена повреждённых элементов или установка новых устройств взамен отслуживших нормативный срок.
Порядок проведения испытаний
Эксплуатация разъединителей предусматривает регулярное проведение следующих испытаний, измерений и проверок:
Также дополнительно проверяется работа механизмов и блокировок. Полученные результаты оформляются соответствующими отчётами, с указанием определённых показателей.
Использование высоковольтных разъединителей позволяет обеспечить безопасность в процессе коммутации линий при большом значении напряжения.
Более подробно про разъединитель можете прочитать в “ГОСТ Р 52726-2007 Разъединители и заземлители переменного тока на напряжение свыше 1 кВ и приводы к ним”: Открыть и читать файл
Высоковольтные разъединители: назначение, устройство, классификация
С целью обеспечения максимальной степени безопасности во время выполнения работ по обслуживанию высоковольтных линий электропередач и связанного с ними оборудования, требуются надёжные коммутационные приборы. В частности, для безопасного доступа к распределительным устройствам и к другому оборудованию, работающему под высоким напряжением, применяются высоковольтные разъединители открытого типа.
Назначение и где применяются
Использование разъединителей в энергетике для разрывов цепей продиктовано, в первую очередь, соображениями безопасности. Их применяют для выполнения подключений контактных сетей для запитки током от питающих линий. Эти механизмы также служат для безопасного изменения схем соединений участков цепей.
На рисунке 1 изображён участок линии с высоковольтными разъединяющими устройствами.
Рисунок 1. Участок линии с высоковольтными разъединителями
Рассматриваемые коммутационные механизмы обладают двумя важными качествами, позволяющими контролировать процесс коммутации:
Такая конструкция разъединителя позволяет обслуживающему персоналу быстро оценивать состояние рабочих частей механизма коммутации перед включениями, а также визуально контролировать положение контактных ножей в конкретной ситуации. Разъединители всегда работают с использованием высоковольтных выключателей, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях.
Допускается коммутация такими приборами трансформаторов, работающих на холостом ходу, а также для отключения линий с циркулирующими токами наводки. При наличии соответствующих шунтирующих устройств можно разъединять электрические цепи, находящиеся под током или отключать маломощные токи нагрузки трансформаторов. При этом всегда наблюдается дуговой разряд на начальной стадии отключения или перед включением, когда контакты приблизятся на расстояние пробоя.
Время горения дуги сокращает наличие контактных пружин. Исключение составляет класс выключателей нагрузки, в конструкции которых предусмотрены автогазовые дугогасительные устройства – ВНА. Такие выключатели могут использоваться в качестве высоковольтных разъединителей, которые применяются для коммутации участков цепей до 10 кВ. (Рис. 2).
Основные области применения
Разъединители высоковольтных цепей используются во многих областях. С их помощью обслуживают:
Способность трёхполюсных и однополюсных разъединителей коммутировать зарядные токи воздушных проводов и кабельных линий, включать и отключать индукционные токи силовых трансформаторов, отсекать уравнительные токи, разъединять цепи с небольшими токами нагрузки делает эти приборы незаменимыми в различных энергосистемах.
Сферы применения высоковольтных разъединителей регламентируют ПТЭЭП. Правила разрешают их использование в сетях на 6 – 10 кВ, для включения либо отключения нагрузочных токов до 15 А или до 70 А уравнительных.
Устройство и принцип работы
Создание высоковольтного разъединителя вызвано потребностью в коммутационном механизме, способном обеспечивать безопасный и визуально наблюдаемый разрыв высоковольтных цепей, находящихся под напряжением. В основе конструкции такого прибора заложена высокая надёжность контактов, обеспечивающих замыкание и размыкание цепи при любых погодных условиях.
В конструкции высоковольтного разъединителя не предусмотрено наличие искрогасящих элементов. Поэтому с целью недопущения образования электрической дуги большой мощности способной разрушить контакты, устройства подключаются последовательно с высоковольтными выключателями нагрузки. Перед тем, как отсоединить нужную линию, с помощью выключателя отключают нагрузку.
Конструкция разъединителя состоит из жёсткой силовой рамы, на которой смонтированы следующие элементы:
Разъединители, предназначенные для коммутации цепей, напряжение которых превышает 110 000 В, состоят из двух контактных подвижных полуножей, разводимых в противоположных направлениях. Расстояние между разведёнными контактами достаточно большое, что исключает пробой этого пространства в случаях несанкционированного включения выключателя.
Пример трёхполюсного разъединителя показан на рисунке 3.
Рисунок 3. Трёхполюсный РВ с вертикальным поворотом ножей
Несмотря на то, что РВ работают при отключенной нагрузке, вероятность наличия опасных наведённых или ёмкостных токов не исключена. С целью обеспечения полной безопасности для персонала используются ножи заземления, которые крепятся на одной платформе и могут выполнять предназначенную им защитную функцию лишь после отключения выключателя нагрузки и расцепления контактов, соединяющих обслуживаемый участок с токоведущей линией. В противном случае возникает короткое замыкание между заземлёнными проводами.
С целью исключения КЗ, спровоцированного заземляющими ножами в результате случайной подачи номинальных токов, многие модели оборудованы блокирующими механизмами. Механизмы блокируют движение ножей при неснятом заземляющем устройстве или при включенной нагрузке. Чаще всего используют механическую блокировку, но существуют и электромагнитные, и даже гидравлические блокировочные механизмы. Существуют модели с комбинированными блокирующими элементами.
Принцип работы
Соединение или разъединение коммутируемой электрической цепи обеспечивается поворотом контактных ножей. В зависимости от конструктивного исполнения подвижные контакты могут поворачиваться вертикально либо горизонтально. Приводом, сообщающим усилие поворотному механизму, служит штанга с рукоятью, с помощью которой оператор осуществляет управление контактными ножами. Рукоятки приводов, смонтированы непосредственно на опорах под разъединителем.
Ручное управление используются преимущественно на воздушных линиях до 6 кВ. Управление ножами на линиях 110 кВ и выше осуществляется электроприводами, с использованием металлических шкафов, размещённых на безопасном расстоянии.
Классификация
Отечественной промышленностью выпускаются высоковольтные разъединители разных типов. Их можно классифицировать по следующим признакам:
Кроме того устройства различаются по номинальному напряжению и показателям номинального тока, на который они рассчитаны. Изделия бывают с заземлителями (разъединители РВЗ, рис. 4), с фигурными ножами (РВФ) и другие.
Рисунок 4. РВФз 1063
Тип прибора можно определить по его обозначению.
Буквами обозначают:
Например, РВ – внутренний разъединитель, а аббревиатура РЛНД означает, что перед вами линейный тип прибора с двумя опорно-изоляционными колонками, для наружного использования.
Предъявляемые требования
Главным требованием ко всем высоковольтным разъединителям является такая конструкция, которая предусматривает такое отключение, когда хорошо виден разрыв цепи. На приборы, применяемые для расцепления линий свыше 1 кВ распространяются требования ГОСТ Р 52726-2007, предусматривающие:
Отдельные требования распространяются на соблюдение особенностей установки, правил эксплуатации и профилактических мер по поддержанию разъединителей в актуальном состоянии.
Разъединители. Устройство и работа. Применение и особенности
Разъединители — аппараты коммутации, служащие для выключения и включения цепи тока без потребителя, или с небольшой нагрузкой. Таким небольшим током может служить ток намагничивания трансформатора, либо другой ток не выше 15 ампер.
Также разъединители служат для образования разрыва цепи при выключении электрической сети. Это нужно для создания безопасности при проведении работ по ремонту электрооборудования. В этом случае разъединитель образует видимый разрыв между цепью рабочего оборудования и устройств, находящихся в ремонте.
Устройство
Конструкцию разъединителей можно изучить на примере аппарата коммутации с 3-мя полюсами, рубящего вида.
Он представляет собой находящиеся на одной раме три полюса. У всех полюсов есть по два контакта: подвижный и неподвижный. Подвижные виды клемм полюсов скреплены изоляторами с одним валом. Также вал соединен с рычагом механизма привода аппарата. При управлении механизмом разъединителя сразу включаются все три ножа одновременно.
Соединение контактов сделано жестким с помощью специальных пружин. Они нажимают на пластины из стали, придавливают ножи подвижного контакта к стационарному.
Во время короткого замыкания по разъединителю проходит большой ток, который приводит к его разрушению. Для решения этой проблемы в конструкцию разъединителя вмонтировали магнитный замок, который включает в себя 2 пластины, находящиеся по сторонам двигающегося контакта. Эти пластины намагничиваются от действия тока короткого замыкания, сильно притягиваются друг к другу, и создают дополнительную упругость между контактами.
В конструкции разъединителей не предусмотрено устройство для гашения электрической дуги, поэтому при включенной нагрузке выключать разъединитель запрещается. Для таких целей предназначены другие устройства, например, выключатели. Чтобы не произошло выключение цепи разъединителем при включенной нагрузке, в их конструкции предусмотрены механические блокираторы. Также для этих целей служат механические фиксаторы.
Требования к разъединителям
Такие требования нужны для обслуживания разъединителей электромонтером, либо другим обслуживающим персоналом:
Принцип действия и порядок выполнения переключений
В распредустройствах действия с разъединителями должны производиться только после того, как проверено отключенное состояние выключателя цепи.
Перед отключением разъединителя нужно снаружи осмотреть всю конструкцию. На разъединителях, блокирующих устройствах и их приводах не должно иметься повреждений, которые могли бы помешать выполнению операции выключения. Особо нужно осмотреть, нет ли шунтирующих перемычек для разъединителей.
Если обнаружены какие-либо дефекты и неисправности, то выключение разъединителя необходимо выполнять осторожно, с разрешения должностного лица, распорядившегося сделать переключение. При обнаружении трещин на изоляторах запрещается производить какие-либо операции с разъединителями.
При ручном механизме привода разъединитель нужно включать быстро и аккуратно, в конце хода не нужно допускать удара. Если во время включения появилась электрическая дуга, то ножи отводить обратно нельзя, так как размер дуги увеличится и перекроет междуфазное пространство, вызвав короткое замыкание. В любом случае операцию необходимо довести до завершения. Когда контакты замкнутся, то дуга исчезнет, и не создаст никаких проблем.
Обратную операцию по разъединению цепи производят не торопясь, с осторожностью. Сначала производят небольшое движение рычагом для проверки действия тяг, поломок изоляторов, люфтов в соединениях. Если при расцеплении цепи появляется дуга, то нужно сразу разъединитель вернуть обратно на свое место, выяснить причину. До выяснения переключения делать запрещается.
Выключение однополюсных разъединителей
Такие операции проводятся специальными штангами, в определенной последовательности, чтобы обеспечить максимальную защиту персонала. Представим такой случай, когда электромонтер начал выполнять отключение ошибочно, не отключив нагрузку.
С включенной нагрузке 1-й разъединитель выключать не опасно, так как сильная дуга не образуется. При расцеплении контактов может возникнуть только малое напряжение, с одной стороны разъединитель будет иметь напряжение источника, с другой будет одинаковая разность потенциалов, которая наводится работающими двигателями, а также конденсаторами, имеющимися в сети.
При выключении 2-го разъединителя может возникнуть мощная дуга. На 3-м разъединителе не будет большой мощности. Поэтому, как бы ни располагались разъединители, первым надо отключать средний разъединитель, далее верхний, затем нижний (при вертикальном расположении). Если расположение горизонтальное, то принцип тот же самый, только вместо верхнего и нижнего, нужно отключать правый и левый в любом порядке.
Если выключатели оснащены пружинами, то работать с разъединителями нужно, ослабив сначала пружины на выключателях, во избежание случайных срабатываний выключателей при операциях с разъединителями.
На линии 6-10 киловольт, где есть компенсация тока на заземление, перед тем как отключить ток намагничивания, сначала отключают реактор дугогашения, чтобы не было перенапряжений. Они могут возникнуть из-за неодновременного расцепления контактов фаз.
Особенности применения
Разъединители служат для видимого расцепления участка электрической цепи во время ремонта оборудования, создания безопасности, исключают подачу питания на ремонтный участок. Также расцепители можно применить для переключения питания электрическим током с одной цепи на другую.
По правилам разъединители могут включать и отключать:
Отключение уравнительных токов
Разъединители могут отключать, включать токи заряда воздушных и кабельных сетей, токи намагничивания, в том числе силовых, уравнивающие токи, а также слабые токи нагрузки. Это подтверждено директивными и регламентирующими документами. Уравнительный ток – это ток между участками электрической замкнутой сети, обусловленный разностью значений напряжений во время коммутации электрической связи, то есть, во время отключения или соединения.
В закрытых распредустройствах до 10 кВ разъединителями можно включать и выключать токи намагничивания силовых трансформаторов, токов заряда линий, замыкания на землю, не больше следующих величин:
Если между полюсами установлены перегородки из диэлектрического материала, то допускаемый ток при переключениях можно увеличить в 1,5 раза.
Разъединителями при напряжении от 6 до 10 киловольт можно включать и выключать токи уравнивания до 70 ампер, а также токи нагрузки линии до 15 ампер, если операция переключения проводится 3-полюсными разъединителями внешней установки с приводным механизмом.
Если в электрической цепи нет выключателя, то при напряжении сети до 10 кВ допускается производить операции с разъединителями при малых токах, которые намного меньше тока номинала устройств.
Чаще всего разъединители оснащают стационарными заземлителями. Это дает возможность не устанавливать переносные заземления на устройствах, которые требуют ремонта, а значит, не будет нарушения требований правил безопасности при установке заземлений.
Обеспечение безопасности
Во время выполнения переключений с помощью разъединителей под напряжением, электромонтер должен выбрать правильное место своего расположения возле привода, чтобы не получить травм при случайном падении изолятора и других деталей, а также для защиты от действия возможной электрической дуги.
Нельзя смотреть на контакты во время совершения операции. Но после операции нужно обязательно осмотреть состояние ножей разъединителей и стационарных видов ножей. Бывают случаи, когда ножи включились не до конца, либо не отключились ножи стационарные при отключении на отдельных фазах. Каждая фаза осматривается отдельно, даже если между ножами всех фаз есть механическая связь.
