Меню

Техническая эксплуатация и ремонт выключателей нагрузки

Эксплуатация и ремонт выключателя нагрузки

Организация технического обслуживания и ремонтов

В результате эксплуатации, аварий, перегрузок и естественного износа часть электрооборудования и сетей выходит из строя и подлежит ремонту.
Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности электротехнических устройств, восстановлению их ресурсов или их составных частей. Под операцией ремонта понимают законченную часть ремонта, выполняемую на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности, например: очистка, разборка, сварка, изготовление обмоток и т. д.
Существует несколько методов ремонта: ремонт эксплуатирующей организацией, специализированный, ремонт предприятием — изготовителем изделия. Последние два метода имеют существенные преимущества, которые позволяют достигнуть высоких технико-экономических показателей путем применения нестандартизированного высокопроизводительного эффективного оборудования, производства запчастей, внедрения современной технологии, близкой к технологии электромашиностроительных заводов, с применением новых материалов. Эти методы позволяют создать обменный фонд из новых или отремонтированных электрических машин и другого оборудования распространенных серий и типов. Но эти методы исключают возможность оперативного ремонта ответственного и нетипового оборудования, оборудования, изготовленного зарубежными фирмами, и оборудования старых марок. Кроме того, не решается проблема технического обслуживания, составляющего более 80 % трудоемкости ремонта электрических сетей и крупногабаритного оборудования (трансформаторные подстанции, распределительные устройства, щиты управления и др.). Надежность, бесперебойность и безопасность работ электрооборудования и сетей может быть обеспечена правильной системой ремонта электрооборудования эксплуатирующей организацией. Такой системой является планово-предупредительный ремонт (ППРЭО), представляющий собой форму организации ремонта, состоящей из комплекса организационно-технических мероприятий, обеспечивающих выполнение технического обслуживания и профилактического ремонта.
Техническое обслуживание. Во время эксплуатации и после аварии или длительного пребывания в отключенном состоянии проводятся внеплановые осмотры в соответствии с ПТЭ, «Правилами технической безопасности» (ПТБ) и заводскими инструкциями.
При осмотре обращают особое внимание на уровень масла в полюсах выключателя, отсутствие выброса масла в зоне масляного буфера, течи масла из цилиндров полюсов, чрезмерный перегрев и состояние наружных контактных соединений, изоляции и заземления, запыленность, загрязненность, наличие трещин на изоляторах и конструкциях выключателя.

Текущий ремонт. Выключатель независимо от типа очищают от пыли, фарфоровые изоляторы и изоляционные детали протирают ветошью, слегка смоченной в спирте, восстанавливают смазку трущихся поверхностей, проверяют наличие масла в масляных буферах и цилиндрах (полюсах) и в случае необходимости доливают или заменяют на свежее. В случае течи масла подтягивают болтовые соединения. Проверяют сопротивления изоляции полюсов и заземления.
Капитальный ремонт. Капитальный ремонт включает следующие основные работы: отсоединение выключателя от шин и привода, разборку выключателя, осмотр и ремонт приводного механизма, фарфоровых опорных, проходных изоляторов, дугогасительной камеры, неподвижного розеточного и подвижного контактов, изоляционных цилиндров, прокладок и других деталей.
При ремонте выключателя (рис. 1) проверяют состояние изоляторов, пластмассовых деталей дугогасительной камеры. Осматривают подвижные (дугогасительный) и неподвижные контакты на отсутствие механических повреждений. Разбирают дугогасительную камеру, очищают от копоти ветошью, смоченной в бензине. Трещины на поверхностях камеры недопустимы, в этом случае ее заменяют. Осматривают вкладыш из оргстекла. Если толщина стенок вкладыша меньше 1 мм, его заменяют. При незначительных обгораниях подвижного и неподвижного контактов их аккуратно опиливают напильником и зачищают мелкой шкуркой, после чего протирают ветошью.
Проверяют, свободно ли входит подвижный дугогасительный контакт (нож) в горловину дугогасительной камеры. При повороте вала на 70—75° ножи должны перемещаться на 58°; а дугогасительный подвижный контакт — входить в камеру на 160 мм. Если при включении выключателя ножи ударяются о неподвижный контакт, необходимо это устранить путем изменения длины тяги, соединяющей вал с приводом. Проверяют отключающие пружины, и если они ослабли или имеют дефект, их заменяют. Проверяют буферные шайбы; в случае необходимости их делают вновь из листовой резины толщиной 4—6 мм.
Поверхность соприкосновения контактов должна составлять не менее 75 % площади их рабочей поверхности. Во включенном положении подвижные и неподвижные контакты должны быть плотно прижаты друг к другу. Погнутость контактов должна быть устранена. Место присоединения заземляющего провода должно быть зачищено до металлического блеска и смазано тонким слоем технического вазелина.
Проверяют и добиваются безотказной работы привода, отсутствия в нем осевых люфтов, перекосов контактов при включении. Осматривают изоляторы; при небольших повреждениях поверхности глазури эти места покрывают влагостойким лаком (асфальтовым, глифталевым), который наносят в два слоя и сушат в течение 2—3 ч при температуре 110°С. Незначительные сколы поверхности (до 1 см ) могут быть приклеены карбональным клеем при условии очистки склеиваемой поверхности бензином. Проверяют прочность колпачков и фланцев.

Таблица 1 – Основные неисправности

Привод отключается при заводе пружины выключателя нагрузки

Неисправность Возможная причина Способ устранения
Привод не удерживает выключатель в выключенном положении Фиксатор не зацепляет за стопорный палец из-за следующих причин:
коротка тяга, соединяющая рычаг выключателя нагрузки с секторным рычагом привода; Увеличить длину тяги, вывернув шпильки
сточился зуб фиксатора; Заменить фиксатор
соскочила пружина фиксатора Поставить пружину на место
Выключатель не отключается после расцепления защелки с отключающей собачкой привод не отключает выключатель Заклинилась отключающая собачка и секторный рычаг из-за неправильной установки привода и увеличилось люфты деталей. Деформировались отключающая собачка и секторный рычаг в месте соприкосновения Установить правильно привод уменьшить люфт деталей привода на осях с помощью

Сработался зуб защёлки. Заменить защёлку или целиком привод.
Сработался выступ отключающей собачки, за которой зацепляется зуб защёлки. Заменить отключающею собачку или целиком привод
Защелка не расцепляется с отключающей собачкой при нажатии на рычажок ручного отключения Соскочила возвратная пружина с зацепки Установить пружину на место
Отогнулся палец на рычаге ручного отключения Выправить палец на рычаге ручного отключения

Выкрошенную армировочную массу восстанавливают, предварительно очистив поверхность от грязи, пыли и масла следующей замазкой: 1 ч. (по массе) портландцемента, 1,5 ч. песка, 100 ч. смеси, размешанные в 40 ч. воды.
Возможные неисправности привода ПРА-17 выключателя нагрузки и способы их устранения приведены в таблице 1.
Все работы по разборке узлов, регулировке, подтяжке контактов производят при снятом напряжении!

Источник

Ремонт выключателей нагрузки

Выключатель нагрузки предназначен для коммутации и длительного пропускания номинальных токов в трёхфазных цепях переменного тока частоты 50 Гц номинальным напряжением до 10 кВ с изолированной или заземлённой нейтралью.
Выключатели нагрузки применяют:

  • в шкафах комплектных распределительных устройств (КРУ);
  • в шкафах комплектных трансформаторных подстанций (КТП);
  • в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО);
  • других электротехнических распределительных устройствах подобного типа, устанавливаемых в помещениях.

Выключатели нагрузки выполнены в трёхполюсном исполнении, с автогазовым гашением дуги, встроенным пружинным приводом главной цепи и встроенными ножами заземления (снизу), управляемыми вручную с помощью съёмной рукоятки (местное управление).
Кроме того выключатель нагрузки имеет:

  • электромагнит отключения — для обеспечения возможности автоматического отключения (в том числе при перегорании предохранителей);
  • вспомогательные контакты (замыкающий и размыкающий) — для использования в цепях управления и сигнализации.

Ремонт выключателей нагрузки

Ремонт выключателей нагрузки проводят вместе с ремонтом остального оборудования подстанции. Сначала очищают выключатель от пыли, грязи, старой смазки и ржавчины, проверяют вертикальность и надежность крепления его рамы, внимательно осматривают изоляторы и пластмассовые дугогасительные камеры. При наличии трещин их заменяют. Дугогасительные камеры разбирают, очищают от копоти вкладыши из органического стекла. При толщине стенок вкладышей менее 1 мм их заменяют, контролируют также крепление изоляторов на раме. Далее проверяют состояние подвижных и неподвижных главных и дугогасительных контактов, удаляют напильником места незначительного подгорания, сильно обгоревшие контакты заменяют. Медленно отключая выключатель, убеждаются в совпадении осей подвижных и неподвижных главных контактов и в свободном вхождении подвижных дугогасительных контактов в горловину дугогасительных камер. При повороте вала выключателя на 70 градусов ножки должны передвигаться на 50 градусов, а дугогасительные подвижные контакты – входить в камеру на 160 мм. Если в конце включения выключателя ножи упираются в неподвижные контакты, то это необходимо устранить путем изменения длины тяги, соединяющий вал выключателя с приводом. Если выключатель тяжело отключается, зачищают и смазывают трущиеся детали, а также проверяют, правильно ли он соединен с приводом. Затем контролируется точность блокировки и состояние гибкой связи, соединяющей валы выключателя. Заключительная часть ремонта – подкраска каркаса, рычагов и тяг, а так же смазывание контактных поверхностей тонким слоем технического вазелина.

Вопросы для самоконтроля

1. Сроки проведения ремонта выключателя нагрузки.

2. Основные операции ремонта.

3. Алгоритм ремонта дугогасительной камеры

4. Алгоритм проведения заключительной части ремонта.

Источник

Что такое выключатель нагрузки и как он используется?

Разъединение нагруженных электрических цепей всегда сопряжено с риском искрообразования. Особую опасность таит в себе отключение нагрузки на высоковольтных линиях. Мощная электрическая дуга, образующаяся при коммутации незащищённых контактных ножей, может привести к разрушению силовых контактов и к выходу из строя электрических приборов. Обезопасить процесс коммутации цепей способен выключатель нагрузки, оборудованный устройствами для экстренного гашения дуги.

Выключатели нагрузки (ВН) принадлежат к тем видам коммутационных приборов, которые, по уровню допускаемых токов, занимают промежуточное положение между обычными разъединителями и специальными выключателями номинальных токов, способных отсекать сверхтоки в аварийных ситуациях. Несмотря на то, что коммутация номинального тока выключателем нагрузки допускается, однако прибор не рассчитан на отключение токов перегрузок в случае КЗ. Для этих целей предусмотрено применение специальных высоковольтных предохранителей.

Применение

Выключатели нагрузки применяются в распределительных сетях с целью коммутации линий, силовых трансформаторов, работающих при номинальных напряжениях. Устройства могут использоваться для включения/отключения дополнительных нагрузок, но они не предназначены для защиты от коротких замыканий, за исключением тех конструкций, в которых установлены плавкие предохранители (см. рис. 1).

Рис. 1. ВН с предохранителями

Такими разъединителями мощности оборудуются высоковольтные линии на 6 – 10 кВ, для токов, не превышающих 400 – 600 А. Для коммутации и защиты более мощных линий электропередач применяются релейные устройства. В маломощных сетях допускается использование ВН без предохранителей.

Существуют компактные выключатели нагрузок до 100 А, которые легко монтируются в распределительных устройствах. Такие рубильники внешне похожи на конструкцию автоматического выключателя (см. рис. 2) и устанавливаются на входах сетей многоквартирных и частных домов. Они управляются только вручную и не отключаются при достижении тока срабатывания защиты.

Рис. 2. Маломощные выключатели нагрузки

Наличие модульного выключателя мощности не исключает необходимости защиты проводки в аварийных режимах другими способами. В частности, аварийное отключение домашней электрической сети обеспечивают автоматические пакетные выключатели, но использовать их для частого отключения нагрузки не рекомендуется из-за быстрого износа контактов. В этом смысле переключатель нагрузки более надёжен, так как его контакты рассчитаны на такие режимы работы.

Преимущества и недостатки

У рассматриваемых коммутационных аппаратов есть сильные и слабые стороны.

К преимуществам относятся:

  • меньшая себестоимость, по сравнению с другими видами выключателей;
  • быстрое и надёжное включение и отключение номинальных токов нагрузок;
  • возможность применения дешёвых плавких предохранителей для защиты от перегрузок;
  • наличие у высоковольтных ВН видимого разрыва контактов, что позволяет обходиться без дополнительного разъединителя.

Недостатки:

  • ограниченный ресурс эксплуатации;
  • разрыв цепи возможен только для токов, в пределах номинальных значений мощностей;
  • после срабатывания предохранителя необходима его замена.

Устройство и принцип работы

Конструкция высоковольтного выключателя нагрузки очень напоминает устройство трехполюсных разъединителей. На раме расположены поворачиваемые в вертикальной плоскости подвижные ножи, имеющие серповидную форму. Они входят в камеру, где расположены неподвижные контакты.

Управление поворотом ножей осуществляется с помощью механизмов, ручных приводов, либо полуавтоматических устройств. Электромагнитный привод, использующий соленоид обеспечивает дистанционное отключение нагрузки высоковольтных приборов, а в отдельных случаях работу в автоматическом управлении.

На рисунке 3 представлен чертёж трёхполюсного ВН с ручным приводом.

Рис. 3. Чертёж выключателя нагрузки ВНА

Обратите внимание (рисунок слева) на то, что в конструкции предусмотрено установку предохранителей, которые не показаны на чертеже. Все токоведущие части отделены от рамы мощными изоляторами (рисунок справа).

Для обеспечения необходимой скорости разъединения контактов применяются пружинные механизмы. При повороте вала пружина накапливает потенциальную энергию, которая в определённый момент высвобождается, направляя накопленную мощь на движение ножей. Пружинный механизм хорошо виден на рисунке 4.

Рис. 4. Выключатель нагрузки ВНА с пружинным механизмом

В комплект выключателя нагрузки могут входить стационарные ножи заземления. Эти элементы дополнительной защиты имеют механизмы блокировки от ошибочных действий персонала.

Главное отличие ВН от разъединителей – это наличие дугогасительных устройств, обеспечивающих сохранность неподвижных и подвижных контактов при коммутации. Гашение электрической дуги, которая неизбежно зажигается при отключении или включении нагруженной цепи, происходит в дугогасительных камерах, оборудованных вкладышами, изготовленных из полимеров. Дуги гасятся потоком продуктов испарения вкладышей, образующихся под действием высоких температур возникающего разряда.

В зависимости от конструкции ВН принцип гашения может отличаться. Следует помнить, что камеры гашения не обеспечивают абсолютного отсутствия дуги, которая, хоть и на очень короткий период времени, всё-таки возникает. Задача состоит в том, чтобы как можно быстрее подавить разрастание разряда, устранив условия для его существования.

Эффект гашения достигается различными способами: путём сдувания ионизированного воздуха с контактов, заполнением камер специальными смесями газов или созданием вакуума. В зависимости от принципа подавления дуги различают разные типы выключателей.

По способу гашения дуги в камерах, ВН подразделяются на следующие виды:

Автогазовый (газогенерирующий) выключатель

Устройство предназначено для оперативной коммутации силового электрооборудования. Подавление дуги происходит под действием газов, генерируемых в камере гашения. Вкладыш из мочевиноформальдегидной смолы или из полиметилметакрилата, расположенный внутри камеры, в момент коммутации дугогасительных контактов молниеносно нагревается. Под действием высокой температуры происходит испарение верхнего слоя полимера, а образовавшийся поток газов интенсивно гасит электрическую дугу.

Условие для испарения вкладыша создают дугогасительные контакты, запуская процесс «продольного дутья». Во включенном состоянии номинальный ток протекает по основным контактам.

Автогазовые ВН активно используются в России и в странах СНГ. Они применяются на подстанциях, устанавливаются в распределительных устройствах электросетей 6 – 10 кВ с изолированной нейтралью. В основном их монтируют там, где экономически не выгодно применять установки другого типа, а использование разъединителей запрещено правилами ПУЭ.

Данный тип выключателей имеет самую низкую стоимость и высокую ремонтопригодность. Эти преимущества способствуют росту популярности газогенерирующих выключателей.

Вакуумный высоковольтный выключатель

Очень эффективное, но дорогое устройство, позволяющее выключать не только номинальные токи нагрузки, но и сверхтоки при КЗ. Контакты вакуумных выключателей находятся в вакуумной камере со сверхнизким давлением (порядка 10 -6 — 10 -8 Н/м). Отсутствие газа создаёт очень большое сопротивление, что препятствует горению дуги.

При размыкании/замыкании контактов дуга всё-таки возникает (за счёт образования плазмы из паров металла контактов), но она практически мгновенно, гаснет, в момент перехода через ноль. В течение 7 – 10 мк/с пары конденсируются на поверхности контактов и на других деталях камеры.

Существуют разновидности:

  • вакуумные выключатели до 35 000 В;
  • устройства для напряжений, превышающих 35 кВ;
  • вакуумные контакторы для сетей в 1000 В и выше.

Основные достоинства:

  • работа выключателя в любом положении;
  • коммутационная износостойкость;
  • стабильная работа;
  • пожарная безопасность.

Из недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость из-за сложности технологии производства камер.

Элегазовые ВН

В коммутационных аппаратах данного типа для гашения дуги используется элегаз. Работает устройство по принципу автогазовых выключателей, но вместо воздуха для гашения дуги применяется шестифтористая сера (SF6) с добавками других газов.

В корпус камеры гашения из герметической ёмкости поступает элегаз, который не выбрасывается в атмосферу, а используется повторно. Различают колонковые и баковые устройства (см. рис. 5).

Рис. 5. Баковый элегазовый ВН

В конструкциях таких выключателей используется встроенные трансформаторы тока. Современные элегазовые ВН могут работать в распределительных устройствах сверхвысокого напряжения, достигающего 1150 кВ.

Условное обозначение и маркировка

Для маркировки выключателей нагрузки используются буквенные и цифровые символы, сгруппированные по группам:

Заметим, что приведённая структура обозначения может отличаться в маркировках разных типов конструкций.

Рассмотрим один из вариантов.

  • Первая группа букв содержит информацию о типе выключателя. ВН – выключатель нагрузки. Иногда буква Н отсутствует, а на её месте, а чаще всего Х на второй позиции обозначает тип изделия либо вариант исполнения.

Буквенное обозначение типов конструкции:

  • М – масляный;
  • ММ – маломасляный
  • А– автогазовый.

(Элегазовые рубильники имеют свою структуру обозначения).

Буквенное обозначение вариантов исполнения:

  • М – модернизированный;
  • П – пружинный привод;
  • Р – ручной привод;
  • Э – электромагнитный.

Х на третьей позиции может обозначать расположение привода:

На четвёртой позиции (00) цифры, указывающие номинальное напряжение в кВ.

5 позиция (/0) – номинальный ток отключения, в кА.

6 позиция (0) – номинальный (сквозной) ток выключателя.

7 позиция (хх) – расположение заземляющих ножей (иногда климатическое исполнение). п – за предохранителями, в – со стороны контактов заземления.

8 позиция (0) – обозначает тип устройства подающего команды для отключения (при наличии).

9 позиция (Х0) – климатическое исполнение и категория размещения.

Пример: маркировка ВВЭ – 15 – 25/ 680 – УЗ означает: Выключатель вакуумный, с электромагнитным приводом, рассчитанный на напряжение 15 кВ, ток термической стойкости – 25 кА, номинальный ток ВН – 680 А, применяется в условиях умеренного климата, предназначен для внутренней установки.

На рисунке 6 приведён пример обозначения на схеме.

Рис. 6. Обозначение на схемах

Отличие от автоматического выключателя

Основной признак отличия от автоматического выключателя в том, что рассматриваемые устройства не могут работать в автоматическом режиме. Для отключения ВН требуется вмешательство оператора – с помощью ручного привода или дистанционно (в зависимости от конструктивного исполнения). Автоматический выключатель размыкает цепь при достижении тока срабатывания защиты.

Отличить устройства можно по их маркировке и по внешнему виду.

Технические параметры

Выключатели нагрузки характеризуются тремя важными параметрами:

  • номинальным напряжением;
  • током термической стойкости;
  • номинальным током ВН.

Другие параметры учитываются исходя из условий расположения, желаемого способа коммутации и выбора типа исполнения.

В качестве примера приводим таблицу параметров для ВН:

Тип
изделия
U ном,
кВ
Тип
предохранителя
I ном. предохранителя, кА максимальный ток, кА Масса
(без привода),
кг
ВНП-3 3 ПК-З 80 31,5 50
200 31,5 55
ВН-16 6 36
10 36
ВНП-16 6 ПК-6 50 20 62
80 20 64
160 20 78
ВНП-16 10 ПК-10 32 12,5 52
50 12,5 65
100 12,5 79
ВНП-17 6 ПК-6 50 20 62
80 20 64
160 20 78
ВНП-17 10 ПК-10 32 12,5 52
50 12,5 65
80 12,5 79

Технические параметры других типов выключателей нагрузки можно узнать у продавца или из других источников информации.

Подключение

На линиях электропередач ВН размещают перед силовыми трансформаторами. Если техническая документация предусматривает наличие разъединителей – они устанавливаются после ВН.

В многоквартирной электросети ВН устанавливаются в распределительных щитках (если есть доступ) или в другом доступном месте, отдельно на каждую квартиру.

В производственных цехах мини рубильник целесообразно устанавливать возле каждого станка, для обеспечения возможности экстренного его отключения.

В бытовой электросети выключатели нагрузки устанавливаются, как правило, перед счётчиком, хотя могут монтироваться и после прибора учёта. Но обязательно перед защитными устройствами – автоматами, пробками и т. п. В качестве примера приводим схему подключения ВН в однофазной сети.

Рис. 7. Схема подключения ВН в домашней сети

Источник

Читайте также:  Ремонт микроволновых печей samsung в москве
Adblock
detector