Конструкция разъединителей. 
Разъединители, короткозамыкатели, отделители

Для внутренних установок разъединители могут быть однополюсными (РВО) или трехполюсными (РВ, РВЗ, РВФЗ, РВК и РВРЗ). Трехполюсные разъединители могут выполняться на общей раме или на отдельных рамах для каждого полюса. Отдельные полюсы объединяются общим валом, связанным с приводом разъединителя.

На токи до 1000 А нож разъединителя изготовляется из двух медных полос, на большие токи применяются ножи из трех-четырех полос. Так же как в шинных конструкциях, наилучшее использование материала при больших токах достигается, если неподвижные контакты будут коробчатого сечения, а ножи разъединителя? корытообразной формы. В разъединителях рубящего типа нож вращается вокруг одного из неподвижных контактов, движение ножу передается от вала через фарфоровые тяги. Необходимое давление в контактах создается пружинами. Рассмотрим устройство контактной системы разъединителей рубящего типа, представленное на рис. 4.1. На изоляторе 1 укреплена медная шина, изогнутая под прямым углом, которая является неподвижным контактом 2. Боковые части контакта 2 обработаны под цилиндрическую поверхность, поэтому с пластинами ножа 6 образуется линейный контакт. Пружины 4, насаженные на стержень 5, нажимают на стальные пластины 3, которые своим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту. Чем больше давление в контакте, тем меньше переходное сопротивление, но больше износ контактов за счет трения при включениях и отключениях и тем большее усилие надо приложить при операциях с разъединителем. При прохождении токов короткого замыкания создаются электродинамические усилия в местах перехода тока с пластин ножа в контакт, стремящиеся оттолкнуть ножи от контакта. С другой стороны, пластины ножа притягиваются друг к другу благодаря взаимодействию токов одного направления. При больших токах короткого замыкания силы отталкивания могут оказаться больше, чем силы притяжения пластин ножа, это приведет к отбросу пластин ножа от контакта, возникновению дуги, т. е. к аварии. Чтобы избежать этого, в разъединителях предусматривается устройство «магнитного замка». Он состоит из двух стальных пластин 3, расположенных снаружи ножа, которые, во-первых, служат для передачи давления от пружин, а во-вторых, намагничиваясь токами короткого замыкания, притягиваются друг к другу и создают дополнительное давление в контакте.

Контактная система разъединителя на втором изоляторе имеет такую же конструкцию, но контакты будут скользящими, шарнирными, а не размыкающимися, так как нож вращается вокруг оси 7. Трехполюсные разъединители снабжены механизмами включения и отключения токоведущих ножей и ножей заземления. Подвижные контакты соединяются с рычагами отключающих механизмов тягами из фарфора или другого изоляционного материала. Ограничение хода ножей и невозможность самопроизвольного отключения обеспечивает механизм привода, а плотность неподвижных и подвижных контактов разъединителей? пружинящие устройства. В конструкции разъединителей не предусмотрена фиксация ножей в отключенном положении. Во избежание самопроизвольного включения разъединители нельзя устанавливать на горизонтальных плоскостях с расположением их ножей над плоскостью. Рама разъединителей имеет болт заземления, который позволяет соединять ее с ответвлением от контура заземления. На рис. 4.2 представлен трехполюсный разъединитель РВ-6−10 для внутренней установки. Медные или стальные заземляющие ножи 6 разъединителя РВЗ, представленного на рис. 4.3, приварены к стальному валу 7, который вращается в отверстиях пластин, прикрепленных к раме 2. Вал гибкой медной связью 8 соединяется с рамой 2 трехполюсного разъединителя. Между валом разъединяющих и валом заземляющих ножей имеется блокировочная тяга 10, исключающая включение разъединителей при включенных ножах заземления и включение заземляющих ножей при включенных разъединителях. Контактная система полюса вертикально-рубящего типа. Для повышения динамической стойкости каждый контактный нож 1 оснащен «магнитными замками». Контактная система полюса крепится на четырех опорных изоляторах. Движение ножам передается через изолирующую фарфоровую тягу 5. Для уменьшения отключающего и включающего усилия применяется механизм для снятия контактного давления. Заземляющие ножи 6 могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемного контакта или с обеих сторон. При трехполюсной установке они закорачиваются общей медной шиной.

Рис. 4.3. Разъединитель РВЗ-6−10: 1 — фарфоровая тяга; 2 — рама; 3 — рычаги; 4 — изолятор; 5 — неподвижный контакт; 6 — нож; 7 — вал с заземляющими ножами; 8 — гибкая связь; 9 — болт заземления; 10 — блокировочная тяга

На рис. 4.4 показан разъединитель типа РВРЗ на напряжение 20 кВ, номинальный ток 8 кА, рассчитанный на предельный сквозной ток КЗ 300 кА и предельную термическую стойкость 112 кА (при расстоянии между полюсами 700 мм).

Рис. 4.4. Разъединитель рубящего типа для внутренней установки с двумя заземляющими ножами РВРЗ-2−20/8000 (один полюс):1? подвижные главные контакты; 2? неподвижный контакт; 5? фарфоровая тяга; 4? опорный изолятор; 5? рама; 6? заземляющие ножи; 7? механическая блокировка между главными и заземляющими ножами

Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах. Для управления заземляющими ножами используется ручной рычажный привод, состоящий из системы рычагов, передающих движение от рукоятки к валу (ПР), или червячный привод (ПЧ). Включение и отключение главных ножей осуществляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим производить эти операции дистанционно. Во включенном и отключенном положении разъединитель надежно фиксируется системой рычагов привода, чтобы исключить самопроизвольное отключение или включение. Для установки в комплектных экранированных токопроводах применяются разъединители катящегося типа с поступательным движением ножа. Эти разъединители рассчитаны на большие токи (12 000, 14 000 А). Неподвижные контакты выполнены в виде коробов из листовой меди и закреплены на опорных изоляторах, привернутых к раме. Подвижный контакт выполнен из восьми коробчатых шин, соединенных между собой специальным механизмом. Давление в контактах создается пружинами. При отключении разъединителя поворотом изолятора приводится в движение кулачковое устройство механизма, которое отжимает подвижные контакты от неподвижных на несколько миллиметров. Затем весь подвижный контакт перекатывается на роликах справа налево, отключая разъединитель. При включении сначала перемещается подвижный контакт слева направо, а затем кулачковое устройство освобождает коробчатые шины подвижного контакта и они пружинами прижимаются к неподвижным контактам. Такое отключение и включение без трения в контактах позволяет применить легкий двигательный привод (ПДВ-12), а также уменьшить износ контактов. Разъединители, устанавливаемые в открытых распределительных устройствах, должны обладать соответствующей изоляцией и надежно выполнять свои функции в неблагоприятных условиях окружающей среды. На рис. 4.5 показан такой разъединитель (РНВ-500) с вертикальным движением двух полуножей. В отключенном положении его высота 8,45 м. Разъединитель имеет два заземляющих ножа, привод главных ножей электродвигательный (ПДН), заземляющих ножей — ручной. Разъединители горизонтально-поворотного типа выпускаются на напряжение 10? 750 кВ. Широкое применение этих разъединителей объясняется значительно меньшими габаритами и более простым механизмом управления. В этих разъединителях главный нож состоит из двух частей, так же как у разъединителя РНВ, но они перемещаются в горизонтальной плоскости при повороте колонок изоляторов, на которых закреплены. Это разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2−110, показанный на рис. 4.6.

Один полюс является ведущим, к нему присоединен привод. Движение к двум другим полюсам (ведомым) передается тягами. Разъединители могут иметь один или два заземляющих ножа. Контактная часть разъединителя состоит из ламелей, укрепленных на конце одного ножа, и контактной поверхности на конце другого ножа. При включении нож входит между ламелями. Давление в контакте создается пружинами. В горизонтально-поворотных разъединителях при отключении нож как бы «ломается» на две части, поэтому значительно облегчается работа привода в случае обледенения контактов. В разъединителях рубящего типа для разрушения корки льда ножу сообщалось поступательно-вращательное движение, чем усложнялась кинематика привода. В разъединителях 330 — 750 кВ предусмотрены льдозащитные кожухи, закрывающие контакты.

Рис. 4.5. Разъединитель для наружной установки вертикально-поворотного типа РНВ-500: 1? приводной механизм заземляющих ножей; 2? рама; 3? заземляющая шина; 4? нож заземления; 5? изолятор; 6, 9, 12? экраны; 7? контакт; 8? соединительная шина; 10? главный нож с ламелями; 11? главный нож с лопаткой; 13? привод типа ПДН

Рис. 4.6. Разъединитель горизонтально-поворотного типа РНДЗ-2−110: 1? рама; 2? опорный изолятор; 3? наконечник для присоединения шин; 4? гибкая связь; 5? главный нож с ламелями; 6? главный нож без ламелей; 7? заземляющие ножи; 8? тяга к приводу; 9? привод

Подвесной разъединитель (рис. 4.7) имеет подвижную контактную систему, состоящую из груза 5, снабженного пружинящими лапами 6 и контактными наконечниками 7, к которым приварены токопроводы 9 из двух алюминиевых труб. Вся эта система подвешена на гирляндах изоляторов 3 к порталу. Неподвижный контакт в виде кольца 8 может устанавливаться на шинной изоляционной опоре, а также на измерительных трансформаторах тока и напряжения. Тросовая система управления состоит из электродвигательного привода 10, троса 1, противовеса 2, блоков 4. В отключенном положении подвижный контакт поднят. При включении разъединителя вращением барабана привода поднимается вверх противовес, а подвижные контакты под действием собственного веса опускаются вниз и наконечники 7 приходят в соприкосновение с кольцом 8? цепь замкнута.

Рис. 4.7. Разъединитель подвесного типа РПД-500: 1 — трос; 2 — противовес; 3 — гирлянда изоляторов; 4 — блок; 5 — груз; 6 — пружинящие «лапы»; 7 — контактные наконечники; 8 — неподвижный контакт; 9 — токопроводы; 10 — электродвигатель

Для электроустановок 1150 кВ разработаны разъединители двухколонковые с двумя телескопическими ножами, движущимися при включении в горизонтальной плоскости навстречу друг другу.