Номиналь-
ное давле-
ние сжато-
го воздуха,
р, МПа (изб.)
Время
отклю-чения, с
Число
дугогаси-
тельных
разрывов
ВВБ
31,5
0,06
ВВБК
0,06
ВВБ
31,5; 40
2; 3,2
0,08
ВВБК
0,04
Для ВОВ на 110 кВ и выше ОРУ требуется сложная компрессорная установка с давлением 16-28 МПа. Большое количество подвижных элементов силовой пневмомеханики высокого давления со сложными механическими связями и уплотнительными соединениями (неподвижными и подвижными) понижает надежность таких ВОВ в эксплуатации. Согласно инструкции по эксплуатации [3], необходим осмотр ВОВ под напряжением не реже одного раза в сутки (проверка давления сжатого газа, наличия загрязненности изоляторов, наличия вентиляции, отсутствия утечек воздуха, наличия подогрева при температуре ниже — 10о С и т. д.). Предусмотрен также «средний ремонт» один раз в три года (если не исчерпан механический или коммутационный ресурс), который предполагает разборку и ремонт выключателя (смена контактов, сопел, уплотнений и т. д.).
Отключение НКЗ возможно данным типом ВОВ только с введением шунтирующих резисторов (при номинальном токе отключения 40 кА и выше), что потребовало введения шунтирующих резисторов в конструкцию ВОВ с дополнительными собственными контактами. Ресурс по отключению номинального тока — 500 циклов ВО, что является недостаточным для современного уровня развития коммутационной аппаратуры. Значительное количество разрывов для ВОВ сверхвысокого и ультравысокого напряжения понижают надежность ВОВ в эксплуатации. Действительно, если современный ВЭ на 500 кВ на =40-50 кА имеет один разрыв и один привод на фазу, то для ВОВ типа ВВБ 500 кВ на фазу необходимо иметь 12 разрывов с 3 отдельными силовыми пневмоприводными системами для коммутации.
В первых ВОВ воздух поступал в ДУ только в процессе отключения (во время гашения дуги), а дутьевой клапан, как правило, располагался на входе в ДУ (например, ВОВ типа ВВН).
Наибольшее распространение получили ВОВ, в которых ДУ находится в металлическом резервуаре со сжатым воздухом (баковые ВОВ). В таких ВОВ силовая пневмомеханика при отключении и включении контактов выключателя, гашение электрической дуги в дугогасительном устройстве, создание изоляции между элементами конструкции и контактами обеспечивается сжатым воздухом. Наибольшее применяемое в настоящее время номинальное давление составляет 4,0-5,0 МПа.
ДУ таких выключателей постоянно заполнены сжатым воздухом, и обдув электрической дуги отключения между контактами начинается после открытия дутьевого клапана, расположенного в выхлопной части камеры. Для класса напряжения 110 кВ в таких ВОВ используется стандартный модуль, в котором два разрыва (два межконтактных промежутка с соплами) расположены в одном резервуаре со сжатым воздухом. Для более высокого класса напряжения ВОВ количество модулей увеличивается, и они снабжаются делительными конденсаторами для выравнивания распределения напряжения между разрывами.
На рис. 3.1 в упрощенном виде представлены наиболее характерные конструктивные схемы ВОВ.
В первой схеме (рис. 3.1,а)сжатый воздух находится в заземленном резервуаре 1, который одновременно является основанием ВОВ. На основании установлен изоляционный воздухопровод 3, по которому сжатый воздух подается к дугогасительному устройству 4, расположенному в изоляционной покрышке. Дутьевой клапан 2 укреплен на резервуаре в нижней части воздухопровода, длина которого зависит от номинального напряжения. С ростом номинального напряжения расстояние между ДУ, находящимся под высоким потенциалом, и заземленным резервуаром сжатого воздуха увеличивается. Это приводит к уменьшению быстродействия ВОВ. Падение давления воздуха в канале опорной колонки 3 отрицательно сказывается на гашении дуги. Отсюда вытекает нецелесообразность применения таких ВОВ на сверхвысокие напряжения. При расположении дутьевого клапана в верхней части воздухопровода ДУ заполняется воздухом быстрее, но давление воздуха в этом случае ниже, что может привести к снижению отключающей способности ВОВ.
Рис. 3.1. Принципиальные схемы воздушных выключателей
В ВОВ (рис. 3.1,б)дугогасительное устройство 4 находится непосредственно в металлическом резервуаре 1 со сжатым воздухом. В этом случае для ввода высокого напряжения в дугогасительную камеру необходимы специальные изоляторы 6, работающие в тяжелых условиях: сильнонеоднородное электрическое поле, высокое давление газовой среды. ДУ таких ВОВ постоянно заполнены сжатым воздухом, и обдув дуги начинается с момента открытия дутьевого клапана 2, расположенного в выхлопной части камеры. При использовании ДУ с двухсторонним дутьем может возникнуть необходимость в дополнительных дутьевых клапанах 5.
В ВОВ (рис. 3.1,в) изоляционная дугогасительная камера 1 со сжатым воздухом выполняется из высокопрочного стеклопластика (остальных элементов ВОВ: 2, 3, 4, 5, соответствуют конструкции на рис. 3.1, б). Применение изоляционной дутогасительной камеры позволяет отказаться от изоляционных вводов, являющихся самым ненадежным элементом в конструкции ВОВ, а также уменьшить массу и габариты частей, находящихся под высоким напряжением.
Воздушные баковые выключатели серии ВВБ (рис. 3.2) рассчитаны на напряжения 110-750 кВ. ДУ этих ВОВ состоят из одного или нескольких двухразрывных модулей с металлической камерой на напряжение 110 кВ. В ДУ используется система одностороннего продольного воздушного дутья. Напряжение подводится к контактам ДУ с помощью эпоксидных вводов, защищенных снаружи фарфоровыми покрышками. Снаружи ДУ находятся конденсаторы, служащие для выравнивания распределения напряжения по разрывам.
Выключатели ВВБК имеют большие номинальные токи и номинальные токи отключения, меньшее число модулей. В ВВБК применяются быстродействующая механическая система управления и усовершенствованное ДУ с системой несимметричного дутья, а также повышенное до 4 МПа рабочее давление [2].
, кВ
= 40-50 кА имеет один разрыв и один привод на фазу, то для ВОВ типа ВВБ 500 кВ на фазу необходимо иметь 12 разрывов с 3 отдельными силовыми пневмоприводными системами для коммутации.
