Коммутационные аппараты выше 1 кВ.

Разъединитель - это контактный коммутационный аппарат, переназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединителями нельзя отключать токи нагрузки, так как их контактная система не имеет дугогасительных устройств и в случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному КЗ и несчастным случаям с обслуживающим персоналом, перед операцией разъединителем цепь должна быть разомкнута выключателем.

Для упрощения схем электроустановок допускается [3] использовать разъединители для производства следующих операций:

отключения и включения нейтралей трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;

отключение зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов);

отключение нагрузочного тока до 15 А трехполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и выше.

Разъединителем разрешается также производить операции, если он надежно шунтирован низкоомной параллельной цепью (шиносоединительным или обходным выключателем).Отделителями и разъединителями разрешается отключать и включать незначительный намагничивающий ток силовых трансформаторов и зарядный ток воздушных и кабельных линий.

Требования предъявляемые к разъединителям:

создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов КЗ;

исключение самопроизвольных отключений;

четкое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехполюсными, по роду установки - для внутренних и наружных установок, по конструкции - рубящего, поворотного, катящегося, пантографического и подвесного типа. По способу установки различают разъединители с вертикальным и горизонтальным расположением ножей.

Заземляющие ножи разъединителя имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах, для управления заземляющими ножами используется ручной привод. Во включенном и отключенном положение разъединитель надежно фиксируется системой рычагов привода, чтобы исключить самопроизвольное отключение или включение.

Короткозамыкатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного КЗ в электрической цепи.

Применяются в упрощенных схемах подстанции для того, чтобы обеспечить отключение поврежденного трансформатора после создания искусственного КЗ действием релейной защиты питающей линии. В установках 35 кВ применяют 2 полюса короткозамыкателя, при срабатывании которых создается искусственное двухфазное КЗ. в установках с заземленной нейтралью (110 кВ и выше) применяется один полюс. Привод корткозамыкателя имеет пружину, которая обеспечивает включение заземляющего ножа на неподвижный контакт, находящейся под напряжением. Импульс для работы привода подается от релейной защиты, отключение производиться в ручную. При включение короткозамыкателя во избежание возникновения дуги и повреждения аппарата необходимо обеспечить высокую скорость движения ножа. В существующих конструкщиях время включения составляет 0,12 - 0,25 с.

Отделитель - внешне не отличается от разъединителя, но у него для отключения имеется пружинный привод. Включение отделителя производиться в ручную. Они могут иметь заземляющие ножи. Недостатком существующих конструкций отделителей является довольно большое время отключения (0,4 - 0,5 с.). Отделители могут отключать обесточенную цепь или ток намагничивания трансформатора (не более 20 А).

Отделители и короткозамыкатели открытой конструкции недостаточно надежно работают в неблагоприятных погодных условиях (мороз, гололед), наблюдались случаи отказа в работе. В связи с этим разработаны отделители и короткозамыкатели с контактной системой, расположенной в закрытой камере, заполненной элегазом.

Предохранители - высокого напряжения имеют то же самое назначение и принцип действия, что и предохранители до 1 кВ. Предохранители с мелкозернистым наполнителем (серия ПК) выполняются на напряжения 3, 6, 10, 35 кВ и номинальные токи соответственно 400, 300, 200 и 40 А. Эти предохранители обладают токоограничивающим эффектом, полное время отключения при токах КЗ 0,005 - 0,007 с. Быстрое гашение дуги в узких каналах между зернами кварца приводит к перенапряжениям, опасным для изоляции установки. Для снижения перенапряжения искусственно затягивают гашение дуги, применяя плавкие вставки разного сечения по длине или плавкие вставки с искровыми промежутками, включенные параллельно основным рабочим вставкам. Сначала расплавляется рабочая вставка, при возникшем перенапряжении пробивается искровой промежуток вспомогательной вставки, которая также перегорает. Суммарное время срабатывания предохранителя при больших кратностях токов не превышает 0,008с.

Также применяются предохранители с автогазовым гашением (выхлопные типа ПВТ) и разработаны управляемые предохранители (помимо плавкой вставки имеются контакты, которые можно отключить воздействуя приводом, отключение производиться после перегорания плавкой вставки).

Ограничители ударного тока - это сверхбыстродействующие коммутационные аппараты взрывного действия на большие номинальные токи для установок 6 - 30 кВ.