Вакуумный выключатель ВТБЭ-10/630-УХЛ3

Содержание

1. Общие сведения

1.1 Технические данные вакуумного выключателя ВТБЭ-10/630-УХЛ3

1.2 Конструкция и характеристики основных узлов выключателя

1.3 Устройство и работа выключателя

1.4 Устройство и работа составных частей вакуумного выключателя

1.5 Техническое обслуживание и ремонт вакуумных выключателей

1.6 Особенности эксплуатации вакуумных выключателей

2. Экономическое обоснование выбора вакуумного выключателя

3. Охрана труда при эксплуатации вакуумного выключателя

4. Правила пожарной безопасности при эксплуатации выключателя Заключение Список используемой литературы

1. Общие сведения

Основным аппаратом, от работы которого в большинстве случаев зависят бесперебойность и надежность электроснабжения потребителей из всего оборудования, применяемого на любой подстанции, является выключатель. Он служит для включения и отключения токов любых режимов: номинальных, токов короткого замыкания (КЗ), токов холостого хода (хх) силовых трансформаторов, токов холостых линий и кабелей. Характерной особенностью этого аппарата является наличие дугогасительного устройства (ДУ), которое обеспечивает гашение дуги, возникающей в цепи высокого напряжения при ее размыкании.

Выключатель высокого напряжения является основным коммутационным аппаратом в электрических установках. Он служит для отключения и включения цепи в разных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:

— надежное отключение расчетных токов и токов короткого замыкания;

— быстрота действия, т. е. наименьшее время отключения;

— пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения;

— возможность пофазного управления для выключателей 110 кВ и выше;

— легкость ревизии и осмотра контактов;

— взрывои пожаробезопасность;

— удобство транспортировки и эксплуатации.

Основной принцип работы каждого выключателя является наличие дугогасительной камеры с токонепроводящей средой, в которой происходит гашение электрической дуги высокого напряжения в момент размыкания электрической сети и расхождения токопроводящих элементов выключателя.

Теоретически и практически доказано, что самый простой способ гашения электрической дуги — в вакуумных выключателях, так как в вакуумных камерах практически отсутствует среда, проводящая электрический ток. В этих выключателях контакты расходятся под вакуумом (давление равно 10−4 Па). Возникающая при расхождении контактов дуга быстро гаснет благодаря интенсивной диффузии зарядов в вакууме.

Поскольку разрежённый газ (10^?6 …10^?8 Н/смІ) обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается.

В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7—10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение (см. иллюстрацию процесса отключения).

В эксплуатации вакуумный выключатель также более прост, чем маломасляный и электромагнитный. Прекрасные дугогасящие свойства глубокого вакуума позволили создать выключатели на напряжение 10 кВ, которые благодаря своим преимуществам вытесняют маломасляные и электромагнитные выключатели. В вакуумных дугогасительных камерах реализуется два очень важных свойства вакуумных промежутков: высокая электрическая прочность (выше, чем у трансформаторного масла, не говоря о воздухе,) и высокая дугогасительная способность.

Вакуумные ДУ могут успешно отключать постоянный ток. При токе 1000 А и напряжении 10 кВ отключение происходит путем расхождения контактов в вакууме. При больших значениях тока постоянный ток с помощью конденсатора превращается в переменный и ДУ отключает его при первом прохождении через нуль. При двух последовательно соединенных ДУ отключался ток 5 к, А при напряжении 60 кВ. Вспомогательный конденсатор имел емкость 3 мкФ.

Достоинства вакуумных выключателей: 1. Отсутствие необходимости в замене и пополнении дугогасящей среды и масляного хозяйства.

1. Высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов КЗ.

2. Снижение эксплуатационных затрат, простота эксплуатации.

3. Быстрое восстановление электрической прочности.

4. Полная взрывои пожаробезопасность.

5. Повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам.

6. Произвольное рабочее положение вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) в конструкции выключателя.

7. Широкий диапазон температур окружающей среды, в котором может работать ВДК (от -70° до + 200° С).

8. Безшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малым выделением энергии в дуге и отсутствием внешних эффектов при отключении токов КЗ.

9. Отсутствие загрязнения окружающей среды.

10. Высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах АПВ.

11. Сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические на грузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности привода.

12. Легкая замена ВДК.

К недостаткам можно отнести: 1. Возможные коммутационные перенапряжения при отключении малых индуктивных токов.

1. Трудности при создании и изготовлении, связанные с созданием контактных материалов, сложностью вакуумного производства, склонностью материалов контактов к сварке в условиях вакуума.

2. Большие вложения, необходимые для осуществления технологии производства, и поэтому большая стоимость.

1.1 Технические данные вакуумного выключателя ВТБЭ-10/630-УХЛ3

Выключатели нагрузки вакуумные разъединяющие предназначены для установки в шкафах комплектных распределительных устройствах (КРУ), камерах стационарного одностороннего обслуживания (КСО), и комплектных трансформаторных подстанций (КТП) и обеспечивают включение и отключение под нагрузкой участков цепи трехфазного переменного тока частотой 50−60 Гц, номинальным напряжением 10 кВ, с заземленной или изолированной нейтралью, а также заземление отключенных участков при помощи встроенных ножей заземлителей. В отключенном положении выключатели образуют видимый разрыв, то есть выполняют функции разъединителей. Конструкция выключателей имеет широкий ряд исполнений, что позволяет применять их без значительных затрат для замены устаревших аппаратов, находящихся в эксплуатации. Такая конструкции вакуумного выключателя позволяет достичь определенных технических характеристик (Таблица 1.1.).

Таблица 1.1 — Основные технические характеристики выключателей BB/TEL

Структура условного обозначения выключателей:

BB/TEL-X-X/X-XX-X

Выключатель вакуумный Наименование серии Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток отключения, кА Номинальный ток, А Климатическое исполнение и категория размещения Конструктивное исполнение по каталогу.

Пример записи обозначения выключателя напряжением 10 кВ с номинальным током отключения 12,5 кА, номинальным током 630 А, климатического исполнения У2, конструктивного исполнения по каталогу.

Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ 1550, условия эксплуатации при этом:

· наибольшая высота над уровнем моря до 3000 м;

· верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным плюс 55 °C, эффективное значение температуры окружающего воздуха КРУ и КСО — плюс 40 °C;

· нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха — минус 40 °C;

· верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при плюс 25 °C;

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры электропрочности изоляции выключателя.

Параметры вспомогательных контактов выключателя приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Параметры вспомогательных контактов вакуумного выключателя

Развитие вакуумных выключателей связано с тем, что вакуум является идеальной изоляционной средой, так как ионизация молекул газа путем соударения с ними электронов чрезвычайно мала, а значит, практически исключено лавинообразное нарастание количества заряженных частиц из-за весьма низкой плотности газа. Поэтому электрическая прочность изоляционного межконтактного промежутка в вакууме значительно выше, а длина дуги значительно меньше, чем в масляных, элегазовых и воздушных выключателях. Это позволяет существенно снизить габариты дугогасительной камеры вакуумного выключателя. Сравнение разрядного импульсного пробивного напряжения Uпр в зависимости от величины межконтактного промежутка S в различных дугогасящих средах представлено на рис. 1.1.

Рисунок 1.1- График разрядного импульсного пробивания напряжения в различных коммутационных аппаратах.

1.2 Конструкция и характеристики основных узлов вакуумного выключателя

В отличие от большинства существующих выключателей, в основу устройства BB/TEL заложен принцип раздельного управления контактами вакуумных дугогасительных камер фаз аппарата. Данный принцип позволил существенно уменьшить количество движущихся частей привода.

Вакуумные дугогасительные камеры установлены внутри полых опорных изоляторов, закреплённых на общем основании (см. рис. 1, 2). Подвижные контакты дугогасительных камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, которые также располагаются внутри опорных изоляторов. Таким образом, все элементы конструкции полюса имеют общую ось симметрии, вдоль которой совершают возвратно-поступательное движение детали механизма. Это позволяет существенно упростить кинематическую схему BB/TEL, отказаться от применения нагруженных шарнирных и рычажных звеньев, что, в свою очередь, делает возможным создание коммутационного аппарата с высоким механическим ресурсом, не требующего обслуживания и регулировки в течение всего срока службы.

Приводы фаз располагаются внутри основания выключателя. Они механически соединены между собой посредством общего вала, который выполняет следующие функции:

· обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов работы;

· приводит в действие вспомогательные контакты выключателя;

· обеспечивает механическую блокировку работы РУ, в котором установлен BB/TEL;

· управляет визуальными индикаторами положения BB/TEL.

На рис. 1, 2 представлен пример конструкции выключателя с номинальным током 1000 А. Конструкция выключателя с номинальным током 1600 А аналогична, но имеет отличия в части устройства элементов главной токоведущей цепи с целью обеспечения большей пропускной способности.

На напряжение 10 кВ разработаны вакуумные дугогасительные камеры (ВДК) с токами отключения 40 и 50 кА. На рис. 3 показан схематический разрез вакуумной дугогасительной камеры с поперечным магнитным дутьем с серповидными контактами, применяемой в вакуумных выключателях на номинальные напряжения 10 кВ с номинальным током 3150 А и током отключения до 20 кА. Поперечное магнитное поле быстро перемещает дугу, что позволяет уменьшить износ контактов и улучшает процесс гашения дуги.

Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях — ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО. Фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защёлок, и обеспечивается:

· силой упругости отключающей пружины в положении ОТКЛЮЧЕНО;

· силой, создаваемой остаточным магнитным потоком кольцевого постоянного магнита, в положении ВКЛЮЧЕНО.

Операция включения и отключения производится путём подачи управляющих импульсов напряжения разной полярности на однообмоточную катушку электромагнитного привода.

Рисунок 1 Конструкция вакуумного выключателя.

Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов. При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов выключателя разряжаются предварительно заряженные конденсаторы блоков управления. Таким образом обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.

Применяются следующие типы блоков управления предприятия «Таврида Электрик»:

· BU/TEL-220−05A (ИТЕА468 332.021РЭ) с блоком питания ВР/TEL-220−02A (ИТЕА436 535.007РЭ)№

· БУ/TEL-220−10 (ИТЕА468 332.017РЭ);

· БУ/TEL-100/220−12−01; (БУ/TEL-12/64−12−01); (АРТА468 332.001РЭ);

· БУ/TEL-100/220−12−02; (БУ/TEL-12/64−12−02); (АРТА468 332.001РЭ);

· БУ/TEL-100/220−12−03; (БУ/TEL-12/64−12−03); (АРТА468 332.001РЭ).

Блок управления BU/TEL-220−05A используется только в комплекте с блоком питания BP/TEL-220−02A. Остальные типы блоков управления имеют встроенные блоки питания. Выбор типа блока управления зависит от рода оперативного напряжения (постоянное, переменное, выпрямленное), его источников, функционального назначения ячейки, объёма РЗиА, типа используемой аппаратуры и др. параметров.

1.3 Устройство и работа выключателя

Включение и отключение коммутационного аппарата осуществляется за счет соответствующих пружин. Срабатывание пружин осуществляется воздействием специальных электромагнитов (соленоидов) включения и отключения, либо нажатием кнопок включения и отключения непосредственно в приводе ВВ.

Перед включением выключателя необходимо привести в рабочее положение пружину включения, то есть взвести ее. Взвод пружины происходит при подаче оперативного тока на электпродвигатель привода ВВ. При отсутствии возможности подачи оперативного тока, например при обесточении распределительного щита постоянного тока, взвести пружину можно вручную при помощи специальной рукоятки.

Итак, для включения выключателя дистанционно, через ключ управления подается оперативный ток (как правило постоянный) на соленоид включения. Для управления выключателем с места нажимается кнопка включения. В обоих случаях происходит воздействие на защелку включения, которая освобождает пружину включения, которая включает вакуумный выключатель. При этом заводится пружина отключения. Электрическая схема привода устроена таким образом, что после включения аппарата происходит автоматический взвод пружины включения.

Рисунок 2. Конструкция и устройство вакуумного выключателя.

В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда, называемого «вакуумная дуга». Существование «вакуумной дуги» поддерживается за счёт металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводником тока и поддерживает его протекание между контактами до момента перехода через ноль. В этот момент дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7−10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасительной камеры, восстанавливая электропрочность вакуумного промежутка. В это же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. Если при восстановлении напряжения на поверхности контакта (как правило, анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием тока через него. Для избежания подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов. Наиболее эффективным способом управления дугой является наложение на неё продольного (сонаправленного с направлением тока) магнитного поля, которое индуцируется самим током. Данный способ применён в вакуумных дугогасительных камерах, которые разработаны и производятся предприятием «Таврида Электрик». Эта конструкция имеет явные преимущества:

· высокая отключающая способность;

· минимальные габариты и вес;

· малая величина тока среза (4−5 ампер), ограничивающая коммутационные перенапряжения до безопасных величин;

· продольное магнитное поле минимизирует коммутационный износ контактов (эрозию) и обеспечивает значительный коммутационный ресурс.

Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов.

При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов выключателя разряжаются предварительно заряженные конденсаторы блоков управления. Таким образом обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.

1.4 Устройство и работа составных частей вакуумного выключателя

Блок дугогасительный состоит из вакуумной дугогасительной камеры (ВДК), гибкого токоподвода со стороны подвижного контакта ВДК и механизма поджатия, выводов для внешнего присоединения подвижного и неподвижного контактов ВДК. Выводы от подвижного и неподвижного контактов ВДК выполняются для присоединения переходных шин и для установки ламельных узлов.

Привод состоит из несущей панели выключателя 4, установленного на ней мотор-редуктора 10 для заводки включающих пружин, синхронизирующего вала привода 2, электромагнита отключения МХ 7, электромагнита включения XF 8, блока коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей 6, органы управления выключателем (кнопка включения 5 и отключения 1), указатели состояния пружин 11 и положения выключателя 12. На синхронизирующем валу привода 2 установлен компенсатор 13 и закреплена одним концом пружина демпфера 3. Вал служит для передачи усилия возникающего при освобождении запасенной энергии включающих и отключающих пружин через управляющую и изоляционную тягу к дугогасительным блокам.

На напряжение 10 кВ разработаны вакуумные дугогасительные камеры (ВДК) с токами отключения 40 и 50 кА. На рис. 3 показан схематический разрез вакуумной дугогасительной камеры с поперечным магнитным дутьем с серповидными контактами, применяемой в вакуумных выключателях на номинальные напряжения 10 кВ с номинальным током 3150 А и током отключения до 20 кА. Поперечное магнитное поле быстро перемещает дугу, что позволяет уменьшить износ контактов и улучшает процесс гашения дуги.

Рисунок 3 — Вакуумная дугогасительная камера вакуумного выключателя на 10 кВ, 3150 А. асхематический разрез камеры; бконтактная система камеы;1-контакты; 2-дугогасящие электроды; 3-зазор между контактами и дугогасящими электродами; 4-медный неподвижный ввод; 5-то же подвижный; 6- концевые фланцы; 7- сильфон из нержавеющей стали; 8- экран, изолированный от вводов; 9-концевые экраны, находящиеся под потенциалом соответствующего ввода; 10-керамические изоляторы;11-металлическая прокладка;12- напрявляющая из силумина Механизм свободного расцепления включает в себя два рычага 6, приваренных к валу 10 выключателя, коромысло 8 с роликами на обеих концах и защелками 9. Коромысло 8 установлено на оси 5 между рычагами 6. Благодаря пружине 4 коромысло постоянно стремится повернуться против часовой стрелки, его движение ограничено осью 7 между рычагами 6, положение защелки 9 устанавливается с помощью болта 13 и пружины, которая стремится повернуть защелку 9 относительно ее оси против часовой стрелки. Главная защелка 3, фиксирующая включенное положение выключателя, может поворачиваться вокруг своей оси и под действием пружины стремится повернуться по часовой стрелке.

В исходном состоянии выключатель отключен. Положение элементов механизма свободного расцепления, вала выключателя и контактов ВДК показана на рисунке 3, а. Рассмотрим включение выключателя. Толкатель электромагнита включения 1, перемещаясь, начинает воздействовать на ролик коромысла 8 механизма свободного расцепления. Другой ролик коромысла 8 находится на защелке 9, поэтому оно не может повернуться вокруг своей оси вращения 5, т. е. вал выключателя поворачивается по часовой стрелке, и через рычаги 11, изоляционные тяги 12, узлы поджатия происходит замыкание контакт-деталей 15 и 16 ВДК. Одновременно взводится пружина отключения 2. В конце хода толкателя электромагнита под действием прижимной силы пружины возврата защелка 3 поворачивается, фиксируя выключатель во включенном положении. Под действием возвратной пружины 9 электромагнита включения его якорь возвращается в исходное положение после обесточивания катушки.

Положение элементов механизма свободного расцепления при включенном положении выключателя показана на рисунке 3, б. Для отключения выключателя необходимо вывести из зацепления с роликом коромысла 8 защелку 9 (повернуть вокруг своей оси по часовой стрелке). Это можно выполнить вручную посредствам воздействия на рычаг 20 кнопкой ручного отключения 19 или толкателем 18 электромагнита отключения 17. Когда защелка 9 выйдет из зацепления, становится возможным поворот вала 10 против часовой стрелки за счет энергии пружины электромагнита отключения 17 и пружины узлов поджатия. При повороте вала 10 разводятся контакт-детали 15 и 16 ВДК 14, и коромысло 8, поворачивается по часовой стрелке. Примерно этот момент в процессе отключения выключателя приведен на рисунке 6, в. Далее при повороте коромысло 8 по часовой стрелке его ролик соскальзывает с защелки 3, и выключатель отключается. Коромысло 8 под действием пружины 4 становится на защелку 9. Механизм готов к включению.

Кроме механизма свободного расцепления выключатель снабжен блоком сигнализации и пневматическим буфером. Блок сигнализации может содержать от 8 до 16 коммутирующих контактов для внешних вспомогательных цепей. Пневматический буфер предназначен для амортизации удара при отключении выключателя.

Для надежной работы выключатель должен быть правильно отрегулирован.

1.5 Техническое обслуживание и ремонт вакуумных выключателей

Основными задачами технического обслуживания высоковольтных выключателей являются:

* систематическое наблюдение за их техническим состоянием, в особенности за состоянием приводов к ним, обеспечение их работоспособности с номинальными параметрами;

*устранение в них в возможно короткие сроки неисправностей, которые могут привести к аварии;

* своевременный ремонт и профилактические испытания элементов выключателей и приводов.

Сроки проведения внеочередных и плановых ремонтов выключателей и приводов к ним зависят от коммутационной и механической износостойкости контактов выключателей, степени изменения технических характеристик с течением времени вследствие высыхания смазки, загрязнения изоляции, отказа отдельных узлов и т. д. Эти сроки, в зависимости от конструктивного исполнения этих коммутационных аппаратов, обычно регламентируются заводами-изготовителями. При этом маломасляные и электромагнитные выключатели и особенно приводы к ним требуют постоянного устранения неполадок и неисправностей, в то время как современные вакуумные и элегазовые выключатели отличаются повышенным механическим и коммутационным ресурсом, что позволяет осуществлять их гарантированную эксплуатацию в течение 25 и более лет без проведения капитального ремонта.

Вакуумные выключатели не требуют проведения периодических (плановых) текущих, средних и капитальных ремонтов в течение всего срока их службы.

Профилактический контроль технического состояния выключателей рекомендуется проводить в следующие сроки: первую проверку — через 1−2 года эксплуатации, повторные — через каждые 10 лет. При эксплуатации выключателей в цепи приемников с частой коммутацией, например, на сталеплавильных печах, где в течение суток может быть до 50−60 операций «ВО», контроль технического состояния рекомендуется проводить ежегодно.

В объем профилактического контроля входят: проверка общего состояния выключателя, выполняемая внешним осмотром, проверка работоспособности выключателя, измерение переходного сопротивления главной цепи и испытание электрической прочности изоляции переменным одноминутным напряжением промышленной частоты.

Вакуумные выключатели, находящиеся постоянно во включенном или отключенном положении, должны 1 -2 раза в год проходить проверку их работоспособности путем опробования в соответствии с Правилами технической эксплуатации или местными инструкциями по обслуживанию высоковольтной аппаратуры распределительных устройств.

При контроле токоведущих цепей выключателя путем измерения переходного сопротивления постоянному току следует использовать результаты предыдущих измерений сопротивления, в том числе полученные при вводе выключателя в эксплуатацию.

При отсутствии нарушений контактных соединений увеличение значения переходного сопротивления возможно за счет увеличения переходного сопротивления между контактами ВДК за счет воздействия электрической дуги возникающей при отключении токов нагрузки и токов короткого замыкания. Как показывают результаты испытаний, переходное сопротивление главной цепи вакуумных выключателей серии BB/TEL увеличивается не более чем на 10 мкОм после многократных отключений тока короткого замыкания.

Во время измерения сопротивления в условиях эксплуатации следует обращать внимание на относительную разницу значений сопротивления в полюсах выключателя. Разница более чем на 25 — 30% свидетельствует о нарушении контактного соединения в полюсе с увеличенным значением переходного сопротивления. Если переходное сопротивление вакуумного выключателя будет превышать нормированное значение более чем в 2 раза, выключатель не должен вводиться в работу. Его дальнейшая эксплуатация возможна только с разрешения предприятияизготовителя. Значительное увеличение сопротивления может иметь место при потере вакуума в одной из ВДК и коммутации выключателем токов нагрузки. Такие случаи наиболее вероятны на присоединениях с частыми коммутациями, например, в цепях плавильных печей. Для подтверждения случая потери вакуума необходимо провести испытание продольной изоляции ВВ переменным напряжением.

В случае нарушения работоспособности выключателя вакуумного по вине завода-изготовителя до истечения гарантийного срока, работа по восстановлению или его замене производится предприятием безвозмездно.

В случае выработки коммутационного ресурса или истечения срока службы выключатель подлежит замене. Выключатель, выработавший механический ресурс, подлежит освидетельствованию согласно. Если коммутационный ресурс не выработан и переходное сопротивление находится в допустимых пределах, необходимо обратиться в службу сервиса для замены привода выключателя.

В процессе эксплуатации выключателя необходимо проводить осмотр, техническое обслуживание. Порядок и периодичность технического обслуживания устанавливается в соответствии с технической и эксплуатационной документацией на электроустановки, в которых применяются выключатели.

Объем работ и сроки их проведения приведены в таблице 2.

Таблица 2

1.6 Особенности эксплуатации вакуумных выключателей

Профилактический контроль технического состояния выключателей рекомендуется проводить в следующие сроки:

при вводе в эксплуатацию, первую проверку — через 2 года эксплуатации, повторные — через каждые 5 лет.

В объем профилактического контроля входят:

— проверка общего состояния выключателя, посредством внешнего осмотра ВВ/TEL;

— проверка работоспособности ВВ/TEL;

— измерение сопротивления главной цепи;

— испытание изоляции переменным одноминутным напряжением;

— протирка изоляции.

Выключатели, находящиеся постоянно во включенном или отключенном положении, должны 2 раза в год проходить проверку их работоспособности путем опробования в соответствии с Правилами технической эксплуатации или местными инструкциями по обслуживанию высоковольтной аппаратуры распределительных устройств.

Внеочередные ремонты выключателя производятся после исчерпания коммутационного или механического ресурса с заменой ВД К /TEL.

В связи с увеличением нормированного механического и коммутационного ресурса предлагается изменить периодичность плановых проверок, позволяющих судить о состоянии выключателя в процессе эксплуатации.

Профилактический контроль технического состояния выключателей рекомендуется проводить в следующие сроки:

при вводе в эксплуатацию, первую проверку — при достижении выключателем ресурса 10 000 операций «ВО», повторные — через каждые 25 000 циклов «ВО» с момента ввода в эксплуатацию.

В объем профилактического контроля входят: проверка общего состояния выключателя, выполняемая внешним осмотром, проверка работоспособности ВВ, измерение сопротивления главной цепи и испытание изоляции переменным одноминутным напряжением, протирка изоляции.

В объем профилактического контроля входят: проверка общего состояния выключателя, выполняемая внешним осмотром, проверка работоспособности ВВ, измерение сопротивления главной цепи и испытание изоляции переменным одноминутным напряжением, протирка изоляции.

При достижении выключателем ресурса в 50 000 операций «ВО» предписывается проведение операций планово-предупредительного ремонта, который включает в себя следующий перечень мер: внешний осмотр состояния трущихся частей привода и магнитной системы; замена тяги, передающей усилия от штока ручного отключения на вал выключателя.

Для определения корректных сроков проведения операций ТО и ППР выключатели, предназначенные для работы в режиме частых коммутаций, согласно ГОСТ 18 397–86 предполагают обязательное наличие счётчика числа отключений.

Техническое обслуживание выключателей должно проводиться в соответствии с «Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок», РД 153−34.0−03.150−00. Выключатели BB/TEL являются экологически безопасным изделием.

При номинальном напряжении (линейном) 10 кВ и наибольшем рабочем напряжении (линейном) 12 кВ, выключатель не является источником рентгеновского излучения.

При испытании электрической прочности изоляции главных цепей выключателя кратковременным напряжением промышленной частоты персонал должен находиться на расстоянии не менее 7 м от выключателя или испытания, допускается проводить с защитным экраном, который должен устанавливаться на расстоянии не менее 0,5 м от токоведущих частей выключателя. Защитный экран должен быть выполнен шириной 700 мм и высотой 1000 мм из стального листа толщиной не менее 2 мм или из стекла марки ТФ-5 (ГОСТ 9541−75) толщиной не менее 12,5 мм.

Если проверка электрической прочности изоляции главных цепей выключателя выполняется в шкафу крУ, защитным экраном являются передний щит выключателя и оболочка ячейки. Мощность экспозиционной дозы на расстоянии 7 м от выключателя или на расстоянии 5 см от защитного экрана или оболочки ячейки крУ не превышает 0,03 мкр Р/с и не представляет опасности для обслуживающего персонала.

Персонал, обслуживающий выключатель, должен знать устройство и принцип действия аппарата, изучить настоящую инструкцию и строго выполнять ее требования. Рамы выключателя и привода должны быть надежно заземлены.

При осмотре выключателя следует помнить, что полюсы находятся под высоким напряжением, поэтому запрещается доступ обслуживающего персонала в зону расположения выключателя.

Работы по техническому обслуживанию, регулированию и ремонту выключателя и привода должны производиться только при отсутствии напряжения на обоих выводах полюсов, снятом остаточном напряжении с экрана ВДК, а также во вспомогательных цепях при незаведенной рабочей пружине привода. Защита персонала от неиспользуемого рентгеновского излучения при испытании электрической прочности изоляции главных цепей выключателя должна соответствовать требованиям раздела 3 ГОСТ 12.2.007.0−75, «Санитарным правилам работ с источниками неиспользуемого рентгеновского излучения» НРБ-76И. Временная защита производится с помощью защитного экрана из стального листа толщиной (2−3) мм на расстоянии 0,5 м от ВДК или из стекла марки ТФ-5 (ГОСТ 9541−75) толщиной не менее 12,5 мм.

В процессе эксплуатации выключателя необходимо проводить осмотр, техническое обслуживание. Порядок и периодичность технического обслуживания устанавливается в соответствии с технической и эксплуатационной документацией на электроустановки, в которых применяются выключатели.

В процессе эксплуатации выключателя необходимо проводить осмотр, техническое обслуживание. Порядок и периодичность технического обслуживания устанавливается в соответствии с технической и эксплуатационной документацией на электроустановки, в которых применяются выключатели (таблица 3).

Таблица 3.

2. Экономическое обоснование выбора вакуумного выключателя

Современное состояние электрических сетей и подстанций в России требует замены устаревшего морально и физически оборудования. Техническое состояние российских сетей трансформаторных подстанций напряжением 10 кВ и ниже вызывает серьезные опасения.

Доля оборудования сетей 6−10 кВ, требующего ремонта и замены, достигает 60−70 процентов. Мировая тенденция развития электротехнического оборудования такова, что ранее распространенные масляные и маломасляные выключатели на напряжение 6−10 кВ повсеместно заменяются на вакуумные выключатели (ВВ). Уже к концу 90-х по данным компании Siemens соотношение между различными типами выключателей, продаваемых в мире на среднее напряжение, составляло в процентах: маломасляные-12, элегазовые-24, вакуумные-64.

В России на данный момент прослеживается аналогичная тенденция. Число продаваемых вакуумных выключателей в нашей стране составляет порядка 50% от остальных типов. Отечественные заводы серийно выпускают ВВ с 1981 г. Разработанные ВВ на напряжение 10 и 35 кВ используются на подстанциях распределительных сетей, а также в различных отраслях промышленности:

· в металлургическом производстве, на печных трансформаторах сталеплавильных печей;

· в электрооборудовании нефтегазового и химического производства;

· на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог и метрополитена;

· в электрооборудовании для открытых горных работ для мощных экскаваторов, комплектных трансформаторных подстанций (КТП);

· в конденсаторных установках на напряжение 6−10 кВ и т. д.

В качестве отличительных достоинств вакуумных выключателей, обеспечивающих им преимущества перед другими типами выключателей (будем их в дальнейшем называть «традиционные выключатели») на средний класс напряжений, можно отметить следующее:

1. Высокая надежность

К показателям надежности элементов схем электрических соединений относят частоту отказов, время восстановления, частоту и длительность капитального и текущего ремонтов.

При прочих равных условиях, то есть, если даже принять в расчет, что частота отказов и время восстановления после аварии равны для вакуумных и традиционных выключателей, то частота и длительность ремонта последних несомненно выше.

Например, для маломасляного выключателя ВК-10, масло необходимо заменить после 10 операций отключения тока 20 кВ. После совершения выключателем 2000 циклов операций включения и отключения, необходимо проводить техническое обслуживание привода. После совершения выключателем 3000 циклов операций включения-отключения (ВО) необходимо проводить капитальный ремонт. А средний ремонт выключателя должен производиться н6е реже одного раза в 4 года.

Вакуумные выключатели являются практически необслуживаемыми. Осмотр и периодические проверки ВВ рекомендуется проводить один раз в 3−5 лет. Во время этих проверок необходимо провести высоковольтные испытания вакуумной дугогасительной камеры и изоляции выключателя, а также проверить переходное сопротивление контактов.

2. Низкие эксплуатационные затраты

Этот пункт напрямую вытекает из предыдущего. Низкие эксплуатационные затраты определяются отсутствием необходимости содержания масляного и компрессорного хозяйств, кроме того вакуумная дугогасительная камера (ВДК) не требует пополнения дугогасящей среды. Высокая коммутационная износостойкость позволяет значительно сократить расходы по обслуживанию ВВ, а также перерывы в электроснабжении, связанные с выполнением регламентных работ.

3. Высокий коммутационный и механический ресурс

Число отключений номинальных токов, допускаемое без ревизий и ремонта ВДК, достигает 50 тысяч, а номинальных токов отключения (токов короткого замыкания) — от 20 до 200 в зависимости от типа ВДК и значения тока. Как уже было ранее отмечено, при эксплуатации маломасляных выключателей необходимо производить ревизию после 1000−2000 отключений номинального тока или 3−12 отключений номинального тока отключения.

Высокий механический ресурс ВВ обусловлен в первую очередь тем, что ход контактов ВДК составляет от 6 до10 мм на напряжения 6−10 кВ. Для масляных и электромагнитных выключателей на эти же напряжения ход контактов достигает 100−200 мм, а, следовательно, применяется более сложная конструкция привода, требующая больших затрат энергии на включение и отключение выключателя, что приводит к необходимости постоянного ухода и проверок состояния деталей привода, что также повышает эксплуатационные расходы на содержание выключателя.

Высокий коммутационный и механический ресурс позволяют применять ВВ в схемах с частыми коммутационными: для трансформаторов сталеплавильных печей; для коммутаций насосов, компрессоров и т. д.

4. Безопасность эксплуатации и экологичность

Для ВВ характерны малая энергия привода, малые динамические нагрузки и отсутствие выброса газов, масла. Масса и габариты ВВ значительно ниже массы и габаритов традиционных выключателей при одинаковых номинальных параметрах тока и напряжения. Все это обеспечивает бесшумность работы и предотвращает загрязнение окружающей среды.

Герметичное исполнение ВДК и отсутствие среды, поддерживающей горение, обеспечивает высокую пожарои взрывобезопасность и возможность работы в агрессивных средах.

Благодаря своим преимуществам вакуумные выключатели все шире применяются как при строительстве новых комплектных распределительных устройств, так и для замены морально и физически устаревших традиционных выключателей при реконструкции комплектных распределительных устройств, находящихся в эксплуатации.

Если брать в рассмотрение более высокую стоимость вакуумных выключателей, то в настоящее время психология заказчиков постепенно меняется. Многие начинают понимать, что пусть дорогое, но качественное оборудование в конце концов себя окупит.

По стоимости и надежности, сейчас можно выделить три основные позиции в коммутационном оборудовании 6−10 кВ:

· дешевые и ненадежные традиционные отечественные выключатели;

· дорогие и надежные вакуумные и элегазовые импортные выключатели;

· надежные отечественные вакуумные выключатели, по стоимости превосходящие традиционные, но уступающие в цене западным образцам;

Для принятия обоснованных решений по сверхнормативной эксплуатации оборудования, и выполнены в том числе для ячеек масляных и воздушных выключателей 6−35 кВ, результаты которых представлены в таблице 4.

По концепции АООТ «РОСЭП», головного института РАО «ЕЭС России» по проектированию сетей среднего напряжения, выключатели на 10 киловольт должны быть вакуумными, на 35 киловольт допустимы и вакуумные, и элегазовые, ана 110 киловольт и выше — только элегазовые. К тому же, элегазовые выключатели по цене в 2−3 раза превосходят вакуумные.

Выбор оборудования в этой ситуации зависит от заказчика, от его требований к надежности снабжения, от его финансовых возможностей.

3. Охрана труда при эксплуатации вакуумного выключателя

При монтаже, испытаниях, включении и эксплуатации вакуумных выключателей необходимо руководствоваться действующими ПУЭ, ПБЭЭ, ППБ, ТЭЭСиС, руководством по эксплуатации НКАИ.

Все работы с выключателями в части требований техники безопасности должны производиться в соответствии с инструкцией по эксплуатации инструкцией, Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТРМ-016−2001, РД 153−34,0−03.150−00., ППБ для энергетических предприятий (РД-153−34.0−03.301−00), «Правилами безопасности при работе с инструментом и приспособлениями», а также требованиями, предусмотренными настоящим разделом инструкции.

Каждый работник, допускаемый к работе с выключателем, должен пройти специальную подготовку по монтажу и (или) эксплуатации выключателя, инструктаж и ознакомиться с настоящей инструкцией. Обслуживание вакуумных выключателей допускается лицами, прошедшими проверку знаний и имеющими соответствующую квалификационную группу по электробезопасности. Персонал, обслуживающий выключатель, должен знать устройство и принцип действия аппарата, изучить настоящую инструкцию и строго выполнять ее требования. Рамы выключателя и привода должны быть надежно заземлены.

При осмотре выключателя следует помнить, что полюсы находятся под высоким напряжением, поэтому запрещается доступ обслуживающего персонала в зону расположения выключателя.

Работы по техническому обслуживанию, регулированию и ремонту выключателя и привода должны производиться только при отсутствии напряжения на обоих выводах полюсов, снятом остаточном напряжении с экрана ВДК, а также во вспомогательных цепях при незаведенной рабочей пружине привода. Запрещается проводить работы на выключателе до снятия напряжения с выключателя, отключения оперативного тока и снятия напряжения с электронагревателей.

Допуск к работе на коммутационном аппарате разрешается после выполнения технических мероприятий, предусмотренных Правилами, обеспечивающих безопасность работы, включая мероприятия, препятствующие ошибочному срабатыванию коммутационного аппарата.

Подъем на находящийся под рабочим давлением воздушный выключатель разрешается только при проведении наладочных работ и при испытаниях. Запрещается подъем на отключенный воздушный выключатель с воздухонаполненным отделителем, когда отделитель находится под рабочим давлением.

Перед подъемом на воздушный выключатель для испытания или наладки следует: отключить цепи управления; заблокировать кнопку местного управления или пусковые клапаны путем установки специальных заглушек либо запереть шкафы и поставить около выключателя проинструктированного члена бригады, который допускал бы к оперированию выключателем (после подачи оперативного тока) только одного определенного работника по указанию производителя работ.

Во время нахождения работников на воздушном выключателе, находящемся под давлением, необходимо прекратить все работы в шкафах управления и распределительных шкафах. Выводы выключателя напряжением 220 кВ и выше действующих подстанций для снятия наведенного напряжения должны быть заземлены.

Перед допуском к работе, связанной с пребыванием людей внутри воздухосборников, следует: закрыть задвижки на всех воздухопроводах, по которым предусмотрена подача воздуха, запереть их приводы (штурвалы) на цепь с замком и вывесить на приводах задвижек плакат «Не открывать! Работают люди»; выпустить из воздухосборников воздух, находящийся под избыточным давлением, оставив открытыми спускной дренажный вентиль, пробку или задвижку; отсоединить от воздухосборников воздухопроводы подачи воздуха и установить на них заглушки.

Нулевые показания манометров на выключателях и воздухосборниках не могут служить достоверным признаком отсутствия давления сжатого воздуха. Перед отвинчиванием болтов и гаек на крышках люков и лазов воздухосборников производителю работ следует лично убедиться в открытом положении спускных задвижек, пробок или клапанов с целью определения действительного отсутствия сжатого воздуха. Спускные задвижки, пробки (клапаны) разрешается закрывать только после завинчивания всех болтов и гаек, крепящих крышки люков (лазов).

Во время отключения и включения воздушных выключателей при опробовании, наладке и испытаниях присутствие работников около выключателей запрещается.

Команду на выполнение операций выключателем производитель работ должен подать после того, как члены бригады будут удалены от выключателя на безопасное расстояние или в укрытие. Для пробных включений и отключений коммутационного аппарата при его наладке и регулировке разрешается при несданном наряде временная подача напряжения в цепи оперативного тока, силовые цепи привода, а также подача воздуха на выключатели.

Установку снятых предохранителей, включение отключенных автоматов и открытие задвижек для подачи воздуха, а также снятие на время опробования плакатов безопасности должен осуществлять оперативный персонал.

Операции по опробованию коммутационного аппарата имеет право осуществлять производитель работ, если на это получено разрешение выдавшего наряд и подтверждено записью в строке «Отдельные указания» наряда, либо оперативный персонал по требованию производителя работ.

После опробования, при необходимости продолжения работы на коммутационном аппарате, оперативным персоналом должны быть выполнены технические мероприятия, требуемые для допуска бригады к работе.

В электроустановках, не имеющих местного оперативного персонала, повторного разрешения для подготовки рабочего места и допуска к работе после опробования коммутационного аппарата производителю работ не требуется.

Перед допуском к работе на коммутационных аппаратах с дистанционным управлением должны быть:

отключены силовые цепи привода, цепи оперативного тока и цепи подогрева;

закрыты и заперты на замок задвижки на трубопроводе подачи воздуха в бак выключателей или на пневматические приводы и выпущен в атмосферу имеющийся в них воздух, при этом спускные пробки (клапаны) оставляются в открытом положении:

приведены в нерабочее положение включающий груз или включающие пружины;

вывешены плакаты «Не включать. Работают люди» на ключах дистанционного управления и «Не открывать. Работают люди» на закрытых задвижках.

Для пробных включений и отключений коммутационного аппарата при его наладке и регулировке допускается при несданном наряде временная подача напряжения в цепи оперативного тока и силовые цепи привода, в цепи сигнализации и подогрева, а также подача воздуха в привод и на выключатель.

Установку снятых предохранителей, включение отключенных цепей и открытие задвижек при подаче воздуха, а также снятие на время опробования плакатов «Не включать. Работают люди» и «Не открывать. Работают люди» осуществляет оперативный персонал или по его разрешению производитель работ. Дистанционно включать или отключать коммутационный аппарат для опробования разрешается лицу, ведущему наладку или регулировку, либо по его требованию оперативному персоналу.

После опробования при необходимости продолжения работы на коммутационном аппарате лицом из оперативного персонала или по его разрешению производителем работ должны быть выполнены технические мероприятия, требуемые для допуска к работе (п. Б3.2.1).

Работник из числа оперативного персонала, получивший разрешение (распоряжение, команду) на включение электроустановки после полного окончания работ в ней, должен перед включением убедиться в готовности электроустановки к включению (проверить чистоту рабочего места, отсутствие инструмента), снять временные ограждения, переносные плакаты безопасности и заземления, установленные при подготовке рабочего места оперативным персоналом, восстановить постоянные ограждения.

Допускающему из числа оперативно-ремонтного персонала разрешается предоставлять право после окончания работы в электроустановке включить ее без получения дополнительного разрешения или распоряжения.

Предоставление права на такое включение должно быть записано в строке наряда «Отдельные указания» .

Право на такое включение предоставляется только в том случае, если к работам на электроустановке или ее участке не допущены другие бригады.

В аварийных случаях оперативный персонал или допускающий могут включить в работу выведенное в ремонт электрооборудование или электроустановку в отсутствие бригады до полного окончания работ при условии, что до прибытия производителя работ и возвращения им наряда на рабочих местах расставлены работники, обязанные предупредить производителя работ и всех членов бригады о том, что электроустановка включена и возобновление работ не допускается.

При испытаниях изоляции главных цепей выключателя повышенным напряжением промышленной частоты 42кВ между силовыми контактами выключателя может появиться рентгеновское излучение. Для защиты персонала от возможного рентгеновского излучения необходимо, чтобы персонал находился на расстоянии не менее 8 м от испытуемого объекта. При невозможности удаления персонала на указанное расстояние, между выключателем и проводящим испытание персоналом должен быть установлен зашитый экран на расстоянии 0,5 м от полюса выключателя, выполненный из стального листа толщиной не менее 2 мм или из стекла ТФ-5 ГОСТ 9541–75 толщиной не менее 12,5 мм.

Оперативное включение и отключение выключателя должно производиться только дистанционно.

Запрещается поднимать выключатель за переходные шины с втычными контактами, т.к. это может привести к поломке контактных выводов выключателя. Подъем выключателя должен осуществляться за три подъемных ушка в верхней части выключателя. Выключатель нельзя бросать.

Порядок работы при замене узлов и деталей пружинного привода:

а) Извлечь выключатель из ячейки и перевести его в зону обслуживания;

б) Взвести пружину включения привода, используя для этого рукоятку. Указатель состояния пружины должен перейти в положение «заведена». Если пружина привода уже заведена, то выполнение операции будет невозможно, а указатель состояния пружины будет показывать «заведена»;

в) Нажать на кнопку включения. Указатель положения выключателя должен перейти в положение «включен». Указатель состояния пружины привода в положении «незаведена»;

г) Нажать на кнопку отключения. Указатель положения выключателя должен перейти в положение «отключен». Указатель состояния пружины привода в положении «незаведена»;

д) Проверить положения указателей состояния пружины и положения выключателя:

— указатель состояния пружины в положении «незаведена»;

— указатель положения выключателя «отключен». Можно приступать к работе.

При внешнем осмотре выключателя необходимо:

1. убедиться в отсутствии внешних загрязнений;

2. убедиться в отсутствии окисления контактных выводов;

3. убедиться в отсутствии повреждения диэлектрических экранов и крышки передней панели выключателя;

4. убедиться в отсутствии повреждения защитных чехлов вакуумных дугогасительных камер;

5. убедиться в отсутствии деформации стальной рамы выключателя и каркаса кассеты;

6. убедиться в отсутствии повреждений выкатной тележки.

Правила и порядок осмотра и проверки готовности выключателя к использованию При осмотре и проверки готовности выключателя к использованию необходимо:

1. убедиться в работоспособности выключателя и шторочного механизма кассеты;

2. убедиться в работоспособности указателей состояния пружины и положения выключателя;

3. убедиться в работоспособности червячного механизма выкатной тележки;

4. убедиться в работоспособности блокировки вкатывания/выкатывания выкатной тележки при включенном положении выключателя (при попытке вкатить/выкатить выкатную тележку при включенном выключателе срабатывает блокировка и выключатель отключается).

Порядок работы обслуживающего персонала:

1. установить выключатель в комплектное распределительное устройство, зафиксировать (контрольное положение);

2. произвести подключение разъема привода выключателя к цепям вторичной коммутации ячейки КРУ;

3. произвести вкатывание подвижной части выкатной тележки в рабочее положение;

4. убедиться в правильном подключении контактов главных цепей;

5. подать напряжение на цепи управления и сигнализации;

6. включить выключатель дистанционно с пульта управления;

7. отключение выключателя можно производить дистанционно или вручную кнопкой отключения.

4. Правила пожарной безопасности при эксплуатации вакуумных выключателей

Вакуумные выключатели и другое электрооборудование, используемые на объектах различного назначения, должны отвечать требованиям действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ) и др, а так же в соответствии с требованиями инструкции о мерах пожарной безопасности при эксплуатации электроустановок.

Нормативные документы по безопасной эксплуатации электрооборудования:

а) Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок;

б) Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации;

в) Правила устройства электроустановок;

г) Правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики Российской Федерации;

д) Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках;

е) Правилами безопасности при работе с инструментом и приспособлениями, применяемыми при ремонте и монтаже энергетического оборудования;

ж) Положения и инструкции о проведении дней ОТ, подготовке и проверке знаний, проведении инструктажей, предотвращении, расследовании причин и учете аварий и других технологических нарушений, несчастных случаев на производстве, пожаров, происшедших на объектах энергетики.

В целях обеспечения экологической безопасности при техническом обслуживании и ремонте электросетевых объектов должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению взрывов и пожаров. Эксплуатация оборудования, зданий и сооружений должна соответствовать требованиям Правил пожарной безопасности.

Каждый работник должен четко знать и выполнять требования Правил пожарной безопасности и установленный на электросетевом объекте противопожарный режим, не допускать лично и останавливать действия других лиц, которые могут привести к пожару или загоранию. Пожарная безопасность устройств и их элементов должна обеспечиваться как в нормальном, так и в аварийном режимах работы.

Пожарная безопасность электроустановок, зданий и сооружений, в которых они размещены, должна отвечать требованиям действующих правил пожарной безопасности (далее ППБ).

Проектирование, монтаж, эксплуатацию электрических сетей, электроустановок и электротехнических изделий, а также контроль за их техническим состоянием необходимо осуществлять в соответствии с требованиями нормативных документов по электроэнергетики.

Электротехнический персонал должен проходить периодическую проверку знаний ППБ одновременно с проверкой знаний норм и правил работы в электроустановках. 4. Плановый ремонт и профилактический осмотр оборудования должны проводиться в установленные сроки и при выполнении мер пожарной безопасности, предусмотренных соответствующей технической документацией по эксплуатации.

Противопожарные устройства и охранная сигнализация, независимо от категории по надежности электроснабжения здания, должны питаться от двух вводов, а при отсутствии двух вводов — двумя линиями от одного ввода. Переключение с одной линии на другую должно осуществляться автоматически.

Объемные самосветящиеся знаки пожарной безопасности с автономным питанием и от электросети, используемые на путях эвакуации (в том числе световые указатели «Эвакуационный (запасной) выход должны постоянно находиться в исправном и включенном состоянии.

Помещения электрощитовых, распределительных устройств, должны быть укомплектованы первичными средствами пожаротушения.

При эксплуатации действующих электроустановок запрещается:

— использовать приемники электрической энергии (электроприемники) в условиях, не соответствующих требованиям инструкций организаций — изготовителей, или приемники, имеющие неисправности, которые в соответствии с инструкцией по эксплуатации могут привести к пожару, а также эксплуатировать электропровода и кабели с поврежденной или потерявшей защитные свойства изоляцией;

— пользоваться поврежденными розетками, рубильниками, другими электроустановочными изделиями;

— обертывать электролампы и светильники бумагой, тканью и другими горючими материалами, а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками (рассеивателями), предусмотренными конструкцией светильника;

— устраивать в помещениях и коридорах распределительных устройств кладовые, не относящиеся к распределительному устройству, а также хранить электротехническое оборудование, запасные части, емкости с ГЖ и баллоны с различными газами; - прокладывать бронированные кабели внутри помещений без снятия горючего джутового покрова; - применять кабели с горючей полиэтиленовой изоляцией при проведении реконструкции или ремонта; - пользоваться электроутюгами, электроплитками, электрочайниками и другими электронагревательными приборами, не имеющими устройств тепловой защиты, без подставок из негорючих теплоизоляционных материалов, исключающих опасность возникновения пожара; - использовать нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы, использовать некалиброванные плавкие вставки или другие самодельные аппараты защиты от перегрузок и короткого замыкания;

— размещать (складировать) у электрощитов, дверей электрощитовых, у электродвигателей и пусковой аппаратуры посторонние предметы, тем более горючие (в том числе легковоспламеняющиеся) вещества и материалы;

— эксплуатировать электронагревательные приборы при отсутствии или неисправности терморегуляторов, предусмотренных конструкцией.

На промышленных объектах большое значение имеет правильный выбор электрооборудования. С этой целью определение класса взрывои пожароопасности помещений и наружных установок должно проводиться технологами совместно с энергетиками проектирующей или эксплуатирующей организации. У входа в производственное помещение должна быть надпись с указанием его класса по взрывной или пожарной опасности.

Лица, ответственные за состояние электроустановок (главный энергетик, начальник электроцеха, инженерно-технический работник соответствующей квалификации, назначенный приказом руководителя предприятия или цеха), обязаны:

а) обеспечить организацию и своевременное проведение профилактических осмотров и планово-предупредительных ремонтов электрооборудования, аппаратуры и электросетей, а также своевременное устранение нарушений ПТЭ и ПТБ, могущих привести к пожарам и загораниям; б) следить за правильностью выбора и применения кабелей, электропроводов, двигателей, светильников и другого электрооборудования в зависимости от класса пожарои взрывоопасности помещений и условий окружающей среды;

в) систематически контролировать состояние аппаратов защиты от КЗ, перегрузок, внутренних и атмосферных перенапряжений, а также других аварийных режимов работы;

г) следить за исправностью специальных установок и средств, предназначенных для ликвидации загораний и пожаров в электроустановках и кабельных помещениях;

д) организовывать систему обучения и инструктажа дежурного персонала по вопросам пожарной безопасности при эксплуатации электроустановок;

е) участвовать в расследовании случаев пожаров и загораний от электроустановок, разрабатывать и осуществлять меры по их предупреждению.

В связи с более совершенной конструкцией и технологией эксплуатации вакуумных выключателей, и отсутствием в них взрыво и горючеопасных составляющих по сравнению с масляным выключателем, они более просты в эксплуатации и больших расходов на выполнение требований пожарной безопасности.

Заключение

Обеспечение надежной работы электростанций, подстанций и систем электроснабжения промышленных предприятий в значительной степени определяется безотказной работой выключателей высокого напряжения. Выключатели — основные коммутационные аппараты в электрических установках и служат для включения и отключения токовых цепей. Уникальной особенностью выключателей является то, что они должны надежно выполнять свои функции, находясь как во включенном, так и в отключенном состоянии, а также одновременно быть постоянно готовыми к мгновенному выполнению коммутационных операций в любых режимах работы, включая аварийные ситуации.

Развитие вакуумных выключателей связано с тем, что вакуум является идеальной изоляционной средой, так как ионизация молекул газа путем соударения с ними электронов чрезвычайно мала, а значит, практически исключено лавинообразное нарастание количества заряженных частиц из-за весьма низкой плотности газа. Поэтому электрическая прочность изоляционного межконтактного промежутка в вакууме значительно выше, а длина дуги значительно меньше, чем в масляных, элегазовых и воздушных выключателях. Это позволяет существенно снизить габариты дугогасительной камеры вакуумного выключателя.

Повышение надежности вакуумных выключателей в основном связано с повышением надежности их приводов, так как надежность дугогасительных камер при современной технологии производства практически безупречна (декларируемая наработка на отказ ВДК лучших производителей составляет 2000 лет). В первую очередь это относится к выключателям отечественного производства, где привод является наиболее слабым местом, вызывающим до 80% общего числа отказов. В подавляющем большинстве выключателей зарубежных фирм применяется пружинный привод, что позволяет сократить габариты и массу, уменьшить время включения. Современные конструкции приводов не требуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Широкому применению вакуумных выключателей способствуют приведенные ниже конструктивные и эксплуатационные преимущества перед традиционными коммутационными аппаратами на напряжение 6−35 кВ (маломасляными, электромагнитными, воздушными).

Конструктивные преимущества вакуумных выключателей:

· высокое быстродействие, отключение тока при первом переходе его через нуль после разведения контактов;

· высокая скорость восстановления электрической прочности межконтактного промежутка в вакууме после погасания дуги;

· высокий коммутационный и механический ресурс, определяемый высокой износостойкостью контактов при коммутации номинальных токов и токов короткого замыкания;

· взрывои пожаробезопасность, даже при работе в агрессивных средах;

· широкий диапазон рабочих температур;

· повышенная стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам;

· малые габариты и масса дают преимущество при выполнении монтажа;

· возможность произвольного пространственного расположения ВДК без ухудшения качественных параметров выключателя, что создает дополнительные удобства при монтаже.

Эксплуатационные преимущества вакуумных выключателей:

· высокая надежность — меньше интенсивность отказов, время восстановления, частота и длительность ремонтов;

· бесшумность, отсутствие выбросов, продуктов горения дуги и внешних эффектов при отключении токов короткого замыкания, отсутствие загрязнения окружающей среды (экологичность);

· малообслуживаемость при эксплуатации позволяет сократить перерывы в электроснабжении, связанные с выполнением регламентных работ;

· отсутствие необходимости в проведении текущего, среднего и капитального ремонта;

· низкие эксплуатационные затраты определяются отсутствием необходимости содержания масляного и компрессорного хозяйств, кроме того, вакуумные дугогасительные камеры не требуют

· пополнения дугогасящей среды;

· питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений;

· малое потребление мощности по цепи оперативного питания;

· совместимость с любыми существующими типами ячеек КРУ и КСО.

Стратегически правильным вариантом решения проблемы обеспечения надежности коммутационных аппаратов напряжением 6−35 кВ является полномасштабное комплексное техническое перевооружение, основанное на современных технологиях, внедрении высоконадежных вакуумных выключателей нового поколения, эффективного формирования для этого источников финансирования и использования инвестиционных средств. При этом выключатели должны применяться мало обслуживаемые, и по возможности, не требующие проведения любых плановых ремонтов на протяжении всего срока эксплуатации. Современные вакуумные выключатели позволяют обеспечивать надежную и безопасную коммутацию цепей в системах электроснабжения потребителей.

вакуумный выключатель ремонт обслуживание

Список используемой литературы

А.А.Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию» (в двух томах, М.: Энергоатомиздат, 1987 г.).

Б.А. Соколов, Н. Б. Соколова «Монтаж электрических установок», (М.: Энергоатомиздат, 1991 г.,-592 с.:ил.).

Назарычев А. Н., Таджибаев А. И. Модели расчета эксплуатационной надежности и управления техническим состоянием электрооборудования. — СПб.: ПЭИПК, 2002. — 39 с.

Назарычев А. Н. Методы и модели оптимизации ремонта электрооборудования объектов энергетики с учетом технического состояния /Иван. гос. энерг. ун-т. — Иваново, 2002. — 168 с.

Ю.Г Барыбин. «Справочник по проектированию электроснабжения.», (М.: Энергоатомиздат, 1990 г., -576 с.:ил.).

Энергетика. Оборудование. Документация. Преимущества и недостатки вакуумных выключателей. [Электронный ресурс]: forca.ru