80
Транспонирование ножей
электрических разъединителей —
эффективное средство выравнивания
распределения тока, уменьшения
электродинамических сил
и массогабаритных характеристик
Современные
тенденции
развития
электро
-
энергетики
всё
больше
ориентируются
на
при
менение
малогабаритных
устройств
,
в
том
числе
и
разъединителей
.
Для
много
-
амперных
разъединителей
габаритные
размеры
определяются
не
только
разрядными
расстояниями
,
зависящими
от
уровней
напряжения
,
но
и
степенью
равномерности
распределения
тока
как
по
сечениям
ножей
,
так
и
между
ними
,
а
также
электро
-
динамическими
силами
,
возникающими
при
токах
короткого
замыкания
.
Буслейко
А
.
А
.,
главный конструктор КБ «Оборудования
электрических станций» отдела генерального
конструктора ЗАО «ЗЭТО»
Острейко
В
.
Н
.,
к.т.н., гранд-доктор теоретической электротехники,
заместитель генерального конструктора ЗАО «ЗЭТО»
по научно-техническим разработкам и публикациям
М
ногоамперные разъединители внутрен-
ней установки переменного напряжения
производства ЗАО «ЗЭТО» типа РВР (это
РВР(З)-20/8000 и РРЧ(З)-20/6300) применя-
ются уже более 40 лет и поэтому хорошо известны спе-
циалистам (З — признак наличия ножей заземления). За
эти годы их конструкция не претерпела существенных
изменений. Вместе с тем, эти разъединители имеют по-
вышенные массо-габаритные характеристики, что яв-
ляется следствием преодоления негативного влияния
известного электромагнитного эффекта «близости»,
обусловленного законом электромагнитной индукции.
Этот эффект приводит к неравномерному распреде-
лению тока между электрически параллельно вклю-
ченными ножами разъединителей и, как следствие,
к возможным перегревам ножей и соответствующих им
контактов, а также к увеличению электродинамических
сил при токах короткого замыкания.
В 2011 году на ЗАО «ЗЭТО» осуществлена разработ-
ка и освоено производство принципиально новой кон-
струкции разъединителя типа РРТ с транспонированной
в ножах токоведущей системой [1]. В его транспониро-
ванном полюсе подвижные ножи образуют пересекаю-
щиеся в пространстве, но изолированные друг от друга
электрические цепи.
Х
-
образное
расположение
ножей
(рисунок 1б) подавляет упомянутый эффект «близости»
и тем самым
обеспечивает
разъединителю
типа
РРТ
важное
достоинство
, заключающееся в практически
равномерном распределении тока между ножами и кон-
тактами (в случае рисунка 1б ток
i
m
делится пополам).
Благодаря этому
уменьшается
интенсивность
маг
-
(1–
k
)
i
m
ki
m
h
a
i
m
ki
m
(1–
k
)
i
m
i
m
F
a
0
i
m
/2
i
m
/2
h
F
Т
h
Т
a
a
a
i
m
/2
i
m
/2
i
m
i
m
Рис
. 1.
Модели
расчета
коэффициентов
(1),
характеризующих
отношение
электродинамиче
-
ских
сил
F
и
F
T
(
согласно
опытным
и
теоретиче
-
ским
данным
,
при
ударном
(
предельном
сквозном
)
токе
короткого
замыкания
i
m
величина
k
≈
0,8,
а
при
номинальном
токе
—
k
≈
0,6).
Позиция
(
а
)
относится
к
РВР
(
З
),
а
позиция
(
б
) —
к
РРТ
(
З
)
б)
а)
ОБОРУДОВАНИЕ
81
182113, Россия, Псковская обл.,
г. Великие Луки, пр. Октябрьский, д. 79
Тел.: +7 (81153) 63732, 63839
Факс +7 (81153) 63845
zeto.ru | зэто.рф | [email protected]
Табл. 1. Сравнительные характеристики разъединителей
РРТЗ и РВРЗ (РРЧЗ) (равногабаритный с РВРЗ разъедини-
тель РРЧЗ отличается лишь толщиной меди в ножах)
Параметры
РРТЗ-20/8000
УХЛ3
РВРЗ-20/8000 МУЗ
(РРЧЗ-20/6300 МУЗ)
Длина, мм:
– без ножей заземления
– с ножами заземления
740
1330
910 (910)
1490 (1490)
Ширина, мм:
– по контактам
– по валам
310
390
420 (420)
520 (520)
Высота, мм:
– откл.
– вкл.
960
580
1040 (1040)
680 (680)
Число «точек» контакта
16
8 (8)
Общая масса, кг
134
238 (222)
Табл. 2. Значения коэффициентов (1) при
номинальных межполюсных расстояниях
a
0
a
0
, мм
K
min
K
max
700
1,33
1,66
800
1,28
1,59
900
1,24
1,55
Примечание
.
Разъединителю
РВР
(
З
)
соответствуют
значения
h
= 577
мм
,
a
= 154
мм
и
k
= 0,8,
а
условному
равногабаритному
разъединителю
РРТ
(
З
) —
h
T
= 114
мм
нитного
поля
и
электродинамических
сил
,
снижаются
потери
электроэнергии
на
тепловыделение
,
повыша
-
ются
надежность
,
рабочий
ресурс
и
термическая
стой
-
кость
,
уменьшаются
массогабаритные
характеристи
-
ки
разъединителя
(таблица 1).
Важным дополнительным достоинством разъедините-
ля РРТЗ-20/8000 УХЛ3 является наличие принципиаль-
но нового механизма снятия контактного давления [2].
Он безупречно функционирует при любом расположении
разъединителя: напольном, настенном и потолочном. При
этом механизм имеет элементарно простую регулировку,
заключающуюся в полной затяжке и фиксации соответ-
ствующего крепежа при включенном разъединителе.
Разъединители типа РРТ(З) и РВР(З) существенно от-
личаются не только по массогабаритным характеристикам
(таб ли ца 1), но и по внешнему виду (рисунок 2). Благодаря
равномерности распределения тока, в РРТ(З) существен-
но снизились электродинамические силы при коротких за-
мыканиях. Поэтому, в отличие от РВР(З), разъединитель
РРТ(З) содержит не четыре, а два изолятора (рисунок 2).
Сказанное подтверждается данными таблицы 2, рас-
считанными по выражениям:
K
min
<
K
=
F
/
F
T
<
K
max
,
K
min
=
F
/
F
Tmax
,
K
max
=
F
/
F
Tmin
. (1)
0
i
m
2
k
2
2
k
(1 –
k
) (1 –
k
)
2
F
=
F
(
k
) = —
h
— + — + — .
(2)
2
a
0
– 2
a
a
0
a
0
+ 2
a
F
Tmax
=
F
(0,5),
F
Tmin
=
F
Tmax
(
h
–
h
T
)
/
h
.
(3)
Выражение (2) относится к расчетной модели рисун-
ка 1а, а выражение (3) — к модели рисунка 1б, при этом
F
Tmax
соответствует значениям
h
T
= 0 и
k
= 0,5, а
F
Tmin
— за-
мене
h
на
h
–
h
T
, при
h
T
≠ 0.
Отметим, что согласно полученному авторами доста-
точно сложному алгоритму расчета величины
K
=
F
/
F
T
,
она близка к величине
K
max
, то есть практически
K
≈
K
max
.
Р
Рис
. 2.
Внешний
вид
(
в
одном
масштабе
)
разъеди
-
нителей
РРТЗ
и
РВРЗ
(
РРЧЗ
)
на
напряжение
20
кВ
и
ток
8000 (6300)
А
РВРЗ-20/8000 МУЗ
(РРЧЗ-20/6300 МУЗ)
ЛИТЕРАТУРА
1. Острейко В.Н., Козловский А.Н., Полетаев А.Н., Буслейко А.А.
Полюс многоамперного разъединителя переменного напря-
жения. Патент РФ № 2470404. Бюл. 2012, № 35.
2. Острейко В.Н., Козловский А.Н., Полетаев А.Н., Буслейко А.А.
Устройство снятия контактного давления. Патент РФ на по-
лезную модель № 105526. Бюл. 2011, № 16.
РРТЗ-20/8000
УХЛ3
№
2 (53) 2019
Современные тенденции развития электроэнергетики всё больше ориентируются на при менение малогабаритных устройств, в том числе и разъединителей. Для многоамперных разъединителей габаритные размеры определяются не только разрядными расстояниями, зависящими от уровней напряжения, но и степенью равномерности распределения тока как по сечениям ножей, так и между ними, а также электродинамическими силами, возникающими при токах короткого замыкания.
