Транспонирование ножей электрических разъединителей — эффективное средство выравнивания распределения тока, уменьшения электродинамических сил и массогабаритных характеристик

Page 1
background image

Page 2
background image

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


Page 3
background image

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   |  marketing@zeto.ru

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)

 

i

m

2

 

k

2

 

2

(1 – 

k

)  (1 – 

k

)

2

 

F

 = 

F

(

k

) = — 

— + — + — . 

(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


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»