СЕТИ
РОССИИ
52
н
о
в
о
е
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
е
новое оборудование
В
рамках
решения
этих
за
-
дач
распространенные
ранее
масляные
и
мало
-
масляные
выключатели
на
напряжение
6—10
кВ
повсеместно
заменяются
на
вакуумные
.
Оценив
перспективы
рынка
,
электротехни
-
ческое
предприятие
«
Астер
Электро
»
(
г
.
Новосибирск
)
создало
собственное
производство
самых
востребованных
в
настоящее
время
коммутационных
аппаратов
среднего
напряжения
—
вакуумных
выключателей
.
К
разработке
коммутационных
аппаратов
серии
BB/AST
специали
-
сты
«
Астер
Электро
» (AST)
приступи
-
ли
в
2008
г
.
Костяк
конструкторской
команды
составили
молодые
инже
-
неры
,
представляющие
традиции
и
научную
школу
Новосибирского
государственного
технического
уни
-
верситета
(
НГТУ
).
Благодаря
разра
-
ботанному
бизнес
-
плану
компания
получила
поддержку
администрации
Новосибирской
области
.
Процесс
создания
новых
аппа
-
ратов
был
организован
по
методу
проектного
управления
,
который
был
разделен
на
несколько
этапов
.
Каждый
этап
имел
фиксированный
срок
исполнения
и
бюджет
.
Выбран
-
ная
стратегия
оказалась
удачной
.
Уже
в
феврале
2009
г
.
выключатели
BB/AST-10
успешно
прошли
испы
-
тания
в
головной
экспертной
орга
-
низации
по
аттестации
электротех
-
нического
оборудования
ОАО
«
НТЦ
Электроэнергетики
».
А
в
апреле
2009
г
.
продукция
AST
получила
сер
-
тификаты
соответствия
требованиям
ГОСТ
Р
52565-2006 (
безопасность
и
соответствие
требованиям
норма
-
тивных
документов
).
АНАЛИЗ
КОНСТРУКЦИЙ
СУЩЕСТВУЮЩИХ
ВАКУУМНЫХ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
На
электротехническом
рынке
России
уже
сформировался
кон
-
структивный
тип
современного
ва
-
Выключатели
«Астер Электро» –
инновационный
прорыв в сфере
коммутационного
оборудования
Приоритетные задачи энергетической системы России —
комплексное развитие генерирующих мощностей объек-
тов электросетевой инфраструктуры на основе перспек-
тивных энергосберегающих технологий.
Валерий ВОЛОСТНЫХ,
исполнительный директор ООО «Астер Электро»,
Михаил ЛИНТ, независимый эксперт, к.т.н.
53
№ 3, ноябрь-декабрь, 2010
куумного
выключателя
на
напряже
-
ние
10 (6)
кВ
.
В
его
основе
лежит
техническое
решение
установки
трех
полюсов
(
трех
фаз
)
на
едином
метал
-
лическом
корпусе
с
размещением
в
последнем
силовых
приводов
.
При
этом
дугогасительные
вакуумные
камеры
(
КДВ
)
установлены
внутри
полых
опорных
изоляторов
,
роль
ко
-
торых
выполняют
корпуса
полюсов
,
изготовленные
из
прочных
диэлек
-
трических
материалов
.
Закрытое
размещение
КДВ
предохраняет
ка
-
меру
от
возможных
в
эксплуатации
механических
повреждений
и
воз
-
действий
электрической
дуги
тока
ко
-
роткого
замыкания
,
а
также
предот
-
вращает
возможность
перекрытия
фазы
.
В
качестве
материала
для
из
-
готовления
корпуса
полюса
ведущи
-
ми
производителями
выключателей
используются
литьевой
поликарбо
-
нат
и
стеклопластик
.
Поскольку
разработчики
выключа
-
телей
стремятся
к
минимизации
раз
-
меров
и
применяют
камеры
умень
-
шенной
высоты
(
для
выключателя
на
напряжение
10
кВ
устанавливаются
камеры
,
изоляция
наружной
поверх
-
ности
которых
соответствует
классу
напряжения
6
или
даже
3
кВ
),
то
тре
-
буется
усиление
изоляции
.
Такая
не
-
обходимая
дополнительная
изоляция
КДВ
внутри
полюсов
обеспечивается
заливкой
эпоксидного
компаунда
или
установкой
колец
из
кремнийоргани
-
ческой
резины
(
силикона
).
Следующей
важной
особенно
-
стью
современных
выключателей
является
более
широкое
примене
-
ние
электромагнитного
привода
.
Такое
техническое
решение
позво
-
ляет
более
простыми
средствами
обеспечить
выполнение
циклов
АПВ
и
БАПВ
,
значительно
упростить
кине
-
матическую
схему
привода
и
умень
-
шить
массогабаритные
показатели
вакуумного
выключателя
.
Конструктивное
исполнение
элек
-
тромагнитного
привода
имеет
два
базовых
варианта
:
один
привод
,
со
-
единенный
системой
тяг
и
шарниров
с
каждой
из
трех
КДВ
,
или
индивиду
-
альный
привод
на
каждый
полюс
.
В
первом
случае
одновремен
-
ность
замыкания
и
размыкания
контактов
КДВ
обеспечивается
ав
-
томатически
геометрией
шарнирных
соединений
,
но
существенно
зави
-
сит
от
точности
изготовления
приме
-
няемых
материалов
и
износа
в
про
-
цессе
эксплуатации
.
ные
показатели
(
с
блоком
управле
-
ния
,
если
конструкция
выключателя
предусматривает
его
наличие
):
•
полное
время
отключения
—
0,050—0,065
с
;
•
собственное
время
отключения
—
0,035—0,045
с
;
•
собственное
время
включения
—
0,090—0,120
с
.
Для
управления
приводом
выклю
-
чателей
используются
встроенные
в
корпус
выключателя
элементы
управ
-
ления
или
конструктивно
оформлен
-
ные
в
виде
отдельного
изделия
блоки
управления
.
Проявляется
тенденция
к
обеспечению
снижения
тока
цепи
оперативного
питания
,
потребляемо
-
го
при
работе
выключателя
.
Это
обе
-
спечивается
накоплением
энергии
в
конденсаторах
,
устанавливаемых
в
корпус
выключателя
или
в
блок
управления
.
В
результате
такого
ре
-
шения
потребляемый
ток
с
16—25
А
снижается
до
1
А
и
менее
.
ОСНОВНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
И
ОСОБЕННОСТИ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
ВВ
/AST
Выключатели
ВВ
/AST-10
предна
-
значены
для
работы
в
трехфазных
цепях
переменного
тока
частотой
50
Гц
и
номинальным
током
630,
800
и
1000
А
при
токах
отключения
до
20
кА
.
Выключатели
разработаны
для
установки
в
комплектные
рас
-
пределительные
устройства
(
КРУ
)
и
камеры
стационарные
односторон
-
него
обслуживания
(
КСО
)
внутрен
-
ней
и
наружной
установки
,
а
также
для
замены
выключателей
устарев
-
ших
конструкций
.
При
разработке
вакуумного
вы
-
ключателя
в
качестве
главной
ста
-
вилась
задача
создания
быстродей
-
ствующего
аппарата
,
имеющего
небольшие
массогабаритные
харак
-
теристики
и
обладающего
высокой
Во
втором
все
элементы
кон
-
струкции
полюса
расположены
на
одной
оси
,
вдоль
которой
совершают
возвратно
-
поступательное
движе
-
ние
.
Подвижные
контакты
КДВ
жест
-
ко
соединены
со
своими
приводами
,
также
находящимися
на
этой
оси
.
Та
-
кое
решение
раздельного
по
фазам
управления
контактами
КДВ
позво
-
ляет
существенно
упростить
кинема
-
тическую
схему
выключателя
и
отка
-
заться
от
применения
нагруженных
шарнирных
и
рычажных
звеньев
,
что
,
в
свою
очередь
,
позволяет
спро
-
ектировать
выключатель
с
высоким
механическим
ресурсом
,
не
требую
-
щий
обслуживания
и
регулировки
в
течение
всего
срока
службы
.
К
осо
-
бенности
такой
конструкции
следует
отнести
необходимость
обеспечения
одновременности
замыкания
и
раз
-
мыкания
контактов
КДВ
дополни
-
тельными
средствами
(
механически
-
ми
или
электрическими
).
Вариацией
электромагнитного
привода
является
использование
его
только
на
включение
выключа
-
теля
(
замыкание
контактов
КДВ
)
в
сочетании
с
пружинным
приводом
отключения
,
обеспечивающим
раз
-
мыкание
контактов
КДВ
и
выполня
-
ющим
функцию
фиксации
контакта
в
разомкнутом
положении
без
при
-
менения
дополнительных
устройств
и
защелок
.
Третьей
особенностью
совре
-
менных
вакуумных
выключателей
является
применение
магнитной
за
-
щелки
—
устройства
для
фиксации
контактов
КДВ
в
замкнутом
и
/
или
разомкнутом
состоянии
.
Это
тех
-
ническое
решение
,
применяемое
вместо
традиционной
механической
защелки
,
обеспечивает
дополни
-
тельное
упрощение
конструкции
и
увеличение
безремонтного
периода
эксплуатации
выключателя
.
В
каче
-
стве
магнитной
системы
применя
-
ется
как
магнитотвердая
сталь
,
так
и
постоянный
магнит
в
сочетании
с
магнитопроводом
,
выполненным
из
магнитомягкой
стали
.
Все
современные
вакуумные
выключатели
на
класс
напряжения
10
кВ
соответствуют
требованиям
ГОСТ
Р
52565-2006
по
силовым
па
-
раметрам
:
выдерживаемому
ударно
-
му
току
,
току
термической
стойкости
,
испытательному
одноминутному
на
-
пряжению
и
т
.
д
.
При
этом
независи
-
мо
от
конструктивных
особенностей
все
они
имеют
следующие
времен
-
BB/AST-10-20-1000-
У
2
54
СЕТИ РОССИИ
эксплуатационной
надежностью
.
Приоритет
быстродействия
выключа
-
теля
при
коммутационных
операци
-
ях
,
особенно
при
коммутации
токов
короткого
замыкания
в
режимах
АПВ
и
БАПВ
,
АВР
,
над
другими
харак
-
теристиками
вызван
пониманием
того
,
что
время
выполнения
комму
-
тации
выключателем
соответствен
-
но
увеличивает
продолжительность
нахождения
под
токами
короткого
замыкания
защищаемой
линии
и
оборудования
.
Кроме
того
,
в
схе
-
мах
энергоснабжения
с
нормально
разомкнутым
секционным
выключа
-
телем
такой
аппарат
позволит
суще
-
ственно
уменьшить
время
автома
-
тического
включения
резерва
(
АВР
),
что
крайне
важно
для
устойчивой
ра
-
боты
насосных
станций
с
крупными
электродвигателями
.
В
результате
вакуумный
выключа
-
тель
ВВ
/AST-10
выполнен
в
виде
трех
полюсов
,
установленных
на
едином
металлическом
корпусе
.
В
корпусе
размещены
индивидуальные
сило
-
вые
приводы
на
каждый
полюс
(
на
каждую
фазу
).
Дугогасительные
ваку
-
умные
камеры
установлены
внутри
корпусов
полюсов
,
изготовленных
из
прозрачного
поликарбоната
.
Усилен
-
ная
изоляция
корпуса
полюса
как
по
толщине
,
так
и
по
увеличению
пути
утечки
гарантирует
отсутствие
про
-
боев
.
Дополнительная
изоляция
КДВ
выполнена
силиконовыми
кольцами
.
Особая
конструкция
токопроводя
-
щих
шин
позволила
корпус
полюса
выполнить
неразборным
,
что
обе
-
спечивает
возможность
получения
стабильных
точных
размеров
полюса
по
высоте
.
Подвижные
контакты
КДВ
жестко
соединены
со
своими
приводами
с
помощью
изоляционных
тяг
,
которые
также
находятся
внутри
корпусов
по
-
люсов
.
Приводы
включения
выключате
-
ля
—
электромагнитные
.
Магнито
-
провод
привода
выполнен
из
магни
-
томягкой
электротехнической
стали
,
имеющей
минимальную
петлю
ге
-
стерезиса
и
соответственно
обеспе
-
чивающей
минимальные
задержки
времени
при
перемагничивании
.
Импульсы
генерирует
однообмо
-
точная
электромагнитная
катушка
привода
,
на
которую
подается
на
-
пряжение
нужной
полярности
.
Ка
-
тушки
электромагнитных
приводов
всех
фаз
соединены
параллельно
и
подключены
к
блоку
управления
се
-
ложения
и
фиксируются
пружиной
от
-
ключения
в
положении
«
отключено
».
С
целью
обеспечения
быстро
-
действия
выключателя
при
работе
в
циклах
БАПВ
(
О
—0,3
с
—
ВО
—20
с
—
ВО
)
отработана
конструкция
магнитопро
-
вода
,
а
электромагнитная
катушка
привода
спроектирована
таким
об
-
разом
,
что
обеспечивает
избыточ
-
ную
электромагнитную
силу
,
которая
определяется
величиной
произведе
-
ния
тока
на
количество
витков
про
-
вода
на
катушке
.
В
результате
этого
,
а
также
некото
-
рых
других
конструктивных
решений
было
достигнуто
следующее
время
(
с
блоками
управления
серии
БУ
/AST-3):
•
полное
время
отключения
—
0,035
с
;
•
собственное
время
отключения
—
0,025
с
;
•
собственное
время
включения
—
0,035
с
.
По
результатам
опытно
-
про
-
мышленной
эксплуатации
выключа
-
теля
в
его
конструкцию
и
особенно
в
конструкцию
блока
управления
были
внесены
некоторые
изменения
.
Эти
изменения
привели
к
увеличению
на
0,005
с
всего
вышеуказанного
времени
(
с
блоками
управления
БУ
/AST-5.1):
•
полное
время
отключения
—
0,040
с
;
•
собственное
время
отключения
—
0,030
с
;
•
собственное
время
включения
—
0,040
с
.
Тем
не
менее
эти
показатели
остаются
лучшими
на
отечествен
-
ном
рынке
выключателей
данного
класса
.
Помимо
времени
включения
и
от
-
ключения
принятые
конструктивные
решения
обеспечили
достижение
времени
замкнутого
состояния
кон
-
тактов
при
автоматическом
повтор
-
ном
включении
— 0,045
с
,
что
также
сокращает
нахождение
защищаемо
-
го
объекта
под
токами
короткого
за
-
мыкания
в
режиме
АПВ
.
Основной
элемент
вакуумных
выключателей
—
вакуумные
дугога
-
сительные
камеры
.
Выключатели
серии
BB/AST
оснащаются
каме
-
рами
,
созданными
совместно
Все
-
российским
электротехническим
институтом
им
.
Ленина
и
НПО
«
Эко
-
вакуум
».
Создана
уникальная
,
одна
из
самых
малогабаритных
камер
в
мире
.
Использование
разработок
ведущих
специалистов
в
этом
на
-
Блок
автономного
отключения
БАО
/AST-12/300-1
рии
БУ
/AST.
Операции
«
включение
»
и
«
отключение
»
производятся
путем
подачи
мощного
электромагнитного
импульса
,
либо
совпадающего
по
направлению
с
магнитным
полем
магнитного
статора
(
включение
),
либо
противоположного
ему
(
отклю
-
чение
).
Для
фиксации
выключателя
во
включенном
положении
предусмо
-
трена
«
магнитная
»
защелка
.
При
-
менен
постоянный
магнит
из
ред
-
коземельного
сплава
NdFeB,
он
отличается
повышенной
держащей
силой
на
единицу
объема
и
стабиль
-
ностью
характеристик
в
течение
де
-
сятков
лет
.
В
сочетании
с
отработан
-
ной
конструкцией
магнитопровода
это
исключает
вероятность
нештат
-
ного
отключения
.
Размыкание
и
удержание
в
от
-
ключенном
состоянии
контактов
вакуумных
дугогасительных
камер
предусмотрено
пружинами
,
также
установленными
на
каждой
фазе
.
Пружины
взводятся
при
выполнении
выключателем
операции
включения
.
Под
воздействием
импульса
электро
-
магнитной
катушки
якорь
привода
втягивается
в
магнитопровод
,
сжи
-
мая
пружину
отключения
,
и
замыка
-
ет
контакты
КДВ
.
Далее
якорь
,
про
-
должая
движение
,
сжимает
пружину
поджатия
,
обеспечивая
необходимое
усилие
поджатия
контактов
камеры
.
Затем
якорь
достигает
плоскости
магнитного
статора
и
фиксируется
«
магнитной
»
защелкой
в
положении
«
включено
».
При
операции
«
отключе
-
ние
»
в
результате
действия
обратного
электромагнитного
импульса
катушки
происходит
следующее
:
снимается
«
магнитная
»
защелка
,
и
якорь
под
действием
отталкивающихся
магнит
-
ных
полей
,
энергии
пружин
поджатия
и
отключения
ускоренно
выталкивает
-
ся
из
магнитопровода
,
контакты
КДВ
размыкаются
,
достигают
нижнего
по
-
55
№ 3, ноябрь-декабрь, 2010
Конструкторы
предприятия
про
-
должают
работу
над
созданием
малогабаритной
коммутационной
техники
.
Анализ
уровня
развития
современных
технологий
показал
,
что
на
токи
отключения
10—12,5
кА
можно
создать
выключатель
с
еще
меньшими
габаритами
и
массой
.
Наша
особая
гордость
—
подготов
-
ленный
к
производству
еще
более
компактный
,
легкий
выключатель
ВВ
/AST-10-12,5/630
У
2.
На
автори
-
тетной
Международной
отраслевой
выставке
«
Электрические
сети
Рос
-
сии
-2009» (
г
.
Москва
)
экспертами
была
отмечена
уникальность
аппа
-
рата
.
На
сегодняшний
день
выключа
-
тель
проходит
испытания
в
ОАО
«
НТЦ
Электроэнергетики
»
на
коммутаци
-
онную
способность
.
Испытания
на
ток
электродинамической
стойкости
и
трехсекундный
ток
термической
стойкости
аппарат
выдержал
.
поколения
,
объединяющего
в
себе
передовые
технологии
микропроцес
-
сорной
защиты
и
коммутационной
техники
:
пункта
секционирования
ПС
/AST —
на
базе
выключателя
BB/
AST-10-12,5/630.
Разработана
и
изготовлена
опыт
-
ная
партия
микропроцессорных
бло
-
ков
управления
БУ
/AST-20
для
вы
-
ключателей
ВВ
/AST-10-20/1000
У
2.
Эти
блоки
обеспечивают
:
•
местное
и
дистанционное
управ
-
ление
вакуумным
выключателем
«
сухими
»
контактами
реле
или
по
-
дачей
управляющего
напряжения
на
соответствующие
входы
блока
управления
;
•
контроль
и
индикацию
положения
вакуумного
выключателя
и
ис
-
правности
его
цепей
управления
;
•
постоянный
контроль
работоспо
-
собности
(
самодиагностику
)
бло
-
ка
управления
;
•
измерение
и
индикацию
текущих
значений
токов
контролируемых
фаз
;
•
блокировку
управляющих
вы
-
ходов
при
неисправности
блока
управления
для
предотвращения
ложных
срабатываний
;
•
гальваническую
развязку
цепей
питания
,
токовых
цепей
,
входов
и
выходов
цепей
управления
.
Но
главное
,
что
мы
выносим
на
рассмотрение
специалистов
эксплуа
-
тирующих
организаций
, —
это
нали
-
чие
непосредственно
в
блоке
управ
-
ления
простейших
защит
:
•
функция
защиты
«
токовая
отсеч
-
ка
»,
трехступенчатая
МТЗ
,
нена
-
правленная
защита
от
замыка
-
ний
на
землю
ОЗЗ
;
•
функция
автоматики
—
трехкрат
-
ное
АПВ
с
возможностью
выбора
количества
ступеней
и
времен
-
ных
задержек
,
резервирование
при
отказах
выключателя
«
УРОВ
»;
•
функция
сигнализации
срабаты
-
вания
защит
с
отображением
на
индикации
и
выдачей
сигнала
во
внешние
цепи
;
•
местное
задание
уставок
защит
,
выбор
количества
ступеней
и
бло
-
кировку
защит
.
Блок
управления
БУ
/AST —
5.2(6.2)-
У
2
правлении
также
обеспечивает
вы
-
сокую
надежность
и
коммутацион
-
ный
ресурс
,
экологическую
чистоту
и
минимальные
затраты
на
эксплуа
-
тацию
аппаратов
.
Блоки
управления
выключателем
серии
БУ
/AST
за
данный
период
пре
-
терпели
ряд
модернизаций
,
в
том
числе
организован
вход
«
резервное
ООО
«
Астер
Электро
»
г
.
Новосибирск
,
тел
. +7 (383) 251-01-18
e-mail: [email protected]
www.asterelectro.ru
При
габаритах
всего
440
х
210
х
440
мм
и
массе
22
кг
выключатель
BB/AST-10-12,5/630
по
своим
пара
-
метрам
подходит
для
большинства
региональных
сетей
и
групп
потреби
-
телей
.
Благодаря
его
компактности
снижаются
трудозатраты
на
монтаж
аппарата
,
его
можно
легко
встраи
-
вать
в
любой
тип
распределительных
устройств
6—10
кВ
.
Специалисты
«
Астер
Электро
»
уверены
,
что
этот
выключатель
найдет
применение
в
хозяйстве
многих
районных
подстан
-
ций
,
поскольку
ток
короткого
замыка
-
ния
большинства
этих
подстанций
не
превышает
5
кА
,
а
номинальный
ток
составляет
не
более
150—200
А
.
Для
реализации
потребностей
схемы
модернизации
энергетиче
-
ского
комплекса
на
период
2010—
2016
гг
. «
Астер
Электро
»
приступило
к
разработке
оборудования
нового
BB/AST-10-12,5-630-
У
2
питание
»
для
подключения
БУ
к
до
-
полнительному
источнику
питания
с
напряжением
+12
В
с
целью
выпол
-
нения
первого
включения
выклю
-
чателя
при
отсутствии
оперативного
питания
,
блоки
адаптированы
ко
всем
используемым
в
сетях
релей
-
ным
и
микропроцессорным
защи
-
там
.
Однако
для
всех
модификаций
сохранена
способность
местного
от
-
ключения
выключателя
в
течение
не
менее
10
часов
после
исчезновения
оперативного
тока
при
температуре
наружного
воздуха
до
минус
45
о
С
.
Опытная
эксплуатация
показала
,
что
при
плюсовой
температуре
местное
отключение
срабатывает
и
через
двое
суток
после
исчезновения
опе
-
ративного
тока
.
В
настоящее
время
выключатели
серии
ВВ
/AST
используют
электро
-
сетевые
предприятия
России
.
Так
,
аппараты
«
Астер
Электро
»
установле
-
ны
в
филиалах
ЗАО
«
РЭС
»,
ОАО
«
МРСК
Сибири
»,
ОАО
«
Новосибирскэнерго
»,
ГУП
«
УЭВ
СО
РАН
»,
Сибирском
филиа
-
ле
ОАО
«
Мегафон
»
и
в
других
органи
-
зациях
.
РАБОТА
ПРОДОЛЖАЕТСЯ
Отрабатывая
конструкцию
выклю
-
чателя
ВВ
/AST-10-20/1000
У
2,
кон
-
структорское
подразделение
пред
-
приятия
активно
выполняет
разра
-
ботку
новых
изделий
.
Оригинал статьи: Выключатели «Астер Электро» — инновационный прорыв в сфере коммутационного оборудования
Приоритетные задачи энергетической системы России — комплексное развитие генерирующих мощностей объектов электросетевой инфраструктуры на основе перспективных энергосберегающих технологий.