Высоковольтные-выключатели играют в энергосистемах две основные роли: управление и защиту. Во-первых, они контролируют работу силового оборудования или линий, включая или выключая их по мере необходимости. Во-вторых, они защищают от неисправностей оборудования или линий, быстро отключая неисправный участок от энергосистемы с помощью устройств релейной защиты, обеспечивая нормальную работу неповрежденных участков.
Существует множество типов высоковольтных выключателей-, но конструктивно все они состоят из пяти основных частей: отключающего элемента, несущей изоляции, передающих элементов, основания и приводного механизма. Разрывной элемент является основным компонентом, отвечающим за контроль и защиту. Остальные компоненты предназначены для совместной работы с тормозным элементом для выполнения этих задач.
В зависимости от используемого дугогасящего средства -автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:
Масляные выключатели. Автоматические выключатели, в которых в качестве дугогасительной среды используется трансформаторное масло, называются масляными выключателями. Если масло в выключателе также служит изоляцией после отключения и изоляционной средой между частями, находящимися под напряжением, и заземленным корпусом, такой выключатель называется много-масляным выключателем. Если масло используется только в качестве средства пожаротушения дуги-и в качестве изоляционной среды после разрыва контакта, а изоляционная среда между токоведущими частями и землей выполнена из фарфора или другого материала, такой выключатель называется мало-масляным выключателем. В основном они используются в электросетях различного уровня напряжения, где не требуется частая работа и высокая-скорость отключения.
Автоматические выключатели на основе гексафторида серы (SF6): Автоматические выключатели, в которых в качестве дугогасящей среды-используется газ SF6, обладающий превосходными дугогасящими-и изоляционными свойствами, называются элегазовыми выключателями. Они широко используются в энергосистемах. Они подходят для применений, требующих частой работы и быстрого-торможения. В моей стране элегазовые выключатели рекомендуются для напряжения от 7,2 до 40,5 кВ, особенно для напряжения выше 126 кВ, где используются почти все элегазовые выключатели. Однако они не подходят для высокогорных-районов.
Вакуумные автоматические выключатели. Автоматические выключатели, которые используют высокую диэлектрическую прочность вакуума для гашения дуги, называются вакуумными автоматическими выключателями. В настоящее время они широко используются в сетях электроснабжения (распределения) напряжением 7,2–40,5 кВ, прежде всего для применений, требующих частой работы и высокоскоростных прерываний. Однако при использовании в прибрежных зонах следует уделять внимание предотвращению образования конденсата, поскольку это снизит дугогасительную-способность дугогасительной-камеры выключателя.
Вышеупомянутые три типа автоматических выключателей в основном используются в энергосистемах, тогда как некоторые старые типы, такие как воздушные выключатели, постепенно выводятся из употребления.
Выключатели-разъединители. Выключатели высокого-напряжения в основном используются для изоляции источников питания-высокого напряжения для обеспечения безопасного обслуживания. Поэтому их конструктивной особенностью является хорошо видимый размыкающий разрыв после отключения. Еще одной конструктивной особенностью является отсутствие специального дугогасительного-устройства, поэтому они не могут работать под нагрузкой. Однако они допускают коммутацию некоторых малых токов, например ненагруженных трансформаторов с током возбуждения не более 2А, ненагруженных линий с током зарядного конденсатора не более 5А и цепей трансформаторов напряжения. Внутренние разъединители, используемые в распределительных устройствах, в основном включают серии GN19, GN6 и GN9. Разъединитель в основном состоит из проводящей части, изолирующей части, передающей части и основания.
Высоковольтные-выключатели нагрузки. Назначение выключателей нагрузки соответствует их конструктивным характеристикам. Конструктивно выключатели нагрузки в основном бывают двух типов: один - самостоятельно монтируемый на стене или раме, по конструкции аналогичный выключателю-разъединителю; другой устанавливается в распределительном устройстве высокого-напряжения, особенно при использовании вакуума или газа SF6, и находится ближе к автоматическому выключателю. Использование выключателей нагрузки сочетает в себе преимущества обоих типов.
В разомкнутом положении выключатель нагрузки, как и разъединитель, имеет четкую точку отключения, обеспечивая тем самым электрическую изоляцию. Обеспечивает необходимые условия для надежного отключения электропитания обесточенного оборудования или линий.
Выключатели нагрузки оснащены простыми-устройствами гашения дуги, позволяющими им коммутировать токи нагрузки в пределах номинального диапазона тока. Их можно использовать для переключения трансформаторов и батарей конденсаторов определенной мощности, а также распределительных линий определенной мощности. В некоторых цехах трансформатор расположен далеко от выключателя в распределительном помещении высокого-напряжения. При отключении электроэнергии в трансформаторном помещении не видно очевидного места отключения. Поэтому на стене трансформаторной комнаты часто устанавливают высоковольтный выключатель нагрузки. Это обеспечивает удобную работу трансформатора с током холостого хода и обеспечивает четкую точку отключения, гарантируя безопасное и надежное отключение электроэнергии.
Выключатели нагрузки, оснащенные высоковольтными-предохранителями, можно использовать в качестве автоматических выключателей с ограниченной отключающей способностью. В этом случае сам выключатель нагрузки используется для переключения тока нагрузки в нормальных условиях, а высоковольтный предохранитель используется для прерывания тока короткого-замыкания. Однако эти выключатели нагрузки в основном относятся к вакуумному-типу или шестифторидному сернистому типу-, а весь главный блок кольца относительно небольшой и способен поддерживать трансформаторы с максимальной мощностью 1250 кВА.