§ 16. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ АППАРАТЫ
Высоковольтные аппараты предназначены для работы в сетях с напряжением U≥
1000 В.
Высоковольтные выключатели
— устройства, предназначенные для включения и отключения электрических цепей
напряжением выше 1000 В под нагрузкой и для автоматического отключения при
опасных перегрузках и коротких замыканиях.
Быстрое отключение цепей при коротком замыкании наиболее ответственная операция,
выполняемая с помощью выключателей, так как предотвращает повреждение
оборудования и нарушение нормальной работы энергосистемы.
► Токи короткого замыкания в цепях высокого
напряжения обычно достигают десятков и сотен килоампер.
При размыкании контактов выключателей возникает электрическая дуга, которая
увеличивает время отключения тока и разрушает контакты. Поэтому в высоковольтных
выключателях необходимо быстрое гашение дуги. Существуют различные
способы гашения дуги, основанные на ее интенсивной деионизации и охлаждении,
повышении электрической прочности пространства, в котором дуга может возникнуть.
► Способ гашения дуги является основным фактором,
определяющим конструкцию выключателей.
Различают масляные, воздушные, автогазовые, электромагнитные, вакуумные и
другие выключатели. Управляют выключателями специальным приводом и обычно
дистанционно.
В установках сравнительно небольшой мощности применение высоковольтных мощных
выключателей нецелесообразно из-за их большой стоимости и размеров. Поэтому в
цеховых, сельскохозяйственных и подсобных подстанциях используют так называемые
выключатели нагрузки. Это — автогазовые выключатели, не рассчитанные на
прерывание токов короткого замыкания; обычно их устанавливают совместно с
высоковольтными плавкими предохранителями.
Разъединители
— аппараты, предназначенные для коммутации участков электрических цепей под
напряжением в отсутствие тока нагрузки.
Их применяют для обеспечения видимого разрыва цепи, а также для переключений при
составлении необходимой схемы электрических соединений.
Разъединители могут выполняться однополюсными и трехполюсными.
Полюс разъединителей независимо от разнообразия их конструкций состоит из
неподвижного и подвижного (ножа) контактов, укрепленных на
изоляторах, опорной плиты и рамы.
Разъединители могут иметь ручной, электродвигательный
или пневматический привод.
В современных мощных электрических сетях для снижения токов короткого замыкания
и вызываемых ими электродинамических сил применяют
токоограничивающие реакторы.
Реактор
— это катушка индуктивности, рассчитанная на протекание больших токов.
Для поддержания постоянным индуктивного сопротивления реакторы выполняют без
стального сердечника, вследствие чего они имеют большие размеры и массу.
Разрядники
— аппараты для защиты электроустановок от перенапряжений (например, при грозе).
В разряднике перенапряжения снижаются до значений, безопасных для изоляции
защищаемой сети, а энергия перенапряжения отводится в землю через заземляющий
проводник.
► Принцип действия различных конструкций разрядников
основан на электрическом пробое изоляционного промежутка с последующим
восстановлением его электрической прочности (после снятия перенапряжения).