Переключатели и отводы обмоток. Типы и конструкция переключателей для схем ПБВ. Ребования, предъявляемые к конструкции переключателей. Конструкция и расчет сечения

В настоящем параграфе будут рассмотрены только основные типы переключателей Для схем ПБВ. Описание конструкций переключающих устройств схем РПН ввиду его большого объема здесь не приводится. Они достаточно полно описаны в [Л. 7].

Основные применяемые схемы регулирования напряжения ПБВ, как об этом было сказано в § 9.2, это прямая и оборотная схемы. В зависимости от применяемой схемы выбирают тип переключателя.

Рис. 14.20. Однофазный переключатель типаПб-300/35:

1 и 9втулка стальная; 2 — труба контактная латунная; 3 —ось колец; 4 — кольца контактные латунные; 5 — вал коленчатый; 6 — диск гетинаксовый; 7 —втулка бумажно -бакелитовая; 8 — наконечник латунный; 10 — штифт стальной

Для прямой схемы применяются однофазные переключатели барабанного типа, устанавливаемые по одному на каждую фазу- Конструкция одного из таких переключателей на номинальный ток 300 а и напряжение 35 кв показана на рис. 14.20.

Рис. 14.21. Переключатель барабанного типа:

1 — штифт стальной; 2 — втулка стальная; 3 —диск гетинаксовый; 4 — вырез в диске 3; 5 — вал коленчатый; 6 — стержень контактный; 7 — кольца контактные; 8 — втулка бумажно-бакелитовая; 9 — кабель

В переключателях барабанного типа осуществлен самоустанавливающийся линейный кольцевой контакт (рис. 14.21). Контактные кольца, выточенные из латунной трубы, установлены на коленчатом валу и прижимаются изнутри к контактным стержням спиральными пружинами, вставленными в каждое из колец. Число колец выбирается по силе тока, на которую рассчитан переключатель. Ось коленчатого вала укреплена в середине двух гетинаксовых дисков.

Рис. 14.22. Установка переключателя барабанного типа:

а — общий вид; б и в — расположение крышки сальника и неподвижных контактов относительно стенки бака; 1 и 11 — цилиндр бумажно-бакелитовый; 2— кабель; 3 — кольца контактные; 4—стержень контактный; 5 — втулка бумажно-бакелитовая; 6 — диск гетинаксовый; 7—втул­ка переходная; 8 — штифт; 9 — нижняя муфта; 10 — защитный цилиндр; 12 — стойка деревянная: 13 — шпилька изоляционная; 14— планка деревянная; 15 — балка ярмовая; 16 — штанга; 17 — верхняя муфта штанги; 18 — вал привода: 19 — крышка бака; 20—фланец; 21 — крышка сальника; 22— колпак привода; 23 — стенка бака; 24 — стопор; 25— указатель положения переключателя

Рис. 14.23. Верхняя часть привода переключателя барабанного типа:

1 — фланец; 2 — упор; 3 — болт; 4 — вал привода; 5 — выступы на крышке; 6 — крышка сальника; 7 — болты стопорные; 8— колпак; 9 — выступ упорный; 10— ука­затель положения переклю­чателя; 11 — винт; 12—кольцо нониусное

По окружности этих дисков расположены контактные стержни, в концы которых впаиваются отводы от обмотки. Для лучшей изоляции в диски вставлены бакелитовые втулки, в которых укреплены стержни, а в центре запрессована стальная втулка, в которой вращается коленчатый вал. Вращение переключателя производится при помощи изоляционной штанги, верхний конец которой оканчивается валом, выходящим на крышку трансформатора (рис. 14.22). Каждое из пяти положений переключателя фиксируется на крышке привода стопорными болтами 7 (рис. 14.23)

Рис. 14.24. Трехфазный нулевой переключатель типа ТПСУ-9-120/10:

а — общий вид; б — вид снизу: 1 — пластина гетннаксовая; 2 — контакт неподвижный; 3 — болт контактный; 4 и 10 — болты; 5 — сегмент контактный; 6 — вал коленчатый; 7 — нал изоляционный; 8 — фланец; 9—цилиндр; 11 — кольцо резиновое; 12 — крышка бака; 13—фланец; 14 — болт стопорный; 15— дощечка; 16 — колпак

Трехфазный переключатель состоит из трех однофазных переключателей барабанного типа, установленных соосно один над другим и приводимых в действие от одного привода. Переключатели укрепляются на активной части при помощи деревянных планок.

Для оборотной схемы ПБВ применяются трехфазные нулевые переключатели. Одна из конструкций такого переключателя на девять контактов (3 положения) на ток 120 а и напряжение 10 кв показана на рис. 14.24. В этом переключателе использованы самоустанавливающиеся сегментные контакты 5, замыкающие три соседние неподвижные контакта 2, к которым присоединены выводные концы обмотки ВН. Этот переключатель устанавливается непосредственно на крышке и также приводится в действие при помощи привода.

Переключатель— весьма ответственный узел конструкции трансформатора. Основной частью переключателя является контактная система, которая должна быть совершенно надежной при эксплуатации трансформатора. Кроме того, поскольку у переключателя имеются подвижные части, он является уже некоторым механизмом, нуждающимся в систематической проверке, наблюдении и уходе. Конструкция привода должна обеспечивать точную установку подвижных контактов относительно неподвижных. Смещение контактов может вызвать их повышенный нагрев и обгорание, что приведет в действие газовую защиту и отключит трансформатор от сети. Каждый тип переключателя предназначен для определенного класса напряжения и номинального тока. Рабочий ток обмотки не должен превосходить номинального тока переключателя.

Провода, соединяющие выводные концы и регулировочные ответвления обмоток с вводами и переключателями и составляющие электрическую схему трансформатора, называют отводами. Отводы состоят из голых или изолированных медных круглых или прямоугольных проводов и системы деталей для их крепления. Креплениями обычно служат деревянные планки, устанавливаемые на активной части трансформатора.

Рис. 14.25. Отводы ВН трансформатора мощностью 3200 ква на напряжение 35 кв:

1 — переключатель типа ПСС-4-120/35ХЗ; 2 — брусок; 3 — стойка деревянная; 4 — меж­дуфазное нулевое соединение; 5 — шпилька деревянная с гайками; 6 — электрокартон; 7 — планки прижимные буковые; 8 — болт стальной; 9 и // — компенсатор (демпфер); 10 — провод марки ПБ; 12 — линия стенки бака; 13 — линия крышки; 14 — ось ввода ВН

При проектировании отводов производится конструктивная разработка заданной расчетом электрической схемы ВН и НН.

Основная задача при конструировании отводов — это добиться рационального их размещения, с тем чтобы при самых коротких проводах обеспечить необходимые изоляционные расстояния между проводами и по отношению к заземленным частям в соответствии с классами напряжения. Конструкция отводов, их крепление не должны допускать перемещение последних и чрезмерный изгиб от тряски и толчков при транспортировке трансформатора, а также от возможной циркуляции масла. В шинных отводах при больших токах могут возникать значительные механические усилия между шинами, особенно в режимах, близких к коротким замыканиям.

Крепление отводов обычно производится на верхних ярмовых балках, к которым для этой цели привариваются пластины или угольники с отверстиями для привертывания деревянных планок. Пример конструктивного выполнения отводов ВН трансформатора мощностью 3200 ква на 35 кв показан на рис. 14.25.

Выбор сечения проводов для отводов производится по допустимому нагреву в двух режимах: короткого замыкания и длительной нагрузки номинальным током.

За время короткого замыкания, пока не сработала дифференциальная защита (2—3 еж), допускается температура отвода не более 250° С. При этом считается, что повышение температуры меди происходит только за счет ее теплоемкости, т. е. без теплоотдачи. Исходя из этих условий плотность тока в отводах ограничивается величиной 4,8— 5 а/мм².

При длительном рабочем режиме перегрев отводов масляных трансформаторов допускается не более 20° С при их расположении над активной частью (в более нагретом масле) и не выше 25° С — на высоте обмоток.

Для круглых проводов, учитывая закрытие 15% их поверхности деталями крепления, допустимая плотность тока о находится по формулам:

при τ_от= 20°С

при τ_от = 25°С

где d — диаметр отвода, мм;

τ_от — температура перегрева отвода.

Для прямоугольных шинных отводов с вертикальным расположением широкой стороны шины, для тех же условий допустимая плотность тока находится по формулам:

при τ_от = 20°С

при τ_от = 25°С

где a и b – толщина и ширина шины, мм;

- коэффициент добавочных потерь.

Контрольные вопросы

• Для чего требуется нормализация размеров пластин магнитопровода?
• Для чего делается усиление сечения ярма?
• Какие преимущества дает бесшпилечная прессовка магнитопроводов?
• Как выбирается форма масляных баков?
• На какие давления рассчитывается бак?
• Для чего нужен маслорасширитель? Как определяется его объем?
• Какие вспомогательные устройства устанавливаются на баке и крышке трансформатора и каковы их назначения?
• Что представляют собой вводы трансформаторов и каково их назначение?

ГЛАВА XV