Проведем анализ номинальных параметров различных выключателей нагрузки. Для этого сведем в таблицу номинальные параметры для различных выключателей.
Таблица 1
| Тип выключателя | ВНМ-10/400 | SL12 | Isarc |
| Номинальное напряжение, кВ | |||
| Наибольшее рабочее напряжение,кВ | |||
| Номианльный ток, А | |||
Номинальный ток отключения при  , А
| |||
| Номинальный ток отключения при , А
Повышенный ток отключения при , А
| - | - | |
| Наибольший ток отключения при , А
| - | - | |
| Нормированные параметры сквозного тока короткого замыкания: ток электродинамической стойкости (наибольший пик тока к.з.), кА: ток термической стойкости (средне квадратичное значение тока короткого замыкания завремя его протекания), кА время протекания тока к.з., с: | |||
| Нормированные параметры тока включения Наибольший пик, кА Начальное действующее значение периодической состовляющей, кА | - | - - | |
| Собственное время, с Включения Отключения | 0,15 0,1 | 0.1 0.1 | - - |
| Механическая износостойкость, циклы(В-t-О) |
Номинальное напряжение выключателя (Uном) - это напряжение, которое указывается на табличке выключателя (из ряда стандартных напряжений). Высоковольтный выключатель должен нормально функционировать на этом напряжении, являющемся линейным напряжением трехфазной сети, в которой он предназначен работать.
Номинальный ток выключателя (Iном) - это указываемый в паспортных данных выключателя наибольший ток (его действующее значение), который выключатель способен длительно пропускать без повреждений при номинальных значениях напряжения и частоты, а также при температуре его рабочих элементов, не превышающей заданную.
Номинальный ток отключения выключателя - это наибольший ток КЗ (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключить при наибольшем рабочем напряжении при заданных условиях восстановления напряжения и заданном цикле коммутационных операций, которые обязан совершить коммутационный аппарат.
Ток электродинамической стойкости - Этот ток определяет максимально
возможные механические усилия, возникающие вследствие протекания тока по токоведущему контуру, способные не только деформировать токопровод и опорныеконструкции электрического аппарата, но и разрушить аппарат.
Время включения (до возникновения тока в цепи) выключателя с приводом - промежуток времени от момента подачи команды на включение до момента пробоя промежутка между сближающимися контактами при номинальном напряжении сети.
Время отключения выключателя с приводом - промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах (для выключателей с шунтирующими резисторами следует различать время до момента погасания основной дуги и время до погасания вспомогательной дуги).
Анализируя номинальные параметры можно сказать что все выключатели обладают одинаковой механической износостойкостью. Наименьший ток термической и электродинамической стойкости у выключателя серии Isarc. В основном все остальные параметры выключателей одинаковы. Следовательно решение о применении того или иного типа выключателя можно принимать основывая на только экономических соображениях.
Предохранители в ВН.
В современных электрических сетях среднего класса напряжением 10-35кВ одним из перспективных направлений является применение для защиты трансформаторных подстанциях коммутационного защитного устройства «высоковольтный выключатель нагрузки + высоковольтный предохранитель» (ВН-ВП). Применение ВН-ВП обеспечивает надежную защиту трансформатора от токов короткого замыкания, а так же приводит к снижению стоимости подстанции. Применение силовых элегазовых и вакуумных выключателей нецелесообразно, так как они отключают «малые токи», значительно меньшие, чем номинальные токи для таких выключателей. При этом будут возникать значительные перенапряжения, следовательно, требуется установка ограничителей перенапряжений, что в дополнение к высокой стоимости силового выключателя так же увеличивает стоимость подстанции.
Рис.6 Патрон высоковольтного предохранителя и патрон установленный на изоляторах.
Высоковольтный предохранитель – коммутационный аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством расплавления плавкой вставки под действием тока, превышающего определенное значение. Высоковольтные предохранители имеют простую конструкцию, малые размеры, низкую стоимость, высокую отключающую способность. Такие предохранители широко используются в распределительных устройствах(РУ). Использование ВП позволяет упростить схемы РУ, уменьшить стоимость подстанций. К недостаткам ВП следует отнести: одноразовое действие, необходимость перерыва в работе защищаемой цепи для замены перегоревшей плавкой вставки. Срабатывание ВП зависит от значения и длительности воздействия сверхтока.
Основными техническими характеристиками предохранителей являются номинальное напряжение, номинальный длительный ток, зависимость времени плавления вставки от тока. Отключающую способность предохранителей характеризуют номинальной отключаемой мощностью. Защитным элементом предохранителя является плавкая вставка, включенная последовательно в электрическую цепь защищаемой сети.
Предохранители, обладающие способностью резко уменьшать ток в цепи при коротком замыкании, называются токоограничивающими. При прохождении через плавкую вставку токов короткого замыкания или длительного тока перегрузки она чрезмерно перегревается и плавится, переходя сначала в жидкое, а затем в газообразное состояние. В процессе расплавления металла вставки между контактами предохранителя образуется дуга. Длительность горения и скорость гашения электрической дуги внутри предохранителя зависят от конструкции предохранителя и правильности выбора плавкой вставки. После гашения дуги электрическая цепь полностью разрывается.
Время перегорания плавкой вставки зависит от величины проходящего через нее тока и называется защитной или времятоковой характеристикой плавкой вставки, которая служит для определения выдержки времени отключения аварийных токов, а также расчетов селективной работы предохранителей и релейной защиты электроустановки.
Ток, плавящий вставку, определяется конструкцией предохранителя, физическими данными самой плавкой вставки (материалом, формой, длиной и поперечным сечением) и температурой окружающего воздуха.
На времятоковую характеристику предохранителя влияет также состояние плавкой вставки. Если использовать вставку с оксидной пленкой, у которой вследствие этого уменьшилось сечение плавящегося элемента из-за длительного хранения в ненормальных условиях, то характеристики вставки окажутся измененными.
Плавкая вставка может работать длительное время, если через нее проходит номинальный или меньший электрический ток. При прохождении через предохранитель рабочего тока вставка нагревается, но структура металла не меняется.
Типичная конструкция высоковольтного предохранителя представлена на рисунке 6.
Рис.7 Конструкция высоковольтного преохранителя
Контактная крышка 1 создает электрический и механический контакт с держателем предохранителя. Изготавливают из меди или медного сплава и покрывают серебром или никелем. Изоляционный корпус 2 изготавливают из покрытого глазурью электротехнического фарфора. Сердечник плавкого элемента 3 полый внутри и имеет сечение в форме звезды. Он соприкасается с проволочными элементами лишь в нескольких опорных точках. Внутри сердечника проходит питающий провод доя системы ударного сигнализатора срабатывании. Плавкий элемент 4 состоит из тонких лент изготовленный из серебра, толщиной до 0,2 мм. Медь применяется только при малых токах так как медь подвержена обратному возгоранию. Кварцевый песок 5 применяется для ограничения сила тока. Система бойка указателя срабатывания 6 служит для индикации и приведения в действие выключателя.