Выключатели Gerapid производства GE: постоянный ток под контролем!

Опубликовано: 13 февраля 2012 г. в 09:17, 357 просмотровКомментировать

В России немало мощных потребителей постоянного тока, например, городской и железнодорожный электротранспорт, металлургические предприятия и многие другие. Для защиты данных потребителей используются специальные автоматические выключатели. Об одной из серий таких устройств, автоматических выключателях постоянного тока Gerapid производства GE, и пойдет речь в данной статье.

Основные отличительные особенности выключателей Gerapid:

  • одинаковые размеры выключателей от 2,600 A до 8,000 A;
  • напряжение от 1000 V до 3900 V;
  • компактная модульная конструкция;
  • привод — механический запорный механизм, не нуждающийся в дополнительном источнике питания;
  • привод катушки со встроенным блоком управления;
  • изменяемые варианты выводных контактов;
  • выключатели выпускаются как в стационарной, так и в выдвижной версии.

Механизм

Выключатели постоянного тока Gerapid оснащены износостойким механизмом новой конструкции, который практически не нуждается в обслуживании. Механизм выключателя выполнен на основе механического замыкания, что является лучшим решением, чем механизм на базе удерживающего электромагнита, так как в механическом типе не требуется использовать дополнительный источник питания для управления. Механизм оборудован двумя защелками, одна из которых используется для размыкания при обычных условиях работы (это, например, приведение в действие при помощи независимого расцепителя или расцепителя минимального напряжения), а другая расцепляет подвижный главный контакт другого механизма для размыкания с очень короткой задержкой в случае короткого замыкания.

Контакты

Выключатели Gerapid оборудованы двухступенчатой системой контактов. Основные контакты покрыты серебряным композитным материалом, дугогасительные контакты сделаны из меди и легко заменяются. Гибкий контакт связан с соединением посредством очень плотных оплеток. Комплект присоединяемых контактов используется для установки различных систем расщепления дуги для разных рабочих напряжений на выключатели.

Привод

Для обычных операция включения и выключения в Gerapid установлены электрический включающий соленоид или расцепитель минимального напряжения для выключения. Привод замыкает выключатель примерно через 150 мс. Потребляемая мощность во время работы составляет менее 2 кВт. Для управления модулем шин дополнительный электронный модуль может быть оснащен расцепителем минимального напряжения, который срабатывает в том случае, если напряжение упадет ниже минимального значения. Повторное включение возможно лишь в случае, когда напряжение снова достигнет заданного значения.

Расцепители

Высокая скорость работы автоматического выключателя Gerapid обеспечивается за счет специальной конструкции электромагнитного расцепителя. Она основана на принципе ударного якоря с двойным магнитным полем, работающим независимо от направления тока и без дополнительного питания.

Дугогасительная камера

Дугогасительные камеры изготовлены из стойкого дугоустойчивого материала, в который заделаны дуговые пластины, которые расщепляют дугу на части и увеличивают напряжение дуги путем умножения падения напряжения на аноде и катоде. Из-за высокой теплоемкости пластины и стенки дугогасительной камеры поглощают большое количество энергии дуги. Камеры нужно проверять не реже раза в год, в случае необходимости они легко снимаются и заменяются на новые, при этом демонтажа всего выключателя не требуется.

Система измерения тока SEL

Для измерения тока в автоматических выключателях постоянного тока обычно применяются выносные устройства, которые усложняют монтаж и занимают дополнительно место в ячейке. В отличие от сходных устройств, в выключатель Gerapid уже встроена система измерения тока SEL, что позволяет избавиться от указанных сложностей. Система предназначена для измерения токов в диапазоне от от 6 kA до 12 kA и применяется для напряжения до 4000 V.

Типичные характеристики переключения выключателя для описания работы Gerapid при компьютерном моделировании
Gerapid 2607 1X2 2607 1X4 2607 2X2 2607 2X3 2607 2X4 4207 1X2 4207 1X4 4207 2X2 4207 2X3 4207 2X4
Номин. ток в соответствии с МЭК947-2,EN50123-2 2600A DC 2600A DC 2600A DC 2600A DC 2600A DC 4200A DC 4200A DC 4200A DC 4200A DC 4200A DC
Типичное время механической задержки ed-trip t1 b) 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms 2,5 ms
Типичное время задержки образования дуги t2 b) 5 ms 6 ms 6 ms *) 5,5 ms 5 ms 6 ms 6 ms *) 5,5 ms
Типичное время роста дуги t3 b) 3,5 ms 3,5 ms 5 ms *) 7,0 ms 3,5 ms 3,5 ms 5 ms *) 7,0 ms
Типичное напряжение дуги b) 1500 V 2700 V 3000 V 4300 V 5500 V 1500 V 2700 V 3000 V 4300 V 5500 V
Пиковое напряжение дуги b) 2000 V 3800 V 4500 V 6000 V 7000 V 2000 V 3800 V 4500 V 6000 V 7000 V

Аксессуары и вспомогательные устройства

Для всей линейки автоматических выключателей Gerapid применяется единая линейка аксессуаров и вспомогательных устройств. К числу их можно отнести:

  • Расцепитель минимального напряжения.Обмотка расцепителя минимального напряжения предназначена для непрерывной работы. В случае падения напряжения механизм расцепителя размыкает выключатель. Следовательно, можно использовать расцепитель вместе с электронным отключающим элементом для регулирования напряжения, то есть для коммутации двигателей, где необходимо предотвратить непреднамеренный повторный пуск машин после временной просадки напряжения. Благодаря рабочему режиму расцепитель минимального напряжения является саморегулирующими устройствами, то есть, когда выключатель отключается после разрыва вспомогательного провода (принцип «АВАРИЯ — ОТКЛЮЧЕНИЕ»).
  • Электродинамический расцепитель. Он поставляется по отдельному запросу. Может комплектоваться конденсатором и зарядным устройством.
  • Сменные главные контакты. В случае выхода из строя главных контактов выключателя Gerapid их можно заменять на новые контакты без демонтажа самого выключателя, — это существенно экономит время на монтажные работы.

Установка

Поставляемые выключатели имеют степень защиты IP00. Выключатели устанавливаются в сухом помещении без наличия пыли. Выключатели нельзя подвергать действию сильной вибрации. Нижние и верхние соединения должны быть подсоединены прямо к главным кабелям и шинам.

Выключатель должен эксплуатироваться только в вертикальном рабочем положении, дугогасительная камера должна быть закреплена на штатном месте. После установки необходимо проверить дугогасительную камеру и специальные нарезные соединения на натяжение.

Максимальная отключающая способность в kA
Дугогасительная камера 1000 V DC 1×2 244 244 200 200 200
Дугогасительная камера 2000 V DC 1×4 120 120 120 120 120
Дугогасительная камера 2000 V DC 2×2 100 110 100 100 100
Дугогасительная камера 3000 V DC 2×3 50 50 50 50 50
Дугогасительная камера 4000 V DC 2×4 52 52 52 52 52
Дугогасительная камера 4000 VDC EF4-12 76 76 —  —  — 
Механический рабочий ресурс (при минимальном техобслуживании) 50 000 50 000 50 000 30 000 30 000

Применение выключателей постоянного тока Gerapid

Однополюсные выключатели постоянного тока GE Gerapid применяются в электролизных производствах, в сталелитейной промышленности. Они применяются также в транспорте в качестве фидерных выключателей в тяговых подстанциях (метро, трамваи, железнодорожный транспорт). Кроме того, они применятся в научно-исследовательских организациях и в испытательных центрах для защиты сверхпроводимых катушек в ускорителях частиц. За рубежом автоматические выключатели постоянного тока Gerapid широко используются в самых разных странах: в одной только Германии на железных дорогах установлено свыше полутора тысяч изделий! Автоматические выключатели постоянного тока Gerapid можно встретить на железных дорогах и на промышленных предприятиях в Бельгии и Таиланде, Чили и Китае, Англии и Эстонии, Австралии и Турции, равно как и во многих странах.

Некоторое время назад данные выключатели появились и в России: они применяются в Казанском метрополитене, на новой линии Санкт-Петербургского метрополитена, на Свердловской, Октябрьской и Московской железной дорогах, а также на других объектах. И это только начало российской истории данных устройств!

Д. В. ПЕТРЯШОВ
dmitry.petryashov@ge-industry.ru
Д. А. ХАРИТОНОВ
denis.kharitonov@ge-industry.ru
Компания «Джи И Индастри»

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.