Ножи состоят из двух медных пластин, которые благодаря пружинам плотно охватывают неподвижные контакты. Для повышения электродинамической устойчивости контактов и предотвращения возможности произвольного отключения разъединителя (при прохождении сквозных токов короткого замыкания) поверх медных пластин подвижных контактов в местах их прилегания к неподвижным контактам наложены стальные пластины. Стальные пластины, при прохождении через них больших токов, притягиваются друг к другу и таким образом образуют магнитный замок, усиливающий давление в контактах. Управление ножами осуществляется при помощи трех фарфоровых тяг, механически соединяющих ножи с валом. Для заземления разъединителя на его раме имеется болт.

Разъединителем можно отключать находящиеся под напряжением участки электрической установки при отсутствии в них нагрузочных токов, а также линии при наличии в них небольших зарядных токов и токов холостого хода силовых трансформаторов.

Запрещение отключать разъединителем нагрузочные токи объясняется отсутствием v него специальных лугогасительных устройств, что при разрыве им цепи даже со сравнительно небольшими токами может вызвать образование электрической дуги и вследствие этого — оплавление контактов и аварийный выход разъединителя из строя.

Отключать участки электроустановки при наличии в них токов нагрузки можно с помощью аппарата, снабженного дугога-сительными устройствами. Таким аппаратом является выключатель нагрузки.

Выключатели нагрузки. Выключатель нагрузки (рис. 1, б) имеет большое внешнее сходство с описанным выше разъединителем, но отличается от него особой формой ножей и наличием на неподвижных контактах дугогасительных устройств.

К главным контактным ножам прикреплены стальными держателями медные дугогаеительные ножи, имеющие форму полос, изогнутых по дуге окружности, центр которой совпадает с центром вращения ножей.

Дугогаеительные ножи входят в пазы гасительных камер. Дугогасительная камера (рис. 1, в) состоит из двух пластмассовых колодок (щек). В них встроены два неподвижных дугогасительных контакта и вставлены два вкладыша из органического стекла, образующие узкий канал, по размерам и форме соответствующий размерам и форме дугогасительного ножа.

Корпус гасительной камеры вместе с неподвижным рабочим контактом закреплен на колпачке верхнего опорного изолятора выключателя. Неподвижные контакты состоят из двух коротких гибких медных связей и ленточных пружин приклепанными к ним двумя медными контактными головками. Они прикреплены к контактной стойке, с помощью которой выключатель нагрузки присоединяется к шинам распределительного устройства.

При отключении выключателя сначала размыкаются главные контактные ножи, а затем — дугогаеительные. Возникающая при этом дуга воздействует на стенки вкладышей из органического стекла и вследствие их разложения происходит интенсивное газообразование. При размыкании конец дугогасительного ножа проходит в канале путь около 160 мм. Во время прохождения этого пути выход газам затруднен, благодаря чему давление внутри камеры повышается. Потоки газов, находящихся под давлением, перемещаясь в пространстве между дугогасительным контактным ножом и стенками вкладышей камеры, интенсивно деионизируют дуговой промежуток и гасят дугу.

Включение контактных ножей происходит в порядке, обратном отключению, т.е. сначала замыкаются дугогаеительные ножи, а затем главные.

Угол поворота вала при отключении ограничен буферными резиновыми шайбами, надетыми на концы направляющих стержней. Резиновые шайбы опираются на стальную шайбу и две гайки, навернутые на концы направляющих стержней. В конце отключения движущийся кверху стержень прижимает резиновые шайбы к нижней части упорной планки и гасит таким образом энергию отключения выключателя.

Свободные концы вала выключателя нагрузки выступают с обеих сторон рамы и имеют длину, позволяющую установить приводной рычаг, а следовательно, и привод с любой стороны выключателя.

В распределительных устройствах мощных трансформаторных подстанций, питающихся от большого количества параллельно работающих передвижных станций, в качестве отключающих аппаратов применяют баковые или горшковые масляные выключатели.

Масляные выключатели. Баковый масляный выключатель ВМБ-10 (рис. 1, а) состоит из бака, приводного механизма, размещенного под колпаком, проходных изоляторов (вводов) и контактной системы, состоящей из контактов.

Крышка установлена на баке выключателя и прикреплена к нему четырьмя стальными шпильками. Между крышкой и баком проложена мягкая уплотняющая прокладка из маслостойкой резины, пробки или электрокартона. На крышке смонтировано шесть проходных фарфоровых изоляторов, а также имеются пробка, закрывающая отверстие для заливки масла в бак, и болт для заземления выключателя. Сбоку крышки установлен указатель положения контактов выключателя и выведена выхлопная труба для отвода газов и масла, выбрасываемых из бака при тяжелых отключениях. Под крышкой расположен приводной механизм, вал которого выведен наружу и заканчивается вилкой, служащей для соединения выключателя с приводом.

Бак выключателя заливают чистым трансформаторным маслом, которое служит как для изоляции внутренних токоведущих частей друг от друга и от заземленного бака, так и для гашения электрической дуги, возникающей между контактами при разрыве ими электрической цепи. Дугогасительного устройства выключатель ВМБ-10 не имеет.

Процесс гашения дуги в масле происходит следующим образом. В момент разрыва электрической цепи контактами между ними возникает электрическая дуга, которая, имея высокую температуру (10 000-12000°К и более), действует на окружающий ее слой масла, разлагая и превращая его в газ. Газообразование протекает очень бурно и повышает давление в баке, так как каждый грамм масла выделяет при разложении около 1500 см3 газа, содержащего (по объему) 10% метана, 20% этилена и около 70% водорода, обладающего хорошим дуюгасящим свойством.

Во время расхождения контактов вокруг дуги каждой пары контактов образуется газовый пузырь, давление в котором достигает 10-12 ат. Внутри газового пузыря в момент перехода тока через нулевое значение газы интенсивно перемешиваются, вследствие чего водород, смешиваясь с другими газами, ухудшает проводимость тока в межконтактном пространстве (деиони-зирует это пространство) и гасит дугу.

При отключении относительно больших токов масло и газы, выделяемые под действием дуги, могут (при недостаточном их отводе) взорвать выключатель. Поэтому выключатель снабжен устройством, предохраняющим его от взрыва. Это устройство состоит из отрезков тонкостенных трубок 2, надетых на шпильки, крепящие бак к крышке выключателя. Трубки расположены между нижним торцом лап бака и гайкой. Размеры трубок и толщина их стенок подобраны так, что при повышении давления до опасной величины трубки сминаются и дают возможность баку несколько опуститься. В результате этого между баком и крышкой образуется кольцевая щель, через которую газы, находящиеся в баке, выходят наружу, чем и предотвращается угроза взрыва выключателя.

Дно бака имеет сферическую форму. В центре его приварен штуцер с пробкой для отбора и спуска масла. Внутренняя поверхность бака изолирована электрокартоном для предохранения от перехода напряжения с токоведущих частей на его стенки.

Бак выключателя заливают маслом так, чтобы между поверхностью масла и внутренней поверхностью крышки оставалось свободное воздушное пространство («воздушная подушка»), по объему составляющее не менее 20% общего объема бака. Уровень масла в баке должен быть выше контактов не менее чем на 8-10 см.

Выключатель ВМБ-10 имеет большой объем масла (свыше 60 л), опасен в пожарном отношении и требует для установки отдельной камеры (ячейки), что резко ограничивает его применение.

Более совершенными отключающими аппаратами являются маломасляные горшковые выключатели ВМГ. Основными достоинствами выключателей этого типа являются: малый объем масла (6-8 л) и полная безопасность в пожарном отношении; простота конструкции, обеспечивающая высокую надежность в работе; легкость обслуживания и ремонта; быстрое гашение дуги благодаря наличию в выключателе специального дугогаси-тельного устройства.

Выключатель ВМГ-133 (рис. 1, б) имеет сварную раму из профильной стали. В верхней части рамы расположен вал приводного механизма с приваренными к нему тремя двуплечими рычагами. Плечи рычагов имеют разную длину. К длинному плечу каждого рычага прикрепляется через фарфоровую тягу подвижный контакт, к коротким плечам крайних рычагов- пружины, работающие на растяжение и предназначенные для отключения выключателя. Вал выведен консольно на обе стороны рамы для установки приводного рычага, соединяемого при помощи тяг с приводом выключателя.

На передних угольниках рамы смонтирован щиток с прямоугольным вырезом (окном), против которого на валу нанесены соответствующие надписи, указывающие включенное или отключенное положение выключателя.

В верхней части рамы (на ее связи) укреплен пружинный буфер, а в раме — масляный буфер, предназначенные для смягчения ударов при работе отключающего механизма.

Цилиндры (горшки) выключателя навешены на изоляторы, укрепленные на нижней -связи. Внутри каждого цилиндра (в его нижней части в месте разрыва контактов) установлена дугогасительная камера (рис. 1, в). Камера представляет собой пакет из листового гетинакса, скрепленный изоляционными шпильками. Между листами пакета имеются каналы, заполненные маслом. При образовании дуги на контактах масло, окружающее контакты, разлагается и превращается в газ, вследствие чего в камере создается высокое давление, благодаря которому масло и газы вытесняются в каналы, и, воздействуя на дугу, быстро (в течение не более 0,1 сек) гасят ее. Для заземления на раме имеется болт М12.

Приводы. Управление масляными выключателями и другими коммутирующими аппаратами осуществляется с помощью специальных устройств-приводов. Посредством приводов выполняют операции включения, удержания во включенном положении и отключения коммутирующего аппарата.

Приводы, применяемые для управления высоковольтными выключателями, снабжены включающим, запирающим и расцепляющим механизмами.

Включающий механизм сообщает определенную скорость движения подвижным контактам в процессе включения выключателя. Мощность, развиваемая при этом, должна быть достаточной, чтобы преодолеть сопротивление отключающих пружин, сопротивление трения в механизме и масла (в масляных выключателях), движению контактов, а также силы инерции и собственную массу движущихся частей выключателя.

Запирающий механизм служит для «запирания» привода по окончании процесса включения выключателя. Он удерживает подвижные части выключателя во включенном положении и поэтому должен противостоять усилиям отключающих и контактных пружин, собственно массе подвижных частей, а также усилиям, возникающим при сквозных коротких замыканиях и стремящимся разомкнуть контакты выключателя.

Расцепляющий механизм обеспечивает отключение выключателя путем освобождения (расцепления, разъединения) его движущихся частей от запирающего механизма. Расцепляющий механизм, воздействуя на защелку («собачку») запирающего механизма, освобождает выключатель, после чего последний под действием собственных отключающих пружин отключается.

Приводы выключателей по роду используемой энергии подразделяются на ручные, грузовые, пружинные и электромагнитные.

Ручные и электромагнитные приводы относятся к аппаратам прямого действия, так как энергия, необходимая для операции включения, сообщается приводу непосредственно при ее выполнении.

Грузовые, пружинные и так называемые комбинированные пружинно-грузовые приводы относятся к приводам косвенного действия *, поскольку энергия, необходимая для выполнения операции включения, предварительно запасается в поднятом грузе или заведенной пружине.

Привод, таким образом, представляет собой отдельный аппарат с собственным механизмом, устанавливаемый в непосредственной близости к управляемому им выключателю и соединяемый с ним при помощи вала или системы тяг.

Из существующих типов приводов наиболее широко распространены в подстанциях передвижных электростанций ручной привод ПРБА и грузовой ПГМ.

Привод ПРБА** (рис. 2) является приводом рычажного типа, соединяемым с выключателем при помощи тяги. Он состоит из механизма и набора отключающих электромагнитов (реле), позволяющих применять различные схемы защиты и автоматики. Механизм привода размещен в металлическом корпусе, закрытом крышкой. Ручное управление осуществляется рычагом. Тяга служит для соединения привода с выключателем. В нижней части привода укреплена релейная коробка в которой размещены реле максимального тока и реле минимального напряжения.

Привод снабжен механическим сигнальным блинкером, который при автоматическом отключении выключателя переходит из вертикального положения в горизонтальное (положение 8). Кнопка служит для возврата реле в исходное положение после автоматического отключения. Чтобы привести рычаг в соответствие с отключенным положением механизма, а также подготовить привод к последующему включению, необходимо переместить рычаг сверху вниз. Для осуществления звуковой и световой сигнализаций над приводом установлена коробка с сигнально-блокировочными контактами, вал которых связан тягой с механизмом привода.

Привод ПРБА имеет сравнительно простую конструкцию, надежен в работе и удобен в эксплуатации. Основным его недостатком является то, что он не обеспечивает дистанционного управления выключателем.

К наиболее простым по конструкции и широко распространенным приводам с дистанционным управлением выключателем относится привод ПГМ *, на базе которого созданы и выпускаются приводы УГП, УПГП ** и др.

Привод ПГМ-10 имеет сварной металлический корпус, внутри которого размещены механизм и реле. Механизм связан с валом, вращающимся в подшипниках, установленных в корпусе привода. На конец вала насажен штурвал, поворотом которого против часовой стрелки механизм привода подготавливается к действию. С поворотом штурвала груз поднимается до верхнего предельного положения и удерживается там запирающим механизмом. Привод имеет устройство для ав-тематического подъема груза, состоящее из электродвигателя и редуктора. Груз представляет собой кольцевые гири, подвешенные на стальном тросе. Включение привода производится нажатием кнопки.

Для отключения устройства автоматического повторного включения (АПВ) привод снабжен рукояткой.

Приводом ПГМ можно вручную и дистанционно включать и отключать выключатели всех типов, применяемые в подстанциях передвижных электростанций.

Привод имеет комплект реле и электромагнитов, с помощью которых осуществляется не только управление выключателем, но и отключение его для защиты электроустановки- при авариях и нарушениях режимов работы. Приводом ПГМ можно осуществлять механическое и электрическое автоматическое повторное включение, которое исключает перебои в электроснабжении потребителей при кратковременных самоустраняющихся повреждениях (схлестывании проводов, замыкании проводов линии птицами или вследствие набросов и т. д.), часто возникающих в воздушных линиях, выполненных голыми проводами.