Високовольтний вакуумний вантажний вимикач змінного струму FZN21-40.5 для внутрішньої установки та комбінований пристрій вимикач-запобіжник FZRN21-40.5D призначені для підстанцій киоскового типу 35 кВ у мережах 40,5 кВ частотою 50 Гц. Обидва апарати також можуть використовуватися як самостійні комутаційні пристрої.
Вантажний вимикач вмикає та відмикає струми навантаження та перевантаження до 1250 А і не потребує технічного обслуговування між ремонтами; у комбінованому пристрої послідовний запобіжник з бойком відмикає струм короткого замикання до 20 кА.
Позначення моделі
Позначення комбінованого пристрою FZRN21-40.5D/50-20 розшифровується посимвольно:
- F: Вантажний вимикач
- Z: Вакуумний
- R: З запобіжником
- N: Для внутрішньої установки
- 21: Номер конструктивної серії
- 40.5: Номінальна напруга, кВ
- D: З вбудованим заземлювачем
- 50: Номінальний струм, А
- 20: Номінальний струм відмикання короткого замикання, кА
Без літери R позначення FZN21-40.5 описує самостійний вантажний вимикач на номінальний струм 1250 А, який призначений для комутації струмів навантаження та перевантаження і потребує встановлення захисту від струмів короткого замикання з боку живлення.
Конструкція та принцип дії
Три полюси змонтовані на спільній сталевій рамі: пружинний привід переміщує ніж роз’єднувача та ніж заземлення через ізоляційну тягу, вакуумна дугогасна камера розриває електричне коло, а лицьова панель індикації відображає положення кожного з них. Ніж роз’єднувача створює видимий розрив, а ніж заземлення надійно заземлює знеструмлену ділянку перед проведенням технічного обслуговування.
Струм проходить через вакуумну камеру лише в моменти вмикання та вимикання, що дозволяє позиціонувати вимикач як пристрій, що не потребує обслуговування, з механічним ресурсом 10 000 операцій.
Робота з запобіжниками та технічне обслуговування
Бойок послідовного запобіжника впливає на пристрій відключення, тому спрацювання (перегоряння) запобіжника фіксується безпосередньо на вимикачі, а не покладається лише на релейний захист. Відсік запобіжників доступний лише після відключення та заземлення кола, а заміна запобіжника здійснюється на аналогічний запобіжник того ж номіналу.
Що стосується обслуговування, воно зводиться до періодичної перевірки приводу, блокувань та ізоляції, а також заміні вакуумної камери у разі досягнення допустимого зносу контактів 3 мм; доливання мастила або газу не потребується.
Технічні параметри
Умови експлуатації
- Температура навколишнього середовища: верхнє значення +40℃, нижнє -25℃
- Висота над рівнем моря: не більше 1000 м
- Відносна вологість: середньодобова не більше 95%, середньомісячна не більше 90%
- Сейсмічна стійкість: не більше 8 балів
- Умови на місці встановлення: відсутність пожежонебезпеки, вибухонебезпечних середовищ, хімічної корозії або сильної вібрації
- Ступінь забруднення: II
Електричні параметри
| № | Параметр | Одиниця вим. | Комбінований пристрій FZRN21-40.5D | Вантажний вимикач FZN21-40.5 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Номінальна напруга | кВ | 40.5 | |
| 2 | Номінальна частота | Гц | 50 | |
| 3 | Номінальний струм термічної стійкості (4 с) | кА | 16 | |
| 4 | Номінальний струм | А | 50 | 1250 |
| 5 | Номінальний струм відмикання активного навантаження | А | / | 1250 |
| 6 | Номінальний струм відмикання кільцевої мережі | А | / | 1250 |
| 7 | Номінальний струм динамічної стійкості | кА | / | 40 |
| 8 | Номінальний струм відмикання короткого замикання | кА | 20 | / |
| 9 | Номінальний струм заряду кабелю | А | / | 21 |
| 10 | Випробувальна напруга промислової частоти 1 хв (вакуумний проміжок, між фазами та на землю / між контактами роз’єднувача) | кВ | 95/110 | |
| 11 | Випробувальна напруга грозового імпульсу (вакуумний проміжок, між фазами та на землю / між контактами роз’єднувача) | кВ | 185/215 | |
| 12 | Випробувальна напруга промислової частоти 1 хв для кіл управління та допоміжних кіл | кВ | 2 | |
| 13 | Механічний ресурс | операцій | 10000 | |
| 14 | Допустимий знос контактів вакуумної камери | мм | 3 | |
| 15 | Крутний момент ручного приводу | Н·м | Не більше 250 | |
Механічні параметри
| № | Параметр | Одиниця вим. | Значення |
|---|---|---|---|
| 1 | Контактний проміжок | мм | 17±1 |
| 2 | Провал контактів | мм | 5±1 |
| 3 | Середня швидкість вмикання | м/с | 0.6±0.2 |
| 4 | Середня швидкість вимикання | м/с | 1.5±0.2 |
| 5 | Несинхронність вмикання та вимикання трьох полюсів | мс | ≤2 |
| 6 | Час відскоку контактів при вмиканні | мс | ≤3 |
| 7 | Відстань між струмовідними частинами та до землі | мм | ≥300 |
| 8 | Опір головного кола (без урахування запобіжника) | мкОм | Не більше 150 |
Встановлення та підключення
Монтаж та введення в експлуатацію
Апарат кріпиться до рами комірки через шість монтажних отворів 17х22 мм, перевіряється положення ввімкненого, вимкненого та заземленого станів, а також робота блокувань на всіх трьох полюсах, встановлюється відповідний запобіжник з бойком, що входить у зачеплення з пристроєм відключення, а перед подачею напруги вимірюється опір головного кола та перевіряються ізоляційні відстані.
Габаритні креслення
- Вид спереду: загальна ширина 1060 мм, відстань між зовнішніми рамами 1015 мм, відстань між полюсами 410 ± 2 мм (вказано двічі), вертикальні розміри 99 мм, 285 мм, 400 мм та 450 мм.
- Монтажні отвори: шість отворів 17х22 мм на рамі.
- Вид збоку: висота 1065 мм по верху, сходинки 22 мм та 173 мм, вертикальні розміри 255 мм, 450 мм та 1050 мм, загальна висота 1610 мм та 680 мм біля основи.
- Виводи: нижнє підключення має 4 отвори діаметром 12,5 мм, верхнє — 2 отвори діаметром 12,5 мм; розмір (15) застосовується лише за наявності вбудованого заземлювача.
- Деталі панелі: креслення містить повний набір розмірів; запитайте креслення для вирізів у панелі та отворів під шини.
Позначення компонентів
Номери позицій нижче відповідають габаритному та монтажному кресленню серії:
- Рама
- Пружинний привід
- Дугогасний пристрій
- Ніж роз’єднувача
- Ізоляційна тяга
- Лицьова панель
- Вакуумна дугогасна камера
- Опорний ізолятор
- Ніж заземлення
Застосування
- Підстанції киоскового типу та комплектні розподільні пункти для внутрішньої установки 35 кВ
- Розподільні мережі 40,5 кВ частотою 50 Гц для керування навантаженням та захисту від коротких замикань
- Відгалуження трансформаторів, захищені комбінованим пристроєм вимикач-запобіжник
- Безмасляні установки, які не розкриваються для капітального ремонту між планами обслуговування та працюють у режимі частих комутацій
Вибір та часті запитання
Керівництво з вибору
- Оберіть вимикач або комбінований пристрій. Вантажний вимикач FZN21-40.5 розрахований на струм навантаження 1250 А і потребує встановлення захисту від струмів КЗ з боку живлення; для приєднань трансформаторів у КТП 35 кВ зазвичай застосовують комбінований пристрій FZRN21-40.5D, де запобіжник з бойком відмикає струм короткого замикання до 20 кА, а зникнення фази сигналізується безпосередньо на вимикачі.
- Насамперед перевірте параметри термічної стійкості. Струм термічної стійкості 16 кА протягом 4 с та номінальний струм динамічної стійкості 40 кА визначають переріз шин, кабелів та узгодження з захистом з боку живлення; переконайтеся у відповідності параметрів мережі перед замовленням.
- Підтвердьте рівень ізоляції для мережі 40,5 кВ. Апарат розрахований на випробувальну напругу промислової частоти 95/110 кВ протягом 1 хв та грозового імпульсу 185/215 кВ, з напругою 2 кВ для кіл управління та допоміжних кіл, а відстань між струмовідними частинами та до землі становить не менше 300 мм.
- Врахуйте режими роботи кабелів та трансформаторів. Вимикач відмикає струм заряду кабелю 21 А, струм активного навантаження та струм кільцевої мережі 1250 А, тому однакова конструктивна база підходить як для кабельних мереж, так і для прямого приєднання трансформаторів.
- Порівняйте з іншими моделями серії. Для мереж 40,5 кВ зовнішньої установки на опорах або в шафах обирайте FZW-40.5; для мереж 12 кВ FZN21A-12D є аналогом з цієї ж серії для нижчого класу напруги, а FZN25-12DG охоплює діапазон струмів від 630 до 1250 А при 12 кВ.
Часті запитання (FAQ)
Q1: Для чого призначений FZN21-40.5?
Це триполюсний вакуумний вантажний вимикач для внутрішньої установки в мережах 40,5 кВ частотою 50 Гц, розроблений для сторони 35 кВ підстанцій киоскового типу. Він вмикає та відмикає струми навантаження та перевантаження, створює видимий розрив ножем роз’єднувача та заземлює знеструмлену ділянку ножем заземлення. Комбінований пристрій FZRN21-40.5D додатково оснащений запобіжником з бойком, що дозволяє тій самій базі відмикати струми короткого замикання до 20 кА.
Q2: Чому на сторінці одночасно вказано 40,5 кВ та 35 кВ?
Обидва значення є правильними та описують різні параметри. 40,5 кВ — це номінальна напруга апарата, тобто найбільша напруга мережі, на яку розраховане обладнання, тоді як 35 кВ вказує на номінальну напругу системи, для якої він призначений, а саме на сторону 35 кВ підстанції киоскового типу. Обладнання з номінальною напругою 40,5 кВ є стандартним вибором для мереж 35 кВ, оскільки забезпечує необхідний запас щодо робочої напруги такої мережі.
Q3: Як розшифровується FZRN21-40.5D/50-20?
F — вантажний вимикач, Z — вакуумне середовище дугогасіння, R — наявність комбінованого запобіжника, N — для внутрішньої установки, 21 — номер конструктивної серії, 40,5 — номінальна напруга в кВ, D — наявність вбудованого заземлювача з можливістю вмикання, 50 — номінальний струм комбінованого пристрою в А, 20 — номінальний струм відмикання короткого замикання в кА. Без літери R, FZN21-40.5 позначає самостійний вимикач на 1250 А.
Q4: Яка різниця між цим апаратом для внутрішньої установки 40,5 кВ та FZW-40.5?
Обидва апарати працюють у мережах 40,5 кВ і використовують вакуумну камеру для дугогасіння, але призначені для різних умов експлуатації. FZW-40.5 — це вантажний вимикач-роз’єднувач для зовнішньої установки на опорах або в шафах з погодостійкою ізоляцією. FZN21-40.5 — це апарат для внутрішньої установки в відсік РП підстанції киоскового типу 35 кВ, з базою на 1250 А, струмом термічної стійкості 16 кА протягом 4 с та комбінованим запобіжником. Обирайте модель для зовнішньої установки, якщо вимикач працює просто неба, і цей варіант для монтажу всередині комірки.
Q5: Як він порівнюється з моделями на 12 кВ з цієї ж серії?
Конструкція та середовище дугогасіння ідентичні, відрізняється лише клас напруги. FZN21A-12D — це версія серії на 12 кВ з базою на 630 А, а FZN25-12DG — ще один вакуумний вимикач для внутрішньої установки на 12 кВ. FZN21-40.5 підвищує номінальну напругу до 40,5 кВ, рівні ізоляції до 95/110 кВ промислової частоти та 185/215 кВ грозового імпульсу, а струм бази до 1250 А, тому він не може бути замінений на модель 12 кВ і навпаки.
Q6: Чи справді вантажний вимикач не потребує обслуговування, і як замінюється запобіжник?
Вантажний вимикач розроблений так, щоб не потребувати обслуговування між планами капітального ремонту: контакти працюють у герметичній вакуумній камері, тому немає потреби в доливанні мастила, газу або заміні контактів, а механічний ресурс становить 10 000 операцій. Залишається лише періодична перевірка приводу, блокувань та опору головного кола, а також заміна вакуумної камери, коли знос контактів досягає допустимих 3 мм. У комбінованому пристрої доступ до запобіжника з бойком відкривається лише після відключення та заземлення кола, а заміна здійснюється на аналогічний запобіжник того ж номіналу, щоб бойок продовжував впливати на пристрій відключення.