К коммутационной аппаратуре высокого напряжения, используемой На электрических станциях и подстанциях, прежде всего относят разъединители, выключатели нагрузки, автоматические выключатели. Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения без нагрузки и создания в них видимого разрыва. Вместе с разъединителями используют высоковольтные предохранители, которые защищают установку от коротких замыканий.

Разъединители изготавливают для внутренней или для наружной установки, однополюсными и трехполюсными, с горизонтальным или вертикальным расположением ножей, с ножами заземления или без этих ножей.

Разъединители выбирают по номинальному напряжению и току, роду установки (наружная, внутренняя) и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротких замыканиях.

В сетях 10, 20 и 35 кВ применяют однополюсные и трехполюсные разъединители типа" РВК (внутренней установки) с приводом ПР-2 и ПР-3; разъединители типов РОН, РЛНД, РОНЗ. В обозначении аппарата: Р — разъединитель, В — внутренней установки, Н—наружной установки, О — однополюсный (одноколонковый), Л — линейный, Д - двухколонковый, 3 —с заземляющими ножами; числами выражены номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А) и т. д.

Разъединители можно применять для отключения и включения тока замыкания на землю до 5 А на линиях 20 и 35 кВ и до 30 А на линиях 10 кВ и ниже, уравнительного тока до 70 А в сетях до 10 кВ, нагрузочного тока до 15 А в Сетях до 10 кВ при условии, что отключение выполняется трехполюсным разъединителем с .механическим приводом. Правила устройства электроустановок допускают применять разъединители для отключения тока холостого хода в тех случаях, когда , мощности установок не превышают следующих значений:

При внутренней установке разъединителей применяют ручные приводы типов ПЧ-50 (червячный) и ПР-3 (рычажный), а при наружной типов ПРИ и ПЧН, снабженные сигнальными блок-контактами КСА.

Выключатели нагрузки служат для включения и отключения высоковольтных (6 и 10 и 35 кВ) электрических цепей небольшой мощности при нагрузке в несколько сотен ампер. Последовательно с ними устанавливают плавкие предохранители.

Выключатель нагрузки отличается от разъединителя главным образом наличием пристроенных к отключающим ножам дугогасительных камер.

В пластмассовый корпус дугогасительной камеры 2 (рис. 14.1) вставлены вкладыши из органического стекла. Нож 4 входит в щель, образованную вкладышами, и у основания дугогасительной камеры резко внедряется в неподвижные контакты. При отключении между контактами и ножом возникает дуга, под действием которой с поверхности вкладышей выделяется большое количество газов. Давление в камере значительно возрастает, теплопроводность газа увеличивается, дуга охлаждается и гаснет.

Высокая скорость движения контактов — около 4 м/с — создается специальными пружинами. Без смены вкладышей выключатели выдерживают от 150 до 200 выключений.

Выключатель нагрузки ВН-11Т (Т — тропического исполнения) — трехполюсный, автогазовый, с заземляющим устройством, внутренней установки — предназначен для коммутации (включения и отключения) электрических цепей напряжением до 10 кВ под нагрузкой. Наибольший отключаемый ток 400 А, номинальный ток 200 А. Без смены дугогасящих вкладышей выключатель допускает 75 отключений тока 200 А и всего 3 отключения тока 400 А. Эти выключатели устанавливают в малогабаритных комплектных распределительных устройствах.

Выключатели нагрузки ВНП-16 и ВНП-17 выполнены на общей раме предохранителями, причем последний имеет устройство, автоматики отключающее его при перегорании плавкой вставки любого предохранителя. Эти выключатели комплектуются приводом ПРА-17.

Высоковольтные автоматические выключатели масляные баковые, маломасляные горшковые, безмасляные воздушные и другие предназначены для включения и отключения электрических цепей высокого напряжения под нагрузкой (в рабочем режиме) и для их отключения при коротких замыканиях.

Последовательно с высоковольтными автоматическими выключатели устанавливают разъединители, которые служат для отъединения отключенных выключателей от сети (например, при осмотре, ремонте).

Автоматические выключатели — наиболее ответственные аппараты электрических установках. Основная их характеристика — это отключающая способность, то есть наибольший ток короткого замыкания, который они могут надежно отключать.

В баковом масляном выключателе (рис. 14.2) контакты всех трех фаз размещены в одном баке, заполненном маслом, которое изолирует фазы одну от другой и служит для гашения дуги при размыкании цепи: образующиеся в масле газы способствуют ее охлаждению и деионизации. Недостаток этих аппаратов — большой объем масла и сравнительно малая отключающая способность.

В маломасляных выключателях контакты каждой фазы помещены в отдельные цилиндрические бачки (горшки) с трансформаторным маслом, которое также выполняет роль изоляции фаз. При размыкании контактов процесс гашения дуги усиливается благодаря интенсивному поперечному движению масла под действием образующихся газов по специальным направляющим каналам.

В горшковых малообъемных масляных выключателях масло используется лишь как средство для гашения дуги и не играет роли изоляционной среды между фазами. Фазы изолированы одна от другой и от земли твердыми изоляторами. В местах разрыва каждой фазы устанавливают масляные баки-горшки. Если в фазе два разрыва, монтируют два масляных бака на фазу.

В горшках создана система камер, благодаря которым дуга, возникающая при размыкании, выдувается и быстро гаснет (рис. 14.3). При расхождении силовых контактов 1 и 2 дуга возникает в полости 3. Под давлением образующихся при этом газов масло из полости 3 под большим давлением выходит в полость 5 и через канал 4 выдувает образующуюся электрическую дугу.  Происходит интенсивная деионизаиия искрового промежутка. Отключаемая мощность у горшковых выключателей значительно больше, чем у баковых многообъемных.

В воздушных выключателях гашение дуги происходит под интенсивным действием сжатого воздуха. Принцип работы выключателя, схема которого приведена на рисунке 14.4, заключается в следующем. При включении сжатый воздух подается в камеру 1, давит на поршень 2 и поднимает подвижный контакт 3, соединяя его с неподвижным контактом 4. При отключении сжатый воздух подается в камеру 1 сверху и в камеру 5. Поршень 2 идет вниз, подвижный 3 и неподвижный 4 контакты расходятся, образующаяся при этом дуга выдувается сжатым воздухом из камеры 5. Такие выключатели устанавливают в каждой фазе.

В электромагнитных выключателях (ВЭМ) гашение дуги происходит под действием магнитного дутья в специальных камерах с лабиринтной щелью, где дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Приводы высоковольтных выключателей 'должны обеспечивать надежное включение цепей, а также отключение при возникновении аварийных режимов. Для отключения служит специальная катушка, которая получает сигнал от реле защиты и вызывает отключение выключателя. Усилие при этом тратится только на выбивание защелки из запорного механизма, а раздвигают контакты выключателя мощные пружины.

Приводы к высоковольтным выключателям разделяют по роду расходуемой во время процесса включения энергии на ручные (штурвальные и рычажные) и двигательные. Ручные приводы могут быть с автоматическим отключением или без него. Двигательные приводы подразделяют на приводы прямого действия — электромагнитные, с дистанционным управлением, потребляющие энергию во время включения непосредственно от вспомогательного источника электроэнергии, и приводы косвенного действия — пружинные, грузовые, пневматические, осуществляющие включение за счет предварительно запасенной энергии.

Приводы могут быть отдельными и встроенными, допускающими мгновенное автоматическое повторное включение (приводы с АПВ) и не допускающими его, для наружной или внутренней установки.

Широко применяются грузовые приводы к высоковольтным выключателям, простые по конструкции, обеспечивающие автоматическое включение и отключение, а также автоматическое повторное включение выключателей после кратковременных коротких замыканий.

На рисунке 14.5 приведена одна из многочисленных и разнообразных схем управления приводом. Схема выполнена на двух реле тока мгновенного действия РТМ и одном реле минимального напряжения РН, которое питается от трансформатора напряжения ТН. Кнопка КД служит для дистанционного отключения выключателя.

Секционирование электрических сетей — одно из средств повышения надежности электроснабжения сельских потребителей. На отдельных отходящих линиях устанавливают автоматические выключатели, которые, например, при коротком замыкании на линии отключают поврежденный ее участок.

Для секционирования линий напряжением 6 и 10 кВ Выпускается сетевой трехполюсный выключатель типа ВМН-10, управляемый с земли, с устройством АПВ. Применение АПВ позволяет использовать для секционирования сельских электрических сетей упрощенные секционирующие аппараты — автоматические отделители (ОД), выполняемые на базе разъединителей (рис. 14.6). Отделители 2 и 3 отключают соответствующие участки линии при отсутствии напряжения до АПВ — во время бестоковой паузы, создаваемой выключателем 1 на головном участке линии. Па отделителях установлены счетчики операций выключения и токовое реле, а на выключателе 1 головного участка— привод многократного АПВ.

При коротком замыкании (к. з.) на одной из отходящих линий отключается выключатель 1 и под действием механизма АПВ снова включается. Если короткое замыкание устранилось, линия остается в работе. В момент повторного отключения выключателя 1 (если короткое замыкание устойчивое) отделитель 2, счетчик импульсов которого зафиксировал два импульса тока короткого замыкания, отключается, а неповрежденная часть линии остается в работе. Отделитель отключается Пружиной, которая заводится при ручном включении отделителя (с земли).

Для создания искусственного короткого замыкания на линии электропередачи (чтобы вызвать отключение установки) при повреждении в трансформаторе понижающей подстанции предназначаются короткозамыкатели типа КЗ на номинальные напряжения 35...220кВ.