Краны РУ 6: устройство, назначение, технические характеристики и особенности эксплуатации

Кран РУ 6 (Рубчатый Унифицированный, на 6 кВ) представляет собой высоковольтный разъединитель внутренней установки с ручным приводом, предназначенный для коммутации электрических цепей под напряжением в распределительных устройствах (РУ) переменного тока частотой 50 или 60 Гц на номинальное напряжение 6 кВ. Основное функциональное назначение – создание видимого разрыва в силовой цепи для безопасного проведения работ на отключенном оборудовании, а также для оперативных переключений в схемах. Данный аппарат не является коммутационным устройством для отключения токов нагрузки или короткого замыкания; его операции производятся только при отсутствии тока в цепи, за исключением специальных конструктивных исполнений, допускающих отключение токов намагничивания силовых трансформаторов.

Конструктивное устройство крана РУ 6

Конструкция крана РУ 6 является трехполюсной, с вертикальным разрывом цепи. Все три полюса смонтированы на общей раме (основании) и механически связаны общим валом, что обеспечивает одновременное включение и отключение всех трех фаз. Основные узлы и элементы:

• Рама (основание): Изготавливается из стальных профилей или уголков, служит для крепления всех элементов аппарата к конструкции РУ.
• Изоляторы: Опорные изоляторы (стаканы), выполненные из фарфора или эпоксидной смолы. На них крепятся неподвижные (стационарные) и подвижные (ножи) контакты. Обеспечивают необходимую изоляцию токоведущих частей от земли и между полюсами.
• Неподвижные контакты (губки): Представляют собой две пластины с пружинящими свойствами, закрепленные на опорных изоляторах. Внутренние поверхности губок могут иметь накладки из материалов с повышенной электропроводностью и стойкостью к электрической эрозии (например, медь).
• Подвижные контакты (ножи): Токоведущие медные или алюминиевые шины прямоугольного сечения, шарнирно закрепленные на изоляторах подвижной системы. При включении ножи входят в промежуток между губками неподвижных контактов, создавая надежное электрическое соединение.
• Вал и рычажная система: Стальной вал, проходящий через все три полюса, с приваренными рычагами на каждый полюс. Преобразует вращательное движение от привода в поступательно-вращательное движение ножей.
• Приводной механизм: Как правило, ручной рычажный привод ПР-6 (Привод Ручной для 6 кВ). Состоит из корпуса, рычага, кулачкового механизма, фиксаторов положений «Включено» и «Отключено», а также блок-контактов (вспомогательных контактов) для сигнализации и блокировок. Привод обеспечивает необходимое усилие и скорость перемещения ножей, а также их фиксацию в крайних положениях.
• Блок-контакты (вспомогательные контакты): Устанавливаются на приводе и служат для коммутации цепей сигнализации положения разъединителя (включен/отключен) и цепей электромеханических блокировок (например, с выключателями или дверьми шкафа КРУ).
• Заземляющие ножи (опционально): В исполнениях с заземляющими ножами (например, РУ 6/400 с одним или тремя заземляющими ножами) устанавливаются отдельные ножи, соединенные с контуром заземления. Они включаются на основные ножи разъединителя или на специальные заземляющие шины после отключения и заземления линии.

Технические характеристики и параметры

Основные параметры кранов РУ 6 регламентируются ГОСТом и техническими условиями. Ниже приведены типовые значения для распространенных моделей.

Таблица 1. Основные технические характеристики кранов типа РУ 6

Параметр	Значение / Исполнение	Примечание
Номинальное напряжение, кВ	6
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	7.2
Номинальный ток, А	400, 630, 1000	Наиболее распространены 400 А и 630 А
Номинальный ток термической стойкости (Iт), кА	16; 20	Действующее значение в течение времени стойкости
Номинальный ток электродинамической стойкости (Iдин), кА	41; 51	Амплитудное значение ударного тока КЗ
Время термической стойкости, с	4	Стандартное значение
Ток отключения намагничивания трансформатора, А	4; 6.3	Для специальных исполнений
Климатическое исполнение и категория размещения	УХЛ1, У3, Т1	Для помещений с умеренным и тропическим климатом
Механическая износостойкость (число операций), циклов ВО	2000	Без тока
Масса, кг	45 — 80	В зависимости от номинального тока и наличия заземляющих ножей

Исполнения и модификации

Краны РУ 6 различаются по ряду конструктивных признаков, что отражается в их полном обозначении. Пример обозначения: РУ 6/400 У3 – разъединитель рубчатый, 6 кВ, на номинальный ток 400 А, климатическое исполнение У3.

• По номинальному току: 400 А, 630 А, 1000 А. От тока зависит сечение токоведущих частей и размеры контактов.

По наличию заземляющих ножей:

• Без заземляющих ножей.
• С одним заземляющим ножом (обычно на средней фазе).
• С тремя заземляющими ножами (на всех фазах).
• По направлению присоединения шин: С задним или передним присоединением (определяется компоновкой РУ).
• По типу привода: Стандартный привод ПР-6. Возможны исполнения с дистанционным электродвигательным приводом (ПЭ-6), но для кранов РУ 6 это редкость, чаще для аппаратов на более высокое напряжение.
• По материалу изоляторов: Фарфоровые (традиционные) или полимерные (эпоксидные), обладающие большей стойкостью к ударным воздействиям.

Требования к монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию

Правильный монтаж и обслуживание – залог долговечной и безопасной работы разъединителя.

Монтаж

• Установка производится на ровное, жесткое металлическое основание (раму КРУ, каркас клети КСО) строго по уровню.
• Необходимо обеспечить надежное электрическое соединение главных цепей и цепи заземления рамы аппарата. Сечение подключаемых шин должно соответствовать номинальному току.
• Механическая связь с приводом должна осуществляться без перекосов, тяги должны двигаться свободно, без заеданий.
• Проверяется легкость хода ножей, четкость фиксации в крайних положениях, синхронность включения/отключения фаз.

Эксплуатация и обслуживание

• Визуальный осмотр: Регулярная проверка состояния изоляторов (отсутствие сколов, трещин, загрязнений), контактных соединений (отсутствие перегрева, следов окисления), целостности механических частей.
• Проверка контактного нажатия: Контроль усилия, с которым губки обжимают нож. Ослабление нажатия ведет к перегреву контакта.
• Смазка: Периодическая смазка трущихся частей вала, осей и механизма привода специальной морозостойкой смазкой (ЦИАТИМ, Литол).
• Операции переключения: Все операции должны проводиться только с использованием привода. Запрещается включать или отключать разъединитель при наличии тока нагрузки. Последовательность операций с заземляющими ножами строго регламентирована правилами безопасности: сначала отключается линейный разъединитель, затем включаются заземляющие ножи.
• Термоконтроль: В эксплуатации рекомендуется проводить тепловизионный контроль контактных соединений под нагрузкой для выявления перегрева.

Типовые схемы включения в РУ

Краны РУ 6 являются базовыми аппаратами для ячеек КРУ (Комплектных Распределительных Устройств) устаревших, но еще находящихся в эксплуатации серий (К-37, КРУ-1, КРУ-2), а также для камер КСО. В современных КРУ типа К-104, К-25 их место заняли более совершенные разъединители и выкатные элементы, но принцип работы остался схожим.

• Вводная ячейка: Разъединитель устанавливается на вводе от силового трансформатора.
• Линейная ячейка: Разъединитель служит для отключения и заземления отходящей кабельной или воздушной линии.
• Секционный разъединитель: Устанавливается на сборных шинах для секционирования.

В схемах обязательно предусматриваются механические или электромагнитные блокировки, предотвращающие:

• Включение заземляющих ножей при включенном главном ноже.
• Включение главного ножа при включенных заземляющих ножах.
• Отключение выключателя нагрузки или выкатывание тележки выключателя при включенном разъединителе.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается кран РУ 6 от выключателя нагрузки (ВНР, ВНПу)?

Кран РУ 6 – это разъединитель, предназначенный исключительно для создания видимого разрыва и коммутации цепей без тока. Выключатель нагрузки – это коммутационный аппарат, способный отключать и включать токи нагрузки (но не токи короткого замыкания). ВНР имеет дугогасительную камеру, которой у разъединителя нет.

Можно ли отключать ток намагничивания трансформатора краном РУ 6?

Стандартные краны РУ 6 не предназначены для этой операции. Существуют специальные модификации разъединителей (иногда обозначаемые РУН), конструктивно приспособленные для отключения небольших индуктивных токов, например, тока намагничивания силовых трансформаторов мощностью до 1000 кВА. Использование обычного разъединителя для этого приведет к интенсивному горению дуги и повреждению контактов.

Каков главный признак износа контактной системы?

Основной признак – перегрев контактов, обнаруживаемый при термографии или визуально по изменению цвета (окисление, побежалость). Причинами могут быть ослабление контактного нажатия пружин, эрозия контактных поверхностей из-за операций под током, загрязнение или окисление.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание кранов РУ 6?

Периодичность ТО устанавливается местной инструкцией по эксплуатации и зависит от условий работы (частота переключений, запыленность, нагрузка). Как правило, плановый осмотр и обслуживание проводятся не реже 1 раза в год, а также после каждых 200 операций.

Что делать, если нож разъединителя движется туго или не доходит до крайнего положения?

Необходимо немедленно прекратить операцию и выяснить причину. Наиболее вероятные: перекос аппарата при монтаже, деформация тяг или вала, отсутствие смазки в шарнирах, износ или поломка деталей привода, механическое препятствие в траектории движения ножа. Эксплуатация с такой неисправностью запрещена.

Почему в некоторых ячейках три заземляющих ножа, а в других – один?

Количество заземляющих ножей определяется схемой заземления, принятой в конкретном РУ. Один нож (на средней фазе) используется для заземления всех трех фаз через специальную шину, если это предусмотрено конструкцией ячейки и схемой. Три ножа используются для независимого заземления каждой фазы непосредственно на месте. Выбор зависит от требований безопасности и конкретного проекта РУ.

Заключение

Кран РУ 6, несмотря на моральное устаревание конструкции, остается массово эксплуатируемым аппаратом в распределительных сетях 6 кВ промышленных предприятий и объектов энергетики. Его надежность, простота и ремонтопригодность обеспечили длительный срок службы. Грамотная эксплуатация, своевременное техническое обслуживание с контролем состояния контактных систем и механических узлов, а также строгое соблюдение правил переключений являются обязательными условиями для обеспечения его безопасной и долговечной работы в составе распределительных устройств.