Выключатели воздушные

[ 1, 2 ]

Энергия сжатого воздуха используется и как движущая сила, перемещающая контакт, и как дугогасящая среда.

Принцип действия заключается в том, что дуга, образующаяся между контактами, подвергается интенсивному охлаждению потоком сжатого воздуха, который подается под давлением до 4*10⁶ П и выбрасывается в атмосферу.

При прохождении тока через 0 температура дуги уменьшается, сопротивление увеличивается. Одновременно происходит механическое разрушение дугового столба и вынос заряженных частиц и паров металла контактов в атмосферу.

Различают камеры продольного и поперечного дутья.

Продольное дутье - воздух подается вдоль дуги.

Поперечное - воздух подается поперек дуги.

Воздух осушают, очищают и хранят в баке под давлением 4*10⁶ П. В нужный момент мощная струя воздуха подается в область горения дуги.

1 - неподвижный контакт

2 - струя воздуха

3 - подвижный контакт

4 - отделитель

Подвижный контакт закрывет своим телом отверстие. Дугогасительная камера только для гашения дуги. Размыкание контактов обеспечивет отделитель в бестоковую паузу.

КВ

1 - неподвижный контакт

2 - струя воздуха

3 - подвижный контакт

4 - отделитель

5 - труба

Неподвижный контакт трубчатый. Процесс гашения дуги происходит с сильным грохотом.

110 кВ

Если требуется выключатель на 220 кВ, то два модуля соединяют последовательно, 330 - три и т.д.

1 - неподвижный контакт

2 - подвижный контакт

3 - поршень

4 - дуга в камере

5 - пружина

6 - выброс наружу

При отключении сжатый воздух воздействует на поршень 3 и отводит подвижный контакт 2 со средней скоростью 2 м/с. Между контактами 1 и 2 возникает дуга 4. Сжатый воздух поступает дуге навстречу и через внутренние полости контактов 1 и 2 выходит наружу 6. Такая камера называется камерой с двухсторонним дутьем.

Пружина 5 замыкает контакты и перекрывает путь воздуху при исчезновении давления (электропневмоклапан открывает и закрывает путь воздуху). В бестоковую паузу отделитель размыкает контакты.

Энергия, выделяемая в дуге, нагревает воздух и в зоне горения дуги создается противодавление. В результате скорость потока воздуха уменьшается, а при некотором значении разрываемого тока образуется закупорка - скорость воздуха = 0. Выключатель в таких условиях сгорит.

Исследования показали, что в рационально сконструированном выключателе при максимальных токах скорость истечения воздуха не должна падать менее 10 м/с.

Эффект закупорки зависит от давления сжатого воздуха, сечения отверстия в месте контакта и мощности, выделяемой в дуге.

С ростом давления сжатого воздуха эффект закупорки будет уменьшаться а отключаемый ток увеличиваться. Однако при большом сечении возрастает расход воздуха и объем бака.

Существует оптимальное расстояние между контактами, при котором ток отключения наибольший.

У многих выключателей после гашения дуги сжатый воздух в камеру не подается, а оптимальное расстояние недостаточно, чтобы выдержать напряжение на контактах при атмосферном давлении. Поэтому совместно с воздушными выключателями создается дополнительный промежуток. Эту роль выполняет отделитель, если его контакты расходятся на достаточное расстояние (70% хода). Подача воздуха прекращается при достижении 70% хода ножей. Пружина 5 возвращает подвижный контакт в прежнее положение.

Преимущества: малый износ контактов, вынос паров металла из дугового промежутка, что увеличивает его электрическую прочность, долговечность (в среднем 75000 отключений).

Выключатель с такой камерой легко развивается по напряжению (220 - 2 камеры последовательно, 330 - 3 камеры и т.д.).

Если номинальное напряжение менее 20 кВ а отключаемый ток более 50 кА - (генераторный конец), то применяются камеры поперечного дутья (рис. 13).

1- дугогасительные

перегородки

2 - неподвижный контакт

3 - подвижный контакт

4 - дуга

5 - сжатый воздух

Подвижный контакт 3 в нижнем положении перекрывает своим телом канал подачи сжатого воздуха. Дуга 4, образующаяся при премещении подвижного контакта 3 относительно неподвижного контакта 2, подвергается интенсивному воздействию

сжатого воздуха 5, котрый прижимает дугу к дугогасительным перегородкам 1, выполненных из фибры.

Поперечный поток воздуха производит эффективное охлаждение и деионизацию дуги. Этому способствует также выделение большого количества газов фибровыми перегородками, котрые охлаждают и деионизируют прилегающие участки дуги, что позволяет создать выключатели на ток отключения до 100 кА.

Контрольные вопросы

1. Достоинства воздушных выключателей.

2. Недостатки воздушных выключателей.

3. В чем заключается модульность воздушных выключателей?

4. Чем ограничивается предельный ток отключения?

5. На каких напряжениях работают воздушные выключатели?

6. На какие токи они рассчитаны?

7. Камера продольного дутья

8. Камера поперечного дутья.

9. Эффект закупорки воздуха.

10. Для чего служит отделитель?

Дата добавления: 2015-07-11