Воздушные выключатели. Основные типы, конструктивные схемы и способы гашения дуги .

В воздушных выключателях гашение дуги происходит сжатым воздухом при давлении 2-4 МПа, а изоляция токоведущих частей и дугогасительного устройства осуществляется фарфором или другими твердыми изолирующими материалами. Конструктивные схемы воздушных выключателей различны и зависят от их номинального напряжения, способа создания изоляционного промежутка между контактами в отключенном положении, способа подачи сжатого воздуха в дугогасительное устройство. В выключателях на большие номинальные токи имеется главный и дугогасительный контур. Основная часть тока во включенном положении выключателя проходит по главным контактам 4, расположенным открыто. При отключении выключателя главные контакты размыкаются первыми, после чего весь ток проходит по дугогасительным контактам, заключенным в камере 2. К моменту размыкания этих контактов в камеру подается сжатый воздух из резервуара 1, создается мощное дутье, гасящее дугу. Дутье может быть продольным (рис. 3.2, а) или поперечным (рис. 3.2, б). Необходимый изоляционный промежуток между контактами в отключенном положении создается в дугогасительной камере путем разведения контактов на достаточное расстояние. Выключатели серии ВВГ, выполненные по конструктивной схеме с открытым отделителем (рис. 3.2, а), изготовляются для внутренней установки на напряжение 15 и 20 кВ и ток до 20000 А (серия ВВГ).

Рис.3.2. Конструктивные схемы воздушных выключателей

1 – резервуар со сжатым воздухом; 2 – дугогасительная камера; 3 – шунтирующий резистор; 4 – главные контакты; 5 – отделитель; 6 – емкостный делитель напряжения на 110 кВ – два разрыва на фазу (г).

В воздушных выключателях для открытой установки на напряжение 35 кВ (ВВ-35) достаточно иметь один разрыв на фазу (рис. 3.2, в). В выключателях напряжением 110 кВ и выше после гашения дуги размыкаются контакты отделителя 5 и камера отделителя остается заполненной сжатым воздухом на все время отключенного положения. При этом в дугогасительную камеру сжатый воздух не подается и контакты в ней замыкаются (рис. 3.2, г)- серия ВВ на напряжение до 500 кВ. По конструктивной схеме рис 3.2, г выполняются воздухонаполненные выключатели серии ВВБ. Напряжение модуля ВВБ 110 кВ при давлении сжатого воздуха в гасительной камере 2 МПа. Номинальное напряжение модуля выключателя серии ВВБК (крупномодульного) составляет 220 кВ, а давление воздуха в гасительной камере 4 МПа.

достоинства: взрыво и пожаробез-ть, выс. отключ. спос-ть, малый износ контактов.

недостатки: наличие компрессорной установки, выс. стоим., сложн. конструкция.

В отключающих аппаратах до 1 кВ широко используются следующие способы гашения.

1. Удлинение дуги при быстром расхождении контактов: чем длиннее дуга, тем большее напряжение необходимо для ее существования. Если напряжение источника окажется меньше, то дуга гаснет.

2. Деление длинной дуги на ряд коротких. Напряжение на дуге складывается из катодного Uк, анодного Uа падений напряжения и напряжения ствола дуги Uсд:

Если длинную дугу, возникшую при размыкании контактов, затянуть в дугогасительную решетку, то она разделится на n коротких дуг. Каждая короткая дуга будет иметь свое катодное и анодное падения напряжения Uэ. Дуга гаснет, если

3. Гашение дуги в узких щелях. Если дуга горит в узкой щели, то благодаря соприкосновению с холодными поверхностями происходит интенсивное охлаждение и диффузия заряженных частиц в окружающую среду. 4. Движение дуги в магнитном поле. Если дуга находится в магнитном поле, то на нее действует сила, определяемая правилом левой руки. Если создать магнитное поле, направленное перпендикулярно оси дуги, то она получит поступательное движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры.

Гашение дуги в узких щелях и движение дуги в магнитном поле также применяются в аппаратах свыше 1 кВ. Основные способы гашения дуги в аппаратах свыше 1 кВ:

1. Гашение дуги в масле – широко применяется в выключателях. 2. Газовоздушное дутье – охлаждение дуги улучшается, если создать направленное движение газов – дутье. 3.Многократный разрыв цепи тока

4.Гашение дуги в вакууме. Если контакты размыкаются в вакууме, то сразу же после первого прохождения тока в дуге через нуль прочность промежутка восстанавливается, и дуга не загорается вновь. 5. Гашение дуги в газах высокого давления. Элегаз обладает лучшими дугогасящими свойствами, чем водород и воздух даже при атмосферном давлении.

Дата добавления: 2015-08-26