1 Высоковольтные выключатели
Назначение:
Включение и отключение цепей в нормальных режимах работы электроустановки и при аварийных(коротких замыканиях). Требования, предъявляемые к выключателям: 1) надежность в работе и безопасность в работе; 2) быстродействие- возможно малое время отключения; 3) удобство и малые затраты в эксплуатации; 4) простота монтажа; 5) соответствие экологическим требованиям (бесшумность и др); 6) сравнительно невысокая стоимость.
2 Условия возникновения и горения дуги: Дуга зажигается в начальный момент расхождения контактов(Езаж=105-106 В/см), вследствие автоэлектронной эмиссии и ударной ионизации. Проводимость плазмы дуги приближается к проводимости металлов. Температура столба дуги при повышенном давлении достигает 18000 0К и выше. При горении дуги высокая проводимость плазмы обеспечивается за счет термической ионизации. При устойчивом горении дуги наблюдается равновесие процессов ионизации и рекомбинации Гашение дуги: Для гашения дуги необходимо, чтобы процессы рекомбинации преобладали над процессами ионизации. Дуга переменного тока каждый полупериод гаснет самопроизвольно, вследствие перехода тока через нуль. Длительность бестоковой паузы составляет доли милисекунды. Для того чтобы дуга не загорелась вновь необходимо, чтобы электрическая прочность дугового промежутка росла быстрее чем восстанавливающееся напряжение на контактах.
3 Переходные процессы при коммутации выключателей
При разрыве цепи в LC- контуре возникают свободные колебания с угловой частотой
Переходный процесс приводит к увеличению скорости восстанавливающегося напряжения на контактах . Это может привести к повторному зажиганию дуги и опасным перенапряжениям.
Активное сопротивление линии и прочие факторы, определяющие потери настолько незначительны, что ими можно пренебречь. Контакты выключателя размыкаются, отключая аварийный ток.
Когда контакты, по которым протекает ток, размыкаются, независимо от типа дугогасящей среды, в которой находятся контакты (вакуум, жидкость или газ), между ними возникает электрическая дуга. Имея достаточную электрическую проводимость, возникшая между контактами, дуга обеспечивает току короткого замыкания путь для его дальнейшего протекания. Для цепи, изображенной на Рис. 1, ток, имея практически индуктивный характер, отстает от напряжения источника на 90, таким образом, когда ток подходит к естественному нулю, напряжение источника достигает своего максимального значения (Рис. 12)
Рис. 12 Ток
выключателя (красная кривая) и напряжение на контактах выключателя при
выполнении коммутации (зеленая кривая).
При переходе тока через естественный нуль, дуга в промежутке между контактами гаснет, исчезает мостик для протекания тока по контактам, и ток от источника переходит в паразитную емкость линии С, заряжая ее до напряжения источника (фактически на разомкнутых контактах выключателя восстанавливается напряжение источника). Восстановление напряжение на контактах выключателя имеет резонансный характер, а кривая, описывающая этот процесс, представляет собой кривую напряжения источника, на которую наложены затухающие высокочастотные (с естественной частотой цепи, Рис. 12) колебания переходного процесса. Высокочастотное напряжение, возникающее на контактах выключателя после отключения тока, носит название переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН). Задача отключения тока, по сути дела, сводится к быстрому превращению вещества межконтактного промежутка из неплохого проводника тока в отличный изолятор, способный выдержать воздействие ПВН.
4 Масляные выключатели
Различают малообьемные и баковые масляные выключатели. В баковых выключателях масло служит для гашения дуги, а также для изоляции контактной системы от заземленного бака. Баковые выключатели применялись на напряжение до 220 кВ (Серии МКП, У, С-35, ВМ-35). В настоящее время баковые выключатели сняты с производства.. Недостатки баковых выключателей:взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем, масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.
1-бак; 2- маслонаполненный ввод; 3- встроенные трансформаторы тока; 4- изоляционный материал; 5- дугогасительная камера; 6- шунтирующие резисторы; 7- траверса с контактами; 8- изоляционная штанга; 9 система рычагов; 10- устройство подогрева.
Маломасляные выключатели. В маломасляных выключателях масло служит для гашения дуги и лишь частично для изоляции. Наиболее распространенные типы маломасляных выключателей:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.