7. 3. Система для гашения дуги в воздушных выключателях 500 кВ и 15,75 кВ

7.3. Система для гашения дуги в воздушных выключателях 500 кВ и 15,75 кВ

Она применяется в приводах управления выключателями и при гашении дуги во время размыкания подвижных контактов выключа­теля, который отключает рабочие токи и токи короткого замыкания.

Свойства сжатого воздуха, его преимущества и недостатки

а) преимущества сжатого воздуха:

исключается загрязнение окружающей среды;

при работе выключателя не возникает сильных динамических нагрузок на элементы конструкции;

высокая скорость воздушного потока, что позволяет сделать воздушные выключатели быстродействующими;

низкая вязкость сжатого воздуха обеспечивает активное взаимодействие с дугой отключения и как следствие малое время горения дуги и уменьшает эрозию контактов;

сжатый воздух сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур окружающего воздуха;

сжатый воздух можно использовать как источник энергии в схемах контроля и управления выключателя;

сжатый воздух не горюч;

химическая инертность сжатого воздуха, что позволяет использовать более дешевые материалы для выключателя;

возможность изменять отключающую способность и изолирующие свойства выключателя посредством изменения давления сжатого воздуха;

возможность достижения высоких параметров выключателя при небольшом числе дугогасительных камер;

б) недостатки сжатого воздуха;

высокая стоимость компрессорного хозяйствам также системы очистки и осушки;

относительно высокая чувствительность выключателя к жесткости режима отключения (по скорости нарастания восстанавливающегося напряжения) вследствие чего для демфирования переходного процесса приходится прибегать к помощи демфирующих резисторов, которые улучшают коммутационные характеристики ВВ;

отключающая способность воздушной среды не зависит от отключаемого тока при заданном давлении из-за чего при отключении малых токов может произойти преждевременный обрыв тока с возникновением опасных перенапряжений, что требует установки специально подобранных резисторов;

в) свойства сжатого воздуха.

Известно, что при сжатии воздуха происходит его насыщение водяными парами, которое сопровождается их частичной конденса­цией, вследствие чего электрические характеристики становятся пло­хими. Поэтому в процессе приготовления сжатого воздуха эта смесь воздуха и водяных паров должна быть соответствующим образом об­работана с целью уменьшения вредных примесей либо химическим путем (адсорбция, абсорбцией) либо осушением до такой степени, чтобы в процессе эксплуатации не произошло конденсирование влаги на внутренних поверхностях изолирующих деталей. Низкое содержа­ние влаги в сжатом воздухе предотвращает коррозию вызываемую электролитическими реакциями между различными металлами, кото­рые применяются при изготовлении контактов ВВ; физико-химические свойства сжатого воздуха следует применять к 2-м режимам работы ВВ: статическому, когда выключатель находится во включенном или отключенном положении, и динамическом, когда потоки сжатого воз­духа с большой скоростью перемещаются в электрически нагружен­ных зонах.

Статическое положение ВВ: главное назначение сжатого воз­духа — это создание изолирующей среды, обеспечивающей необходи­мую электрическую прочность между элементами ВВ, находящимися под разными потенциалами. Электрическая прочность промежутков в сжатом воздухе определяется электрическими свойствами сжатого воздуха в неподвижном состоянии. Давление сжатого воздуха в совре­менных ВВ обычно превышает 10 атм. (ВВ на СШГЭС работают под давлением 40 атм.), поэтому электрическая прочность его неоднородна ввиду конструктивных особенностей выключателя и эта неоднород­ность учитывается при конструировании схем ВВ, кроме того умень­шение электрической прочности происходит под влиянием трудно поддающихся учету факторов, к которым относятся в первую очередь шероховатость поверхностей электродов, макро и микронеровности, загрязненность поверхностей контактов и самого сжатого воздуха.

Динамическое положение ВВ: в момент коммутации выключа­теля поток воздуха в сопловой системе движется с довольно высокими скоростями которые превышают скорости звука и при этом наблюда­ются изменения свойств сжатого воздуха и в первую очередь его плот­ности, что сказывается на его электрических характеристиках воздуш­ных промежутков между контактами.

Сжатый воздух при размыкании контактов вынужден истекать из зоны высокого давления в зону низкого давления. В этой зоне воз­дух истекает со звуковой скоростью, а при дальнейшем расширении и ускорении в выхлопном канале скорость воздуха может достигать и сверхзвуковых скоростей, приобретая вид ударной волны.

В практических конструкциях ВВ условия истечения воздуха определяется открытием клапана управления и разведением на необ­ходимое расстояние дугогасительных электродов или контактных сис­тем. Оперирование при отключении состоит из двух стадий: открытия, в процессе которого форма промежутков и условия истечения воздуха меняются по мере перемещения контактных систем и полного откры­тия, когда контактные системы находятся в полностью отключенном положении и устанавливается стабильное истечение воздушного по­тока. При интенсивном истечении воздуха электрическая прочность определяется совокупностью воздействий изменяющейся плотности сжатого воздуха и межэлектродных расстояний, а также конфигура­цией электрических полей. В полностью отключенном положении электрическая плотность тоже не будет оставаться постоянной, а будет снижаться по мере истечения сжатого воздуха в атмосферу и умень­шения его плотности дугогасящем устройстве ВВ.

Конечно же, описанные процессы упрощены для понимания ут­верждения важности подготовки сжатого воздуха для воздушных вы­ключателей высокого напряжения и понимания сложности техниче­ских задач, решаемых при эксплуатации воздушного хозяйства ГЭС и его потребителей.

Дугогасительные камеры

Дугогасительные камеры — это специальные устройства, применяющиеся в системах дугогашения в различных электрических коммутационных аппаратах для предотвращения горения и быстрого гашения электрической дуги.

Устройство

Дугогасительная камера представляет собой набор металлических (обычно железных) пластин определенной формы, покрытых медью или хромом (для улучшения проводимости и предотвращения окисления), закрепленных на определенном расстоянии друг от друга, между двумя пластинами выполненными из диэлектрика (электрокартона), или при большой предполагаемой мощности гасимой дуги, в камере из асбоцемента. В дугогасительных камерах повышенной мощности, применяются постоянные магниты или электромагниты, которые улучшают втягивание электрической дуги (магнитное дутьё).

Принцип действия

Дугогасительная камера сконструирована таким образом, что электрическая дуга, образующаяся при размыкании контактов коммутационных аппаратов, разгораясь, начинает следовать по пути наименьшего сопротивления, втягиваться в прорези металлических пластин дугогасительной камеры и гореть между пластинами по всей длине камеры. Втянувшись в камеру электрическая дуга удлиняется, режется пластинами камеры на несколько более маленьких по длине дуг, за счет этого быстрее деионизируется, охлаждается и гаснет. В дугогасительных камерах с магнитным дутьём, выполненным на постоянных магнитах или электромагнитах, дуга быстрее и лучше втягивается в камеру за счет воздействия на неё магнитного поля, образованного этими магнитами.

Применение

Дугогасительные камеры применяются в автоматических воздушных выключателях, магнитных пускателях (начиная со второй величины), контакторах, выключателях нагрузки и рубильниках, конструкция которых предусматривает наличие дугогасящих устройств.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Дугогасительные камеры» в других словарях:

Дугогасительная камера — Дугогасительные камеры  это специальные устройства, применяющиеся в системах дугогашения в различных электрических коммутационных аппаратах для предотвращения горения и быстрого гашения электрической дуги. Устройство Дугогасительная камера… … Википедия

Масляный выключатель — электрический выключатель переменного тока высокого напряжения, главные контакты которого помещаются в объёме, заполненном минеральным (трансформаторным) маслом. При отключении электрической цепи между контактами выключателя возникает… … Большая советская энциклопедия

Масляный выключатель — Баковый выключатель МКП 110 на тяговой подстанции, Тольятти … Википедия

Электромагнитный выключатель — Выключатель электрический, служащий для отключения высоковольтных цепей под нагрузкой в нормальных и вынужденных режимах работы; принципиально отличается от выключателей других систем тем, что гашение электрической дуги, возникающей между … Большая советская энциклопедия

Электрокомплекс — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Минусинский Электрокомплекс  первое в СССР предприятие по серийному вы … Википедия

испытание — 3.10 испытание: Техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции, процесса или услуги в соответствии с установленной процедурой. Источник: ГОСТ Р 51000.4 2008: Общие требования к аккредитации… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Всероссийский электротехнический институт — Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина (ФГУП ВЭИ) Основан 1921 Сотрудников ок 1300 чел Расположение Москва … Википедия

дугогасительная камера с магнитным дутьем — Дугогасительная камера с дутьем, в которой для перемещения дуги имеемся катушка или постоянный магнит, создающие магнитное поле в зоне дуги. [ГОСТ 17703 72] Параллельные тексты EN RU Miniature circuit breakers series S280 UC comply with Standard… … Справочник технического переводчика

Испытание трансформаторного масла выключателей. — 12. Испытание трансформаторного масла выключателей. У баковых выключателей всех классов напряжений и малообъемных выключателей 110 кВ и выше испытание масла производится до и после заливки масла в выключатели. У малообъемных выключателей до 35 кВ … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПУЭ: Правила устройства электроустановок. Издание 6 — Терминология ПУЭ: Правила устройства электроустановок. Издание 6: 2. Анализ масла перед включением оборудования. Масло, отбираемое из оборудования перед его включением под напряжением после монтажа, подвергается сокращенному анализу в объеме,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гашение дуги в воздушных выключателях

В воздушных выключателях дугогасительной средой является сжатый воздух, подаваемый в зону горения дуги струей под давлением 2-4 МПа в момент расхождения контактов выключателя. Сжатый воздух как дугогасящая среда обладает высокими качествами. Его электрическая прочность сильно возрастает с увеличением давления, однако, она снижается в потоке воздуха при гашении дуги.
Дугогасительные устройства выключателей бывают с одним или несколькими разрывами цепи на фазу, с продольным или поперечным дутьем сжатым воздухом. На рис. 1 схематично показаны основные типы гасительных камер: на рис. 1, а — камера с продольным двусторонним дутьем; на рис. 1, б — с поперечным дутьем; на рис. 1, в — с продольно-радиальным дутьем.

Дугогасительные камеры воздушных выключателей
При отключении выключателя (см. рис. 1, а) под действием сжатого воздуха контакты 1 расходятся на необходимое для гашения дуги 3 расстояние и одновременно возникает интенсивное дутье. Поток воздуха внутри трубчатых изоляторов удаляет из дугового промежутка продукты горения дуги, представляющие coбой хорошо проводящую среду. Их место занимает свежий неионизированный воздух, обладающий высокой электрической прочностью. При прохождении тока через нуль дуга гаснет.
В камере поперечного дутья (см. рис. 1, б) поток воздуха направлен поперек контактов 1 и дуга 3 вытесняется из межконтактного промежутка в отдельные отсеки камеры и растягивается в зигзагообразную линию. Камеры поперечного дутья 2 применяются в выключателях до 20 кВ.
На рис. 1, в показана камера 2 с продольным и частично радиальным дутьем, возникающим при проникновении воздушного потока внутрь трубчатого контакта 1. При этом поток воздуха сдувает дугу 3 с торцов трубчатого контакта внутрь, где она растягивается и гасится. Камеры такого типа применяются в выключателях 35-500 кВ.
После погасания электрической дуги подача сжатого воздуха прекращается, в камере восстанавливается атмосферное давление, а вместе с этим резко падает электрическая прочность дугового промежутка. Таким образом, если между Контактами появляется воздух при атмосферном давлении, то электрическая прочность его оказывается недостаточной, что может вызвать пробой межконтактного промежутка и зажигание дуги. Поэтому в воздушных выключателях последовательно с дугогасительными контактами вводится специальный отделитель, который служит для создания необходимого изоляционного промежутка при отключенном положении выключателя. Отделитель в гашении дуги участия не принимает, так как к моменту его размыкания дуга уже погашена в дугогасительной камере. Отделитель может быть выполнен внутренний, как часть контактной системы выключателя, и внешний — в виде рубящего ножа, который размыкается сразу после гашения дуги.
Воздушные выключатели в железнодорожных электроустановках практическим не применяются, так как их установка требует создания специального компрессорного и пневматического хозяйства. В последнее время идет процесс замены части воздушных выключателей, где они используются, элегазовыми.

Особенности работы и применения воздушных высоковольтных выключателей

Воздушный выключатель — это особый коммутационный аппарат, который применяется только в высоковольтных цепях. Гашение дуги, перемещение контактной силовой группы выполняется сильным потоком сжатого воздуха, нагнетаемого отдельным механизмом. Так как этот аппарат должен выполнять alt=»выключатели» width=»131″ height=»300″ />операции с высоким напряжением, то его надёжность и изоляционные свойства должны быть всегда на высоком уровне. Конструкция его выполняется согласно ГОСТа Р52565–2006. В мировой практике они используются в основном в постсоветском пространстве в цепях от 35 кВ и выше. После того как были изобретены элегазовые и вакуумные выключатели высокого напряжения, презентация и внедрение которых, состоялись ещё в 60-е годы прошлого века, этот тип выключателей начал исчезать постепенно с распределительных устройств самых развитых стран.

В современной электротехнике применяется на данный момент только воздушный автоматический выключатель способный производить действия по коммутации, а также надёжно защищать электроприёмники от аварийных режимов короткого замыкания или же перегрузок. В принципе это тот же обычный автомат, только очень редко выпускается он на напряжение выше 1000 Вольт.

Принцип действия

Принцип действия воздушных выключателей основан на гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве нагрузки. Этот процесс может происходить двумя типа движения воздуха:

1. Продольный;
2. Поперечный.

Воздушный выключатель может иметь несколько контактных разрывов, и это зависит от номинального напряжения, на которое он рассчитан. Для облегчения гашения особо больших типов дуги к дугогасящим контактам подключается шунтирующее сопротивление. Автоматические воздушные выключатели, работающие по принципу гашения дуги в обычных камерах, без наличия сжатого воздуха не имеют таких элементов. Камера гашения дуги у них состоит из перегородок, которые разбивают дугу на мелкие части, и она поэтому не разгорается и быстро тухнет. В этой статье речь пойдёт больше о работе высоковольтных (выше 1000 Вольт) выключателей, не оснащённых встроенной, а имеют управление в схему которой заведены релейные защиты.

Принцип работы высоковольтного выключателя со сжатым воздухом отличается друг от друга конструктивными особенностями, а в частности, с отделителем и без него.

В выключателях, которые оснащены отделителями силовые контакты соединены с специальными поршнями и составляют один контактно-поршневой механизм. Отделитель же включен последовательно к контактам дугогашения. То есть отделитель с дугогасящими контактами образует один полюс выключателя. При замкнутом положении и дугогасящие контакты и отделитель находятся в одном замкнутом состоянии. Во время подачи отключающего сигнала, срабатывает механический пневмоклапан, который в свою очередь открывает пневмопривод, при этом воздух с расширителя воздействует на контакты дугогашения. Расширитель, кстати, также специалисты называют ресивером. При этом силовые контакты размыкаются, а возникшая вследствие этого дуга гасится потоком сжатого воздуха. После чего отключается и сам разделитель, разрывая ток, который остался. Подача воздуха должна быть чётко отрегулирована, чтобы её хватило на уверенное гашение дуги. После прекращения подачи воздуха дугогасительные контакты принимают включенное положение, а разрыв цепи обеспечивается только разомкнутым выключателем. Поэтому при работе на электроустановках, которые питаются от таких выключателей обязательно необходимо выполнять размыкание разъединителей для безопасного проведения работ. Одного отключения пневмовыключателя мало! Чаще всего в цепях до 35 кВ применяется конструкция с открытыми отделителями, а если напряжение, при котором, работает выключатель выше то отделители уже изготавливаются в виде специальных воздухонаполненных камер. Выключатели с отделителем, например, выпускались в советском союзе под маркой ВВГ-20.

Если выключатель воздушный высоковольтный не имеет отделителя, то дугогосящие контакты его выполняют также роль и разрывания цепи и гашения возникшей дуги. Привод в них отделён от среды, в которой происходит гашение, а контакты могут иметь одну или даже две ступени работы.

Классификация устройств

Все воздушные высоковольтные выключатели, кроме как, по конструкции (с отделителем и без) отличаются, также и по назначению:

• Сетевые. Они рассчитаны на напряжение 6000 вольт и выше и используются в цепях переменного тока для включения и выключения потребителей в нормальных неаварийных режимах работы, а также отключение при возникших коротких замыканиях;
• Генераторные. Применяются в сетях с рабочим напряжением от 6 до 24 тысяч Вольт, для подключения в эти цепи генераторов. Выдерживают пусковые токи, а также режимы К.З.;
• Для электротермических установок. Рабочее напряжение, при котором возможна нормальная коммутация, составляет 6–220 кВ. Может работать также и в аварийных режимах.
• Специального назначения. Они выпускаются не серийно, а под заказ и изготавливаются с учётом местных условий эксплуатации.

И также выключатели, имеющие пневмоустановку для работы, разделяются по виду и расположению этого механизма, нагнетающего воздух аппарата:

1. Опорные;
2. Подвесные. Имеют подвешивающую к порталу, установленному на ОРУ, конструкцию;
3. Выкатные. Оснащены механизмом для выкатывания из распредустройства;
4. Встраиваемые в КРУ (комплектные распределительные устройства).

Преимущества и недостатки

Преимуществ таких устаревших устройств немного вот основные из них:

1. В связи с давним применением имеется большой опыт как эксплуатации, так и ремонта;
2. В отличие от других более современных собратьев (особенно элегазовых) данные выключатели поддаются ремонту.

Из недостатков хотелось бы выделить следующие:

1. Наличие для работы дополнительной пневмоаппаратуры или же компрессоров;
2. Повышенный шум при отключении, особенно при аварийных режимах короткого замыкания;
3. Крупные несовременные габариты, что вызывает увеличение территории выделяемой для ОРУ;
4. Боятся влажного воздуха и запылённости. Поэтому для воздушных систем применяются дополнительные меры, устанавливается направленное на уменьшение этих вредных факторов оборудование.

Дополнительные элементы для воздушных выключателей

Сам выключатель не может создавать поток сжатого воздуха, на котором основана его работа, поэтому для его эксплуатации необходимы следующие основные компоненты:

1. Компрессор для создания сжатого воздуха;
2. Герметичную систему пневматических приводов;
3. Ресивер для хранения уже готового сжатого воздуха.

В связи с применением этих компонентов также согласно ГОСТа необходимы:

• Манометры. Они показывают реальное давление в резервуаре выключателя;
• Реле минимального давления контакты которого обеспечат подачу сигнала в случае снижения определённого давления которое нормируется. Эту же роль может играть и манометр, содержащий электроконтактную часть;
• Запорный общий клапан, который устанавливается на воздухопроводе;
• Обратный клапан, обеспечивающий надёжное перекрывание выхода сжатого воздуха с резервуара при понижении давления в подводящем воздухопроводе;
• Фильтр очищающий воздух от различной, токопроводящей и не только, пыли;
• Устройство для спускания воздуха или воды из самой нижней точки резервуара.

Подготовка воздуха

Если распределительная подстанция оборудован этим типом выключатели то к воздуху, подаваемому в них тоже предъявляться ряд требований, направленных на подготовку воздуха его очистку и удаление влаги. Пыль, имеющаяся в воздухе, даже очень мелкая снижает разрядное напряжение, а также засоряет клапаны. Особую опасность вызывает влажность, которая при изменениях в окружающей среде может конденсироваться в воздуховоде. Из-за этого зимой, возможно, обледенение клапанов и труб, и нарушение проходимости воздуха под давлением. Стальные же элементы быстро ржавеют и изнашиваются. Появление конденсата на внутренней поверхности изоляторов, приводит к ухудшению электрической прочности и даже к пробоям.
Для очистки воздуха используются масляные фильтры, которые установлены на всасывающих патрубках. Чистка их должна быть регулярной, и чем выше запыленность тем меньше период между ними. Уменьшение влаги в воздухе производится путём подвергания его сжатию выше номинального давления в два раза. Влага, улавливаемая в змеевике, спускается, а сжатый воздух проходит через редуктор, который и снижает его давление. Дополнительная осушка выполнятся может с помощью абсорбентов, улавливающих воду из воздуха. Эти две беспрецедентные меры позволяют добиться значительного снижения влаги почти до нулевого значения.

Типы выпускаемых высоковольтных воздушных выключателей

Выключатели серии ВВБ

Они выпускаются ПО «Электроаппарат», рассчитаны на работы с U от 110 до 750 кВ. Их ключевые элементы устанавливаются на колонны, сделанные из фарфоровых надёжных изоляторов. Рабочее давление, которое должен создать компрессор от 2 до 2, 6 МПа этот фактор зависит от того на какое напряжение будет эксплуатироваться аппарат.

Выключатели серии ВВБК

Они предназначены для работы в сетях с напряжением 110–500 Кв. В их системах давление сжатого воздуха не должно быть меньше 4 МПа. Для улучшения гашения дуги при таких напряжениях применяется двухсторонняя подача очищенного воздуха. Простая пневматическая система, была заменена более усовершенствованной пневмомеханической, именно это позволило значительно уменьшить время срабатывания при отключениях, что важно в таких цепях.

Выключатели серии ВВГ-20

Они исключительно используются для генераторов. Они разработаны для работы с номинальным напряжением 20 кВ и номинальный ток 20 кА, а ток отключения составляет 160 кА. Давление воздуха в районе 2 МПа. При включении коммутатора сначала происходит срабатывание отделителя, а затем уже и сам дугогасящий механизм. Они предназначены только для внутренней установки.

При работе со сжатым воздухом и опасным высоким напряжением стоит быть особо осторожным, так как эти два вида энергии могут привести не только к травмам, но и к лишению жизни.

Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах

Для того чтобы отключить элементы электрической цепи и исключить при этом повреждение коммутационного аппарата, необходимо не только разомкнуть его контакты, но и погасить появляющуюся между ними дугу.

Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах до 1 кВ:

В коммутационных аппаратах используют различные способы гашения дуги.

При расхождении контактов в процессе отключения электрической цепи возникшая дуга растягивается. При этом улучшаются условия охлаждения дуги, так как увеличивается ее поверхность и для горения требуется большее напряжение.

Рисунок 1 – Удлинение дуги и её охлаждение при расхождении контактов

· Деление длинной дуги на ряд коротких дуг

Если дугу, образовавшуюся при размыкании контактов, разделить на К коротких дуг, то она погаснет. Дуга обычно затягивается в металлическую решетку под воздействием электромагнитного поля, наводимого в пластинах решетки вихревыми токами. Этот способ гашения дуги широко используется в частности в автоматических воздушных выключателях.

Рисунок 2 – Дугогасительная решетка: 1 и 2 – контакты, 3 – неподвижные и изолированные друг от друга стальные пластины, 4– дуга

· Охлаждение (гашение) дуги в узких щелях

Гашение дуги в малом объеме облегчается. Поэтому в коммутационных аппаратах широко используют дугогасительные камеры с продольными щелями (ось такой щели совпадает по направлению с осью ствола дуги) (рис. 3). Благодаря соприкосновению дуги с холодными поверхностями происходят ее охлаждение.

Рисунок 3 – Дугогасительные камеры

Втягивание дуги в узкие щели обычно происходит под действием магнитного поля, взаимодействующего с дугой, которая может рассматриваться как проводник с током, на который действует сила, определяемая по правилу левой руки. Если создать магнитное поле, направленное перпендикулярно оси дуги, то она получит поступательное движение и будет затянута внутрь щели дугогасительной камеры. (рис. 4).

Рисунок 4 – Втягивание дуги в узкие щели под действием магнитного поля

Способ дугогашения с использованием внешнего магнитного поля называется магнитным дутьем.

Внешнее магнитное поле для перемещения электрической дуги в низковольтных аппаратах, например в контакторах (рис.6), может быть получено при помощи: электромагнитов с катушкой, включаемой последовательно с контактами, между которыми возникает электрическая дуга; электромагнитов с катушкой, включаемой на напряжение сети; постоянных магнитов.

На рисунке 5 показана конструкция дугогасительного устройства на основе магнитного дутья.

При протекании тока дуги по катушке 1 ее МДС создает в сердечнике 2 магнитный поток Ф, который выводится из сердечника при помощи пластин 3 (плотно примыкающих к сердечнику, располагаются по обе стороны контактов) в область горения электрической дуги между размыкающимися контактами. Взаимодействие тока дуги с потоком Ф приводит к возникновению электродинамической силы F_ЭДУ, действующей на дугу. Под действием этой силы дуга растягивается, охлаждается и гаснет.

Рисунок 5 – Магнитное дутье

Рисунок 6 – Контактор электромагнитный серии КТ–5043Б предназначен для включения и отключения приемников электрической энергии с номинальным током 400 А и напряжением 380 В

Способы гашения дуги в коммутационных аппаратах свыше 1 кВ:

· Гашение дуги в масле

Если контакты выключателя помещены в масло, то возникающая при их размыкании дуга приводит к интенсивному испарению масла. В результате вокруг дуги образуется газовый пузырь (водород и пары масла). Газы с большой скоростью проникают в зону ствола дуги, вызывают перемешивание холодного и горячего газа в пузыре, обеспечивают интенсивное охлаждение дугового промежутка (рис. 7). Также охлаждающую способность газов повышает давление внутри пузыря.

Рисунок 7 – Гашение дуги в масле: 1 – неподвижный контакт; 2 – ствол дуги; 3 – водородная оболочка; 4 – зона газа; 5 – зона паров масла; 6 – подвижный контакт

Охлаждение дуги улучшается, если создать направленное движение газов – дутье (рис. 8).

Дутье вдоль или поперек дуги способствует проникновению газовых частиц в ее ствол, и охлаждению дуги. Газ создается при разложении масла дугой (масляные выключатели) или твердых газогенерирующих материалов (автогазовое дутье).

Более эффективно дутье холодным неионизированным воздухом, поступающим из специальных баллонов со сжатым воздухом (воздушные выключатели).

Рисунок 8 – Газовоздушное дутье (вдоль и поперек дуги)

· Другие способы гашения дуги в аппаратах на напряжение выше 1 кВ

1) Многократный разрыв цепи тока.Отключение большого тока при высоких напряжениях затруднительно. Поэтому в выключателях высокого напряжения применяют многократный разрыв дуги в каждой фазе. Такие выключатели имеют несколько гасительных устройств. Число разрывов на фазу зависит от типа выключателя и его напряжения.2) Гашение дуги в вакууме.Если контакты размыкаются в вакууме, то сразу же после первого прохождения тока в дуге прочность промежутка восстанавливается и дуга не загорается вновь. Это свойство используется в вакуумных выключателях.3) Гашение дуги в газах высокого давления. Воздух при давлении 2 МПа и более обладает высокой электрической прочностью. Более эффективно применение высокопрочных газов, например шестифтористой серы SF₆ (элегаза), обладающего большей электрической прочностью, чем воздух и водород, и лучшими дугогасящими свойствами даже при атмосферном давлении. Элегаз применяется в выключателях, отделителях, короткозамыкателях и другой аппаратуре высокого напряжения.

Источники

Разъединитель

Назначение

Разъединители служат для создания видимого разрыва, отделяющего выведенное из работы оборудование от токопроводящих частей, находящихся под напряжением. Это необходимо, например, при выводе оборудования в ремонт в целях безопасного производства работ.

Разъединители не имеют дугогасительных устройств и поэтому предназначаются, главным образом, для включения и отключения электрических цепей при отсутствии тока нагрузки и находящихся только под напряжением или даже без напряжения.

Требования, предъявляемые к разъединителям

Требования, предъявляемые к разъединителям с точки зрения обслуживания их оперативным персоналом, заключаются в следующем:

· разъединители должны создавать ясно видимый разрыв цепи, соответствующий классу напряжения установки;

· приводы разъединителей должны иметь устройства жесткой фиксации ножей в каждом из двух оперативных положений: включенном и отключенном. Кроме того, они должны иметь надежные упоры, ограничивающие поворот ножей на угол, больший заданного;

· разъединители должны включаться и отключаться при любых наихудших условиях окружающей среды (например, обледенении);

· опорные изоляторы и изоляционные тяги должны выдерживать механические нагрузки, возникающие при выполнении операций;

· главные ножи разъединителей должны иметь блокировку с ножами заземляющего устройства, исключающую возможность одновременного включения тех и других.

Конструкция разъединителей

Устройство высоковольтного разъединителя довольно сложное, но в то же время оно намного проще, чем у силового выключателя такого же напряжения. Рассмотрим примеры их исполнения для оборудования 330 кВ.

Для оперирования каждой фазой разъединителя по отдельности или в комплексе предназначены шкафы управления приводами.

.

На ОРУ–110 кВ безопасная высота расположения разъединителя меньше.

Так лучше их обслуживать, проще и дешевле монтировать. Однако, это требует от обслуживающего персонала, находящегося под введенным в работу разъединителем, повышенного внимания. На практике встречались случаи, когда работники в сырую погоду поднимали вверх косу, сокращая безопасное расстояние до электрооборудования и попадая под напряжение 110 кВ.

Месторасположение разъединителей воздушных ЛЭП 10 кВ на опорах около крытого распределительного устройства с силовыми выключателями подстанции показано на фотографии.

На следующей снимке виден способ управления разъединителем линии 10 кВ с помощью ручного привода. Питающий трансформатор находится рядом.

Разъединители воздушных линий на 6 кВ имеют такое же устройство, как и для линий 10 кВ.

На всех приведенных фотографиях видно, что любой разъединитель состоит из следующих конструктивных элементов:

· силовой рамы, размещенной на безопасной высоте;

· опорных изоляторов, жестко смонтированных на раме по концам образуемого разрыва для каждой фазы;

· контактной системы, обеспечивающей надежное прохождение номинального тока линии и исключающей в разомкнутом состоянии подачу напряжения на участок, выделенный для обслуживания;

· системы управления перемещением ножей.

У разъединителей, используемых для цепей с напряжением 110 кВ и выше, контактная система выполнена из двух подвижных полуножей, которые разводятся в противоположные стороны. В остальных конструкциях чаще используется один подвижный нож, вводимый в неподвижно закрепленный контакт.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.