Автогазовые выключатели - ­­­Электрическая часть электростанций

Гашение дуги в автогазовых выключателях производится потоком газов, образующихся при разложении изоляционного материала стенок дугогасительной камеры под действием дуги. Стенки камеры изготовляются из синтетических материалов (органическое стекло, формальдегидная смола, фибра), обладающих хорошими газогенерирующими характеристиками и не склонных к коптеобразованию. Фибра применяется менее широко из-за ее способности сильно деформироваться под влиянием влаги. Рис. 5-21. Автогазовая дугогасительная камера с поперечным дутьем 1 — буферный объем; 2 — глушитель; 3 — неподвижный контакт; 4 — газогенерирующнй вкладыш; 5 — дугогасительный канал; 6 — подвижный контакт; 7 — дугогасительный канал Рис. 5-20. Автогазовая щелевая дугогасительная камера 1 — корпус; 2 — неподвижный контакт; 3 — газогенерирующая трубка; 4 — стержень из газогенерирующего материала; 5 — выхлопное отверстие; 6 — подвижный контакт В автогазовом дутьевом устройстве со щелевым каналом (рис. 5-20) дуга, возникшая при отключении, вытягивается подвижным контактом 6 в узкий кольцевой канал. Давление газов внутри канала повышается до тех пор, пока контакт 6 при своем движении вниз не откроет боковое выхлопное отверстие 5. После этого начнется интенсивное истечение газов через зону дуги в это отверстие, что и приведет к гашению дуги.

Дугогасительное устройство выключателя ВГ-10 состоит из плоской камеры (рис. 5-21) со стенками из органического стекла. При отключении подвижный контакт 6 перемещается вниз, а газы, образующиеся во время горения дуги в верхней части камеры, поступают в буферный объем /. Давление в верхней части камеры повышается до тех пор, пока подвижный контакт 6 не откроет поперечный дутьевой канал 5. После этого начнется истечение газов из буферного объема и дугогасительного канала через выхлопное отверстие в глушителе 2, что и приведет к гашению дуги. Автогазовые выключатели ВГ-10 изготовлялись на напряжения 6 и 10 кВ и номинальные токи 200 и 400 А для номинальной мощности отключения 300 MB-А. Они широко применялись в малых установках 6—10 кВ с небольшими токами короткого замыкания, однако в последнее время уступают свое место малообъемным масляным выключателям. Принцип автогазового дутья в настоящее время продолжает использоваться в выключателях нагрузки (см. § 5-10).

Электромагнитные выключатели - ­­­Электрическая часть электростанций

В этих выключателях дуга горит в воздухе при атмосферном давлении и гасится магнитным дутьем. Дуга при помощи магнитного дутья быстро удлиняется настолько, что напряжение на ней становится выше напряжения сети и она гаснет. Магнитное дутье создается электромагнитом, катушка которого включается последовательно в контур дуги. Важным элементом выключателя является камера гашения, которая способствует растягиванию и охлаждению дуги. Конструктивные схемы наиболее распространенных типов щелевых камер гашения электромагнитных выключателей приведены на рис. 5-22. На рис. 5-22, а показана камера с плоской узкой щелью, в которую дуга затягивается магнитным дутьем из широкой части камеры. Отдавая теплоту стенкам камеры, дуга гаснет. На рис. 5-22, б изображена камера с зигзагообразной щелью, образованной ребристой поверхностью стенок (лабиринтная камера), обеспечивающая удлинение дуги до 2 м. Третий тип камеры гашения показан на рис. 5-22, в. В этой конструкции узкая щель образуется за счет соответствующего расположения поперечных дугостойких перегородок со смещенными относительно оси симметрии щелевыми вырезами. Большое значение для надежной работы электромагнитного выключателя имеет материал стенок камеры гашения. Он должен обладать большой теплоемкостью и жаростойкостью. В настоящее время для этой цели используют жаростойкую керамику. Хорошие результаты дала керамика с небольшим содержанием циркония На выхлопной части камеры гашения обычно устанавливается деионизатор, представляющий собой гребенчатую решетку из изолированных друг от друга металлических пластин. Горячие ионизированные газы, выбрасываемые из камеры, попадают в решетку и, охлаждаясь, деионизируются там, ограничивая зону ионизации над верхним срезом камеры. Кроме того, деионизатор поглощает звуки выхлопа при работе камеры.

Рис. 5-22. Щелевые дугогасительные камеры с электромагнитным дутьем: а — с плоской узкой щелью; б — с зигзагообразной щелью; в — с поперечными перегородками Электромагнитный выключатель принадлежит к числу быстродействующих: дуга гасится в нем за 10—20 мс. Быстро возрастающее в процессе отключения сопротивление дуги играет роль токоограничивающего сопротивления, вводимого последовательно в отключаемую цепь. Поэтому ток короткого замыкания к моменту обрыва дуги уменьшается, уменьшается и фазовый сдвиг между напряжением системы и током цепи, т. е. снижается коэффициент превышения амплитуды. Все это делает работу электромагнитного выключателя независимой от собственной частоты сети. При малых отключаемых токах электродинамической силы, затягивающей дугу в камеру, недостаточно и для перемещения дуги используются воздушные поршневые устройства. Большим преимуществом электромагнитных выключателей является их полная взрыво- и пожаробезопасность. Большие размеры камеры гашения в этих выключателях ограничивают их применение на высоких напряжениях (выше 15 кВ). В нашей стране электромагнитные выключатели выпускаются на номинальные напряжения 6 и 10 кВ с номинальной мощностью отключения 200 и 400 MB-А. Эти выключатели используются главным образом в установках собственных нужд электрических станций и для коммутации косинусных конденсаторных батарей. За рубежом (Германия, Франция, Швейцария, США, Япония) электромагнитные выключатели производятся для напряжений до 24 кВ и номинальных мощностей отключения до 0,5—1,0 ГВ - А.