Преимущества и недостатки вакуумных выключателей

Преимущества: высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и токов КЗ; снижение эксплуатационных затрат, простота в эксплуатации; быстрое восстановление электрической прочности – (10–50)10 В/мкс; взрыво- и пожаробезопасность; повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам; произвольное рабочее положение вакуумной ду-гогасительной камеры в конструкции выключателя; бесшумность, чистота (удобство обслуживания), отсутствие загрязнения окружающей среды; высокое быстродействие, применение для работы в любых циклах АПВ; сравнительно малые массы и габариты, небольшие динамические нагрузки на конструкцию при работе из-за относительно малой мощности привода; легкая замена ВДК.

К недостаткам можно отнести: возможные коммутационные перенапряжения при отключении малых индуктивных токов; трудности при создании и изготовлении, связанные с созданием контактных материалов, сложностью вакуумного производства, склонностью материалов контактов к сварке в условиях вакуума; большие вложения, необходимые для осуществления технологии производства, и поэтому большая стоимость по сравнению с масляными выключателями.

При испытании изоляции камер вакуумных выключателей напряжением промышленной частоты необходимо учитывать наличие рентгеновского излучения. Для защиты персонала применяют экраны из стали или стекла.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с общими теоретическим материалом по вакуумным выключателям.

2. Изучить устройство вакуумных дугогасительных камер и выполнить рисунки контактов, общего вида и разреза камеры КДВ 2–10–5/400 (см. стенд «Вакуумные дугогасительные камеры»).

3. Изучить устройство выключателя типа ВВТЭ–10–20 (ВВЭ–10–20), выполнить рисунок разреза полюса.

В отчете привести основные технические характеристики отечественных и зарубежных вакуумных выключателей (номинальные напряжения, диапазон номинальных токов, номинальных токов отключения, время включения и отключения, ресурс).

Контрольные вопросы

1. Как происходит гашение дуги в вакууме?

2. Для чего используются экраны в дугогасительной камере?

3. Каково назначение сильфона?

4. Каковы преимущества и недостатки вакуумных выключателей?

5. Область применения вакуумных выключателей.

6. Какие номинальные параметры выключателей являются основными?

7. Экологические аспекты применения вакуумных выключателей.

8. Назначение высоковольтных выключателей.

9. Из каких материалов изготавливаются контакты?

10. Объяснить "срез" тока в ВДК.

Лабораторная работа № 7 Изучение конструкции элегазовых выключателей

Цель работы: изучение элегазовых выключателей 6–10 кВ.

Элегаз SF₆ является электроотрицательным газом с высокой электрической прочностью. Свое название он получил от сокращения “электрический газ”.

Элегаз химически инертен, нетоксичен, негорюч, обладает высокой термостойкостью (до 800 °С), взрывобезопасен, имеет слабое разложение в разрядах и обладает низкой температурой сжижения. При отсутствие примесей элегаз совершенно безвреден для человека. Однако продукты разложения элегаза в результате действия разрядов (например в разряднике или выключателе) токсичны и химически активны.

Достоинства элегазовых выключателей:

• высокая электрическая прочность и дугогасящая способность.

• элегаз позволяет повысить нагрузку токоведущих частей и уменьшить их массу за счет своих охлаждающих свойств;

• выключатели удобно использовать в элегазовых КРУЭ, в которых элегаз используется для изоляции.

Недостатки элегазовых выключателей:

• высокие требования к качеству заполняющего элегаза;

• работоспособность выключателя зависит от температуры окружающей среды и при понижении температуры ниже определенного значения выключатель может отказать в гашении.

При давлении 0,35 МПа и плотности элегаза 28 кг/м³ предельная температура минус 40 С. Это затрудняет применение элегазовых выключателей при более низких температурах окружающего воздуха. Расположение выключателей в ЗРУ повышает температуру окружающей среды за счет тепла КРУ, улучшает условия работы выключателей и расширяет область их применения.