Другие методы гашения дуги в аппаратах на напряжение выше 1 кВ

Н е считая обозначенных выше методов гашения дуги, употребляют также: сжатый воздух, потоком которого повдоль либо поперек обдувается дуга, обеспечивая ее насыщенное остывание (заместо воздуха используются и другие газы, нередко получаемые из жестких газогенерирующих материалов — фибры, винипласта и т. п. — за счет их разложения самой пылающей дугой), элегаз (шестифтористая сера), владеющий более высочайшей электронной прочностью, чем воздух и водород, в итоге чего дуга, пылающая в этом газе, даже при атмосферном давлении довольно стремительно гасится, высокоразреженный газ (вакуум), при размыкании контактов в каком дуга не зажигается вновь (угасает) после первого прохождения тока через нуль.

15)Гашение дуги воздушным дутьём.Гашение дуги в элегазе.Гашение дуги в вакууме

Дуга, образующаяся между контактами, обдувается вдоль или по­перек потоком воздуха под давлением от 1 до 4 Па (10 ÷ 40 кГ/см2).

Перемещающийся с большой скоростью поток воздуха удаляет из зоны дуги нагретые ио­низированные частицы, замещая их другими, охлажденными. Температура ствола дуги резко падает, особенно в момент прохождения тока через нуль. Одновременно происходит и ме­хани­ческое разрушение ствола дуги.

Основное влияние на процесс гашения оказывает давление и ско­рость истечения воздуха, расстояние между контактами, площадь вы­ходного отверстия и направленность струи.

С ростом давления падает степень ионизации, с ростом скорости увеличивается интенсив­ность охлаждения дуги.

Поэтому с ростом давления и скорости истечения потока воздуха повышаются интенсив­ность гашения и отключающая способность дугогасительного устройства. С увеличением вы­ходного отверстия растет скорость истечения потока воздуха, условия гашения дуги улучшают­ся.

По отношению к стволу дуги поток воздуха может быть попереч­ным — поперечное воздуш­ное дутье, продольным — продольное воздуш­ное дутье и продольно — поперечным — продольно — поперечное дутье (рис. 1, 2).

Рис.1 Дугогасительное устройство с воздушным дутьем. 

а) поперечным дутьем; б) продольным дутьем.

Элегазовые выключатели наряду с вакуумными наиболее перспективны особенно на напряжение 110 и 220 кВ. Элегаз (SF6 — шестифтористая сера) представляет собой инертный газ, плотность которого превышает в 5 раз плотность воздуха. Электрическая прочность элегаза в 2-3 раза превышает прочность воздуха. При давлении 0,2 МПа его электрическая прочность сравнима с прочностью трансформаторного масла. При атмосферном давлении в элегазе может быть погашена дуга с током, превышающим в 100 раз ток, отключаемый в воздухе при тех же условиях. Элегаз является "электроотрицательным" газом. Его молекулы обладают способностью захватывать электроны. При этом образуются малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы, которые медленно передвигаются в электрическом поле. Такая способность элегаза объясняется его химическими свойствами. Потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. В струе элегаза, то есть при газовом дутье, поглощение электронов из дугового столба происходит еще более интенсивно. Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает требуемую степень изоляции при минимальных расстояниях.

Гашение дуги в дугогасительной камере выключателя происходит в глубоком вакууме (при остаточном давлении порядка 1 0~6 мм рт. ст.) при разведении контактов. После подачи команды на отключение (момент времени tg) по прошествии небольшого промежутка времени наступает момент начала расхождения контактов t1 (рис.5). При этом в межконтактном промежутке зажигается электрическая дуга, падение напряжения Un на которой очень мало (меньше 30 В). В момент перехода тока через нуль t2 межконтактный промежуток заполняется ионизированными парами металла, образовавшимися за время горения дуги. Однако, в силу отсутствия среды, препятствующей распространению этих паров, их уход из межконтактного промежутка происходит в течение очень малого промежутка времени (порядка 10~5 с), после чего вакуумный выключатель готов выдержать восстанавливающееся напряжение. Поскольку электрическая прочность вакуумного промежутка чрезвычайно высока, отключение тока гарантированно происходит при зазорах более 1 мм.