56. Элегазовые выключатели
Для создания дутья и изоляции элементов используется шестифторная сера SF6. Плотность элегаза в 5 раз выше чем воздуха. Электрическая прочность примерно в 3 раза выше воздуха. При давлении 0.2 Мпа электрическая прочность сравнима с прочностью масла.
Высокая теплоемкость и высокая дугагасительная способность элегаза объясняется также температурной зависимостью теплоемкости и теплопроводности. Теплопроводность элегаза на 2 порядка выше, чем у воздуха. Даже при атмосферном давлении в элегазе гасится дуга с током которая в 100 раз превышает ток отключаемый в воздухе.
Способность элегаза гасить дугу объясняется тем, что его молекулы улавливают электроны дуги и образуют относительно неподвижные отрицательные ионы, которые медленно разгоняются в электрическом поле. Потеря электронов делает дугу неустойчивой, а малоподвижные отрицательные ионы интенсивно рекомбинируются положительными ионами, превращаясь в нейтральные частицы. Элегаз обладает ничтожной проводимостью, почти отсутствием электрических потерь, малой загрязненностью под действием электрической дуги, легко получается в результате реакции между расплавленной серой и газообразным фтором, с образованием чистого элегаза. не имеет ни запаха ни вкуса не цвета. Может находиться в трех состояниях. Процесс химического разложения элегаза начинается с t=200 С, с образованием фторида.
В неоднородных полях появляется повышение напряженности, которые называются коронирующие разряды, которые являются причиной разложения элегаза с образованием фторида. Элегаз не поддерживает горение и дыхание. Поэтому при наколении его в помещении может возникнуть кислородная недостаточность.
При увеличении давления пропорционально ему растет электрическая прочность. Однако при низких температурах по причине перехода элегаза в жидкое состояние он теряет свои изоляционные свойства.
По констукции различают баковые и колонковые выключатели. Колонковые выключатели очень похожи на маломасляные колонковые выключатели, а отличие в том что у них идет один разрыв на фазу до 220кВ. Баковые элегазовые выключатели чем то похожи на баковые масляные, только имеют гораздо меньшие размеры. В отличие от колонковых они содержат встроенные трансформаторы тока.
П
олюс
колонкового выключателя представляет
собой вертикальную колонну, состоящую
из нескольких изоляторов.
В верхнем изоляторе размещено дугогасительное устройство, а нижний изолятор служит опорой и обеспечивает изоляцию относительно земли. Внутри полого изолятора размещена изолированная шляпка соединяющая подвижный контакт дугогасительного устройства с приводным механизмом. Дугогасительное устройство имеет дугогасительную камеру автокомпрессионного типа без выброса элегаза наружу. При размыкании контактов в одной из полостей дугогасительной камеры, заполненной элегазом повышается давление. За счет уменьшения ее замкнутого объема из-за движения цилиндра подвижных контактов при неподвижном вакууме. Элегаз сжимается и его поток проходя через сопла продольно обдувает электрическую дугу обеспечивая ее эффективное гашение.
Во включенном положении (рисунок слева) ламели главного подвижного контакта 3 плотно охватывают неподвижный трубчатый контакт 1, создавая цепь электрическому току. В процессе отключения выключателя подвижная система, состоящая из цилиндра 4, подвижного контакта 3 и фторопластового сопла 2, опускается вниз, при этом элегаз, находящийся в полости А неподвижного цилиндра 5, сжимается и давление в этой полости повышается. Сжатый газ направляется в зону дуги и гасит ее по выходе контакта 1 из сопла 2. Таким образом, элегазовый выключатель работает без выброса газа наружу; гашение дуги происходит быстро (20-25 мс) с выделением лишь незначительного количества энергии, генерируемой дугой.
К преимуществам элегазовых выключателей можно отнести:
гашение дуги происходит в замкнутом объеме без выхлопа в атмосферу;относительно малые габариты и масса;пожаро- и взрывобезопасность;быстрота действия;высокая отключающая способность;возможность создания серий с унифицированными узлами;
К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести сложность и дороговизна изготовления - при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность; высокие требования к качеству элегаза;