9.3. Общая характеристика масляных выключателей.

На рис. 9.5 показана зависимость электрической прочности от величины тока. Чем больше ток, тем выше электрическая прочность. А на рис. 9.6 показана зависимость давления от тока отключения. При возрастании тока отключения увеличивается давление, что способствует скорейшему гашению дуги. Но увеличение давления не может быть бесконечным. СуществуетР_ПРЕДвыше которого может произойти взрыв.

Рис. 9.5. Рис. 9.6.

9.4. Воздушные выключатели.

В воздушных выключателях дуга гасится при помощи дутья сжатым воздухом, поступающим из резервуара, установленного вблизи выключателя или, что чаще, составляет одно целое с его основанием. В резервуары сжатый воздух поступает от компрессорной установки. Воздушные выключатели работают при давлении 2-4 МПа и выше.

В воздушных выключателях дуга гасится принудительным дутьем. Воздух используется в качестве изоляции, пневматического привода и дугогасительного элемента. Дугогасительные устройства воздушных выключателей выполняются с одним и несколькими разрывами в фазе и с продольным или поперечным воздушным дутьем. Ознакомимся с принципом устройства и работы воздушного выключателя с одним разрывом на фазу и продольным дутьем, схема которого приведена на рис. 9.7.

Рис. 9.7. Схема устройства воздушного выключателя.

Верхняя часть 1 является дугогасительной камерой, а нижняя 2 воздушным приводом, служащим для включения и отключения выключателя. Шины присоединяются к зажимам 11 и 12. Путь тока во включенном состоянии: зажим 11 — крышка 5 камеры — неподвижный трубчатый контакт 4 — подвижный круглый контакт 3 — скользяшие контакты 9 — металлическое кольцо 8 — зажим 12. Сжатый воздух может поступать в выключатель через отключающий клапан ОК или включающий клапан ВК, которые можно открыть вручную или дистанционно. При отключении сжатый воздух через ОК поступает в дугогасительную камеру 1 и в верхнюю часть цилиндра 2 привода. Под действием сжатого воздуха поршень 10 перемещается вниз. Вместе с ним перемещается контакт 3; между контактами 3 и 4 образуется дуга. Так как к этому моменту камера 1 оказывается заполненной сжатым воздухом, то одновременно с зажиганием дуги сжатый воздух устремляется в отверстие контакта 4 и выдувает встречающуюся на его пути дугу (рис. 9.8б). Из внутренней полости контакта 4 воздух попадает в колпачок 6 гасительной камеры и через отверстие 7 выходит наружу. Особо энергично дуговой промежуток деионизируется в момент перехода тока через нуль. Обычно процесс гашения дуги заканчивается при первом или втором переходе тока через нуль.

а) б) в) г)

Рис. 9.9. Схемы устройства дугогасительных камер воздушного выключателя: а, б -одностороннее продольное газовое дутье; в - двухстороннее продольное газовое дутье; г - поперечное газовое дутье. 1 - корпус; 2 - подвижный контакт; 3 - неподвижный контакт; 4 - дутьевой клапан; 5 - фибровая решетка; 6 - скользящий токопроводный контакт.

Теперь рассмотрим различные дугогасительные камеры применяемые в воздушных выключателях. В большинстве случаев используется принудительное газовое дутье в продольном направлении. Но также используется и поперечное газовое дутье. На рисунке 9.9 показаны различные схемы дугогасительных камер воздушного выключателя.

Далее рассмотрим контактные системы разных серий воздушных выключателей, а также их номинальные параметры.

Рис. 9.10. Контактная система воздушного выключателя типа ВВГ.

Рис. 9.11. Контактная система воздушного выключателя типа ВВБ.

Выключатель серии ВВГ (выключатель воздушный генераторный) предназначены для генераторов; они рассчитаны наU_ном≤20 кВ,I_ном≤20 кА,I_{ном откл}≤160 кА, давление воздуха 2 МПа. Контактная система выключателя ВВГ показана на рисунке 9.10. Во включенном со стоянии контакты 1, 2, 3, ГО (главный отделитель), ВО (вспомогательный отделитель) — замкнуты. 80% тока от А до В идет через ГО. При отключении первым размыкается ГО, и весь ток смещается в 1-й контур. Затем размыкаются по порядку контакты 1 и 2,3. После гашения дуги в ДК 1,2 ток течет черезR_ш1, ВО,R_ш2. Если восстанавливающееся напряжение больше определенной величины, то пробивается ИП, включаетсяR_ш3. В последнюю очередь отключается ВО, при этом создается видимый разрыв.

Следующим представителем воздушных выключателей является выключатель серии ВВБ (выключатель воздушный баковый). Он выпускается на номинальное напряжение 110, 220, 330, 500 и 750 кВ. Номинальные токи отключения выключателей серии ВВБ равны 31,5 и 40 кА. Давление воздуха 2-2,6 МПа. Контактная система выключателей данной серии приведена рисунке 9.11. Во включенном состоянии все контакты замкнуты. Большая часть тока течет через главные контакты 1 и 2. При отключении размыкаются главные контакты 1 и 2, и весь ток смещается в параллельный контур. Затем размыкаются дугогасительные контакты 3 и 4, возникает дуга, а отключаемый ток ограничиваетсяR_ш1иR_ш2. С - емкостные делители напряжения.

а) б)

Рис. 9.12. Конструкции воздушного выключателя типа ВВБ а) на 110 кВ; б) 220 кВ.

Конструкции воздушных выключателей серии ВВБ на напряжение 110 и 220 кВ приведены на рисунке 9.12. Основными частями воздушных выключателей серии ВВБ являются: 1- цоколь ( аппараты управления, балон ); 2- изолятор с воздуховодами и тягами; 3- модуль выключателя (система контактов); 4 - эпоксидные вводы с фарфоровыми изоляторами; 5 - емкостные делители.

Еще выпускаются воздушные выключатели серии ВВБК (выключатель воздушный баковый, крупномодульный) и ВНВ (воздухонаполненный выключатель). ВВБК выпускаются на номинальное напряжение 110 - 500 кВ, давление воздуха повышено до 4 МПа. ВНВ выпускаются на номинальное напряжение 110 - 1150 кВ, давление воздуха 4 МПа.