2. Выбор выключателя присоединения (вп)
1) По напряжению: Uн ≥ Uэу
2) По рабочему току: Iн ≥ Iр.утж, где
Iр.утж
=
Uдв.н = 6 кВ
3) По отключающей способности
Iоткл.н ≥ Iпt; βн ≥ β
или (если проверка выше неуспешна):
Iоткл.н (1 + βн/100) ≥ Iпt + iat
где
t = tрз.min + tсв – начало размыкания контактов;
Iпt = Iп0с + Iпtд (периодический ток от системы не затухает);
iаt = iаtс + iаtд
4) По включающей способности
Iвкл.н ≥ Iп0
iвкл.н ≥ iуд
где
Iп0 = Iп0с + Iп0д
iуд = iудс + iудд
5) По электродинамической стойкости
Iдин ≥ Iп0
iдин ≥ iуд
где
Iп0 = Iп0с + Iп0д
iуд = iудс + iудд
6) По термической стойкости
I2тtт ≥ Bтерм
где тепловой импульс рассчитывается для времени:
t = tрз.max + tов – время до полного гашения дуги.
Перечислите технические трудности, связанные с применением вакуумных выключателей.
ПО ЛЕКЦИИ ЛЯЗЗАТ
Недостатки:
наибольшее Uном = 35 кВ (есть отдельные образцы 110 кВ)
низкая отключающая способность
на контактах образуются наплывы острой формы после отключения
коммутационные перенапряжения (в случае дешёвых контактов)
возможность потери вакуума и приваривания контактов
сложность контроля вакуума
ПО ЛЕКЦИИ ЛАПИДУСА
1) Вакуум тяжело контролировать. Чтобы понять, для сравнения. 20 атм для воздушных выключателей это норма, а 19 атм это плохо (при АПВ нормально не работают), а при 16 атм их надо заблокировать, они не способны загасить дугу. То есть здесь нам надо сравнить 20 атм и 19 атм, монометр справится с этим легко. А в вакуумном надо сравнить 10-3 и 10-4 Па. И это уже дорогостоящий прецизионный монометр, и то не факт, что он существует. Никто в итоге не контролирует вакуум, это плохо. И если что-то плохо, то мы об этом узнаем только когда что-то взорвётся, хоть это и большая редкость.
2) В вакууме происходят холодные и горячие сварки. Там нет оксидов металлов и эти контакты привариваются. Делают специальный металл (металлокерамика = CuCr) меди 70%, хрома 30%.
3) Эти выключатели не применить на высоких напряжениях. 1) Потолок электрической прочности, то есть на первом сантиметре накапливается хорошее пробивное напряжение, а на последующих оно стабилизируется и надо тянуть контакты далеко друг от друга чтобы накопить приличное напряжение. И прорывная технология позволяет включить их на 110 кВ. 2) Рентгеновское излучение. При коммутации в вакууме образуются рентгеновские лучи. При испытаниях их закрывают стальными листами, а человек стоит на расстоянии 3-5 метров. Иначе будет доза эквивалентная 5 флюжкам. И это свойство более яркое при высоком напряжении.
Если б не было выключателей, то контакты надо было бы разводить метра на 2.
Укажите основные преимущества вакуумных выключателей по сравнению с другими видами выключателей.
ПО ЛЕКЦИИ ЛЯЗЗАТ
Достоинства:
простота конструкции
высокая скорость коммутаций
малые размеры (30 кВ/мм)
маломощный привод
большой ресурс коммутации номинальных токов
большой ресурс коммутации токов КЗ
пожаробезопасность
малые эксплуатационные расходы
ПО ЛЕКЦИИ ЛАПИДУСА
Если у вас напряжение 6-35 кВ и токи КЗ ниже 30 кА, то можно использовать вакуумник. Благодаря его использованию можно сэкономить, сделать выключатели компактными и лёгкими, ввиду чего их можно без каких-либо трудностей передвигать на тележке. Дугогасительная камера в них всего занимает объём 3 литра. Дуга может быть диффузной при малых токах (до 10 кА) и сжатой при больших. При малых дуга гасится просто – контакты надо просто развести на 1 см. Чтобы погасить сжатую дугу – надо нарезать контакты.
То есть вот такая форма (нарезка лепестковая) позволяет закрутить дугу. Ток имеет такую форму, что он формирует магнитное поле. Попадая в это магнитное поле, он попадает в действие силы ампера, которая его крутит. И дуга срывается с острия, конденсируется (то есть пары меди конденсируются), легко затвердевает. Выпадает в виде медного инея на те же контакты, с которых слетела в межконтактный промежуток.
К сожалению, такая ситуация не работает при токах КЗ больше 30 кА. И надо делать продольное магнитное поле.
Ток должен описывать спиральную линию.
Ввиду малых расстояний и механизмов гашения дуги, коммутация происходит достаточно быстро.