Устройство и принцип действия элегазового выключателя Свойства элегаза

При повышении номи­нальных токов отключения и номинальных напряжений необходимо не только совершенствовать конструкцию выключателей, но и зани­маться поисками дугогасительных сред, обладающих высокой электрической прочностью и дугогасительной способностью.

Были ис­следованы фреон, четыреххлористый углерод и шестифтористая сера. Благодаря высокой электрической прочности и большой дугогасящей способности была выбрана шестифтористая се­ра SF6.

Этот газ получил название электротехническо­го газа, или элегаза.

Элегаз является «элект­роотрицательным» газом. Такое название связано с тем, что его молекулы обладают способностью захватывать электроны.

При этом образуются малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы, которые медленно разгоняются элек­трическим полем и удаляются из зоны горения основные носители заряда - подвижные электроны. Благодаря этому элегаз обладает высо­кой электрической прочностью. Благодаря химической инертности элегаза (в диапазо­не до 800 °С) допустимая температура медных контактов может быть увеличена с 75 (для воздуха) до 90 °С.

Это по­зволяет дополнительно повысить токовую нагрузку аппара­та. Элегаз негорюч, пожаробезопасен. Описанные выше по­ложительные свойства позволили широко использовать элегаз в высоковольтных выключателях, силовых трансформаторах, кабелях высокого на­пряжения и герметизированных комплектных распредели­тельных устройствах. Недостатком элегаза является пере­ход из газообразного состояния в жидкое состояние при относительно высоких температурах.

Так, например, при температуре 0^° С газ превращается в жидкость при давлении 1,31 МПа. При температуре - 40°С элегаз превращается в жидкость при давлении около 0,35 МПа.

Это заставляет использовать его либо с подогревающим устройством, что усложняет конструкцию либо при низком давлении, что снижает дугогасительные свойства.

Для электрических аппаратов применяется газ с высокой степенью очистки от примесей, что усложняет и удорожает его получение.

Конструкция элегазовых выключателей.

Дугогасящая способность элегаза наиболее эффективна при большой скорости его струи относительно горящей дуги. Возможны следующие исполнения ДУ с элегазом:

- с автопневматическим дутьем. Необходимый для ду­тья перепад давления создается за счет энергии привода;

- с охлаждением дуги элегазом при ее движении, вызванном взаимодействием тока с магнитным полем.

- с гашением дуги за счет перетекания газа из резер­вуара с высоким давлением в резервуар с низким давлением (выключатели с двойным давлением).

В настоящее время широко применяется первый спо­соб.

Дугогасительное устройство с автопневматическим при­нудительным дутьем показано на рисунке 5

Рисунок 5 - Схема дугогасительного устройства элегазового выключателя с автопневматическим дутьем.

ДУ распола­гается в герметичном баке с давлением элегаза 0,2— 0,28 МПа. При этом удается получить необходимую элек­трическую прочность внутренней изоляции. При отключе­нии дуга возникает между неподвижным 1 и подвижным 2 контактами. Вместе с подвижным контактом 2 при отключении перемещается сопло 3 из фторопласта, перегородка 5 и цилиндр 6. Так как поршень 4 при этом неподвижен, элегаз сжимается и его поток, проходя через сопло, про­дольно омывает дугу и обеспечивает ее эффективное гаше­ние.