Классификация высоковольтных выключателей по среде гашения дуги.

Выключатели ВН предназначены для коммутации цепей ~ I с U 3 кВ и выше во всех режимах, возможных в эксплуатации: включен и отключение Iном, токов КЗ, токов холостого хода силовых трансформаторов и емкостных I конденсаторных батарей и длинных линий. Наиболее тяжелым режимом работы выключателя является отключение и включение токов КЗ. Основные параметры выключателей: Uном, Iном (длительный), Iном термической стойкости, Iном электродинамической стойкости, Iном отключения, Pном отключения, Iном включения, собственное время включения и отключения выключателя, полное время включения и отключения.

Классификация выключателей по способу гашения дуги.

1) Маслянные выключатели - дуга, образующаяся между контактами, горит в трансформаторном масле. Под действием энергии дуги масло разлагается и образующиеся газы и пары используются для ее гашения. В зависимости от способа изоляции токоведущих частей различают баковые(35-220 кВ) выключатели и маломасляные(6-220 кВ). В первых масло изолирует токоведущие части между собой и от земли и исп-ся для гашения дуги. В маломасляных масло исп-ся только для гашения дуги, а изоля-ция токоведущих частей от земли и между собой производится с помощью твердых диэлектриков.

2) В воздушном выключателе в качестве гасящей среды исполь-ся сжатый воздух, находящийся в баке под давлением 1-5 МПа; при отключении сжатый воздух из бака подается в дугогасительное устройство. Дуга, образующаяся в камере дугогасительного устройства (ДУ), обдувается интенсивным потоком воздуха, выходящим в атмосферу. Изоляция токоведущих частей между собой осуществляется с помощью твердых диэлектриков и воздуха. ВВП-35, ВВН-330-с воздухонаполненным отделителем, ВВБ-110,220 кВ – с дугогасительными камереми в баке со сжатым воздухом, ВНВ 220-1150 кВ.

3) В элегазовых выключателях гашение дуги осуществляется за счет охлаждения ее двигающимся с большой скоростью элегазом (шестифтористой серой SF₆), который используется и как изолирующая среда. Преимущества элегаза:

1. Электрическая прочность в 2,5 раза выше, чем у воздуха. При давлении 0,2 МПа электрическая прочность элегаза приближается к прочности трансформаторного масла. 2. Высокая удельная объемная теплоемкость (почти в 4 раза выше, чем у воздуха) позволяет увеличить нагрузку токоведущих частей и уменьшить массу меди в выключателе.

3. Номинальный ток отключения камеры продольного дутья с элегазом в 5 раз выше, чем с воздухом. 4. Малая напряженность электрич поля в столбе

дуги. Благодаря этому резко сокращается износ контактов, уменьшается эффект термодинамической закупорки сопла. Это позволяет увеличить расстояние между контактами, повысить напряжение на каждом контактном промежутке и допустимую скорость восстановления напряжения.

5. Элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом и водородом, слабо разлагается дугой. Элегаз нетоксичен, хотя некоторые продукты разложения опасны. Недостатком элегаза является высокая t

сжижения. При давлении 1,31 Мпа и при t =0°С элегаз переходит в жидкое состояние. Примен при U от 35-500кВ – ВГБ (баковые), ВГТ (трёхполюсные 110-220 кВ), ВГУ(у-образные 110, 220, 330 кВ).

4) Электромагнитные выключатели по своему принципу аналогичны контакторам постоянного тока с лабиринтно-щелевой камерой. Гашение дуги происходит за счет увеличения сопротивления дуги вследствие ее ин-тенсивного удлинения и охлаждения. Они более просты и удобны в эксплуатации, обладают высокой надёжностью и большим сроком службы. При размыкании дугогасительных контактов возникает дуга которая под действием электродинамич сил и конвекционных потоков воздуха перемещается выше, этому также способствует воздушное дутьевое устр-во. При отключ выключат в дутьевом устр-ве создаётся сжатый воздух, который воздействует на дугу, перемещая её вверх и включая катушку магнитного дутья. Выключ имеет пружинный привод, котор заводится двигателем. Недостаток: большая проводимость стенок ДУ(узкие щели ДУ нагреваются до очень высоких t и начинают проводить ток). Большой остаточный ток может приводить к пробою, из-за этого Uном £10кВ для этих выключателей.

5) В вакуумных выключателях контакты расходятся под вакуумом (давление равно 10^-4 Па). Возник-щая при расхождении контактов дуга быстро гаснет благодаря интенсивной диффузии зарядов в вакууме. Следует отметить, что высокие значения напряженности электрического поля (при малых расстоян между контактами) являются также причиной возникновения дуги в вакууме благодаря автоэлектронной эмиссии. Быстрая диффузия частиц, высокая эл. прочность вакуума позволяют эффективно гасить дугу в вакуумном выключ.

Для защиты цилиндра от паров металла электроды защищаются специальн металлическими экранами. ВВЭ-10 – со встроеным эл-магнитным приводом, ВВС-35 – выключатель вакуумный сварной (контакты из металлокерамики).

6) Выключатели нагрузки- используется в распредустройствах если длит ток установки невелик (400-600А при U 10 кВ). ВН имеет ДУ небольшой мощности для отключен Iном. При КЗ исп-ся высоковольтный предохранит. Для гашен дуги примен камеры с автогазовым, эл-магнитным, элегазовым дутьем и вакуумными элементами. ВН-16 с автогаз дутьем на Uн 10кВ и ток 200А. Гашен дуги осущ газами, которые выдел под действ высокой t дуги стенками из газогенерирующего материала. Управлен осущ ручным рычажным приводом со встроенным электромагнитом для дистанционного отключения.