Дугогасительные устройства элегазовых выключателей

Дугогасительные устройства элегазовых выключателей

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Электромеханический факультет

Кафедра Электроэнергетика, техника высоких напряжений

 

 

 

Реферат

 

Тема: Дугогасительные устройства элегазовых выключателей

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили  студенты группы №3021/1

Карпов П.Н.

Беляков В.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2005 г
Содержание

Введение...............................................................................3

1. Дугогасительные устройства  с системой продольного дутья..................................................................................6

2. Автокомпрессионные ДУ...................................................10

3. ДУ с электромагнитным дутьем.........................................16

Вывод………………………………………………………………………25

Список использованной литературы……………………………….26 Введение

Одним из быстроразвивающихся направлений создания новых выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения, отличающихся меньшими габаритами и отвечающих требованиям современной энергетики по коммутационной способности  и надёжности, являются выключатели с дугогасящей средой, более эффективной по сравнению со сжатым воздухом и маслом. Использование элегаза для этих целей обусловлено его высокими изоляционными и дугогасящими свойствами.

Чистый газообразный элегаз совершенно безвреден, химически не активен, поэтому в обычных эксплуатационных условиях он не действует ни на какие материалы, применяемые в аппаратостроении, обладает повышенной теплоотводящей способностью и является очень хорошей дугогасительной средой, позволяющей производить отключение очень больших токов при больших скоростях восстановления напряжения. В однородном поле электрическая прочность элегаза в 2,3-2,5 раза выше прочности воздуха.

Низкие температуры сжижения и сублимации дают возможность при обычных условиях эксплуатировать элегазовые аппараты без специального подогрева. Элегаз не горит и не поддерживает горения, следовательно, элегазовые аппараты являются взрыво- и пожаробезопасными.

Стоимость элегаза существенно зависит от объёма его производства. При большом его потреблении стоимость единицы объёма элегаза, имеющего такую плотность, при которой достигается равная с маслом электрическая прочность, незначительно будет отличаться от стоимости единицы объёма масла. Но при правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует поэтому такого тщательного ухода за собой, как масло.

Элегаз представляет собой соединение, имеющее химическую формулу SF₆. При нормальных условиях это бесцветный, не имеющий запаха газ, плотность которого 6,52 кг/м³ при нормальном атмосферном давлении и температуре 0°C. Он приблизительно в пять раз тяжелее воздуха. Молекулярная масса элегаза 146,06. В нём содержится 21,95% серы и 78,05% фтора.

Одним из необходимых условий возможности использования того или иного соединения в электрических аппаратах является его химическая инертность. Оно не должно вступать в реакцию ни с каким материалом, применяемым в электроаппаратостроении. Чистый элегаз при обычных условиях удовлетворяет этому требованию, несмотря на то, что в состав его молекулы входит фтор, являющийся одним из наиболее активных химических элементов. По химической инертности чистый элегаз при нормальных условиях сравним с азотом или даже инертными газами. Строение молекулы и её энергетическое состояние определяют высокую стабильность элегаза.

Отметим также электроотрицательные свойства элегаза, способствующие активному захвату свободных электронов и повышению эффективности гашения дуги.

Молекула элегаза содержит шесть атомов фтора, расположенных в вершинах правильного октаэдра, и атом серы, который находится в центре молекулы на равных расстояниях от атомов фтора. При таком геометрическом расположении атомов в молекуле обеспечивается максимальное перекрытие электронного облака серы и фтора и понижается общая энергия молекулы. В случае недеформированных электронных оболочек атомов фтора радиус молекулы элегаза равен 3,07^.10^-10 м. Радиус атома серы лишь на 20% больше радиуса атома фтора. При этом соотношении радиусов атомы фтора плотно облегают центральный атом серы, обеспечивая идеальную его защиту от внешних воздействий. В возбуждённом состоянии атом серы может образовывать шесть ковалентных связей. При атмосферном давлении элегаз, как и углекислый газ, может находиться только в газообразном состоянии. При p_аб = 10⁵ Па температура перехода из твёрдого состояния в газообразное (температура возгонки) равна - 63,8°C. При давлении свыше р_аб = 2,28^.10⁵ Па элегаз в зависимости от температуры может находиться во всех трёх агрегатных состояниях. При этом давлении температура тройной точки равна -50,8°C.

В дугогасительных устройствах (ДУ) элегазовых выключателей применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и условия восстановления напряжения.

1. Дугогасительные устройства  с системой продольного дутья

Интенсивное газодинамическое воздействие аксиального потока элегаза на ствол электрической дуги является наиболее эффек­тивным способом гашения дуги. Поэтому оно используется в боль­шинстве конструкций ДУ современных элегазовых выключателей переменного тока высокого напряжения. Гашение дуги в ДУ про­исходит в дутьевых соплах в потоке элегаза высокого давления (0,5—0,6 МПа), куда ствол дуги попадает после размыкания кон­тактов. Основными конструктивными параметрами систем продольного элегазового дутья (рис. 1) являются: площадь сечения S_c или диаметр d_c горловины сопла, относительное расположение контактов, определяемое расстоянием z₀, размеры элементов входной части сопла (z₁, z₃), а также геометрическая форма и размеры диффузоров (z₂, α—полуугол рас­ширения), площадь сечения S_BC или диаметр d_BC горловины вспо­могательного сопла.

Оптимальные условия для га­шения дуги в таких системах во многом определяются геометри­ческими параметрами дутьевых систем и особенно входной ча­сти, которые должны удовлетво­рять следующим основным требованиям:

-форма потенциального поля течения во входной части должна способствовать коаксиальной стабилизации ствола дуги потоком;

-в межконтактном промежутке должна быть обра­зована оптимальная форма электрического поля, обеспечивающая наибольшую электрическую прочность промежутка.

Рис. 1 Системы продольного элегазового дутья

Для оценки эффективности дутьевых систем элегазовых вы­ключателей воспользуемся выражением удельной мощности от­водимой потоком и отнесенной к площади сечения горловины сопла и к давлению в горловине сопла.

Давление элегаза р_с в горловине сопла связано с давлением р_к в дугогасительной камере, которое обычно задано, следующим соотношением:

р_с=α_pр_к

Коэффициент α_p зависит от режима  работы дутьевого сопла.

Из уравнения:

S_с=E_эфl_эфI/(P_удp_с)

можно приближенно определить площадь сечения S_С и диаметр d_c горловины сопла при заданных значениях I, E_эф, р_к, P_уд.

В дугогасительных устройствах с несимметричным дутьем (рис. 1 г, е) оптимальные условия для гашения дуги выполняются более полно по сравнению с системами одностороннего дутья (рис. 1 а, д). На рис. 2 представлены опытные зависи­мости предельного минимального давления р_гаш в камере, необхо­димого для успешного

Рис. 2 Зависимость предельного давления гашения от расстояния между контактами

1-одностороннее дутье; 2-несимметричное дутье

гашения дуги при отключении тока I_т= = 3 кА и скорости восстановления напряжения 1 кВ/мкс, от кон­структивных параметров системы одностороннего и несимметрич­ного дутья в элегазе. Оптимальные относительные расстояния z₀/d_c для этих систем примерно одинаковы:

(z₀/d_c)_одн≈(z₀/d_c)_нес=0,7÷0,75

Таким же образом были получены оптимальные относительные расстояния для систем двухстороннего дутья (рис. 1 в, ж)

(z₀/d₁)_дв ≈0,35─0,45.

При выборе оптимальных параметров диффузоров дутьевых систем элегазовых ДУ, которые обычно работают при относи­тельно небольшом (по сравнению с ДУ воздушных выключате­лей) избыточном давлении, принимают удлиненную форму сопла с углом расширения 2α=10÷12°.

2. Автокомпрессионные ДУ

Другой способ применяется в автокомпрессионных выключателях, в которых бак заполнен элегазом при давлении 0,3-0,4 МПа. При этом обеспечивается высокая электрическая прочность газа и возможность работы без подогрева при температуре до  -40°C.

В таких выключателях перепад давления, необходимый для гашения дуги, создаётся специальным компрессионным устройством, механически связанным с подвижным контактом аппарата. В процессе гашения получается перепад Dp=0,6¸0,8 МПа. При этом обеспечиваются условия для получения критической скорости истечения и эффективного гашения дуги.

Рис. 3 Автокомпрессионный элегазовый выключатель

Рассмотрим типичную конструкцию автокомпрессионных ЭВ (рис. 3). Аппарат находится в отключенном положении, и кон­такты 5 и 3 разомкнуты. К неподвижному контакту 3 ток подво­дится через фланец 2, а к подвижному контакту 5 — через фла­нец 9. В верхней крышке 1 монтируется камера с адсорбентом. При включении ЭВ срабатывает пневмопривод 13 (укрепленный на основании 11), шток 12 которого соединен через изоляционную тягу 10 и стальной стержень 8 с подвижным контактом 5. Послед­ний жестко связан с фторопластовым соплом 4 и

подвижным ци­линдром 6. Вся подвижная система ЭВ (элементы 5, 6, 8, 10, 12) движется вверх относительно неподвижного поршня 7, и полость К дугогасительной системы ЭВ увеличивается.

При отключении ЭВ шток 12 приводного силового механизма тянет подвижную систему выключателя вниз и в полости К соз­дается повышенное давление элегаза по сравнению, с давлением в камере ЭВ. Такая автокомпрессия элегаза обеспечивает исте­чение газовой среды через сопло 4, интенсивное охлаждение элек­трической дуги, возникающей между контактами 3 и 5 при от­ключении. Указатель, положения 14 дает возможность визуального контроля исходного положения контактной системы ЭВ. В неко­торых конструкциях автокомпрессионных ЭВ используются пру­жинные, гидравлические силовые приводные механизмы, а орга­низация истечения элегаза через сопла в дугогасительной камере происходит но принципу двухстороннего несимметричного дутья.

Рис. 4 Дугогасительное устройство элегазового  выключателя

Схема ДУ двухстороннего дутья показана на рис. 4.

На этом рисунке верхняя половина ДУ изображена во включенном положении, а нижняя — в отключен­ном. Внутри герметичной изоляционной камеры 1, заполненной элегазом, соосно установлены два соплообразных неподвижных контакта 2 и 4 и неподвижный дутьевой поршень 5. Цепь тока при включенном положении выключателя образована скользящим не­подвижным контактным мостиком 3, жестко связанным с подвиж­ным дутьевым цилиндром 6. При отключении тока тяга 7 переме­щает дутьевой цилиндр и контактный мостик вправо, в рабочем объеме цилиндра повышается давление. Дуга, возникающая между контактным мостиком и левым соплом, потоком сжатого элегаза затягивается внутрь сопел. Двухстороннее продольное дутье интенсивно воздействует на ствол дуги, которая гаснет в один из переходов тока через нуль. В конце хода цилиндра на отключение между соплами остается свободный изоляционный промежуток обеспечивающий необходимую электрическую проч­ность. Отработанный элегаз сбрасывается под оболочку изоляци­онной камеры.

На рис. 5 представлена другая схема дугогасителыюй ка­меры ЭВ.

	Рис. 5 Дугогасительное устройство элегазового  выключателя с изоляционным соплом

 

Аппарат находится в отключенном положении. Главные контакты 5, 7 и дугогасительные контакты 2, 4 находятся в разомкнутом состоянии. В полостях К, В, Б давление элегаза по­стоянно: р=р_В=р_Б=const. Изоляционная покрышка 6 отделяет полости ЭВ от внешнего пространства. При подаче команды на включение внешний привод (на рис. 5 не показан) обеспечивает перемещение справа налево подвижной системы ЭВ: подвиж­ного дутьевого цилиндра 8, подвижного главного 7 и дугогасительного 2 контактов, которые жестко связаны через тягу с сило­вым приводным механизмом. В начале замыкаются дугогасительные контакты 2, 4, а затем — главные контакты 5, 7. Вся подвижная система движется относительно неподвижного поршня 1 и неподвижных контактов 5 и 4.

В положении «включено» ток проходит по главным контактам, а давление в полостях р=р_В=р_Б=const. При подаче команды на отключение внешний привод обеспечивает перемещение подвиж­ной системы ЭВ с большой скоростью слева направо. Сначала размыкаются главные контакты 5, 7, а затем дугогасительные 4, 2. Уменьшение объема камеры К (поршень 1 неподвижен) вызывает повышение давления элегаза в этой полости: р>р_В Как следует из рис. 5, дугогасительные контакты размыкаются с задержкой на ходу. После размыкания контактов 2, 4 начинается истечение элегаза через сопло подвижного контакта 2 и изоляционное сопло 3, где и происходит гашение дуги под действием двухстороннего продольного дутья. Дополнительное дутье через канал небольшого диаметра (по сравнению с диаметром основного сопла) в непо­движном дугогасительном контакте 4 может способствовать от­ключению малых токов на начальной стадии отключения, а также создавать благоприятные условия для распада остаточного ствола дуги вблизи оконечности дугогасительного контакта 4. После окончания перемещения подвижной системы истечение элегаза за­тухает и давление в полостях ДУ становится равным исходному.

В ДУ автокомпрессионных ЭВ необходимое для гашения дуги давление достигается после определенного хода поршневой си­стемы. Поэтому при создании выключателей этого типа возникают трудности с обеспечением времени отключения менее 0,04 с. Од­ним из способом сокращения времени отключения является умень­шение длины хода подвижной системы до момента размыкания контактов. Для того чтобы давление элегаза к моменту размы­кания контактов (этап предварительного сжатия элегаза) сохра­нялось на необходимом уровне, поршень на этой части хода уско­ренно перемещается навстречу движущемуся цилиндру (см. рис. 4). На этапе гашения дуги (после размыкания контактов) поршень остается неподвижным, а дутьевой цилиндр продолжает перемещаться вплоть до своего конечного положения. Взаимные перемещения цилиндра и поршня обеспечиваются кинематической схемой привода выключателя. Сокращение времени отключения выключателя может быть достигнуто также за счет уменьшения длительности горения дуги. Так например, в автокомпрессионном ДУ (на рис. 6) перепад давления в дутьевой системе создается не только в результате сжатия элегаза, но и в результате разре­жения в области выхлопа через подвижный дугогасительный кон­такт — сопло 1.

Рис. 6 ДУ с полостью разрежения

 В этом ДУ по сравнению с ранее рассмотренной системой ДУ с неподвижным поршнем (см. рис. 5) имеется зона

разрежения 2, которая образуется при движении дополнитель­ного поршня 3. Отработанный элегаз сначала попадает в зону разрежения, а затем при открытии окон 4 для выхлопа — под обо­лочку изоляционной камеры.

3. ДУ с электромагнитным дутьем

Гашение мощной дуги в аппаратах высокого напряжения воз­можно лишь при интенсивном теплоотводе, который в высоко­вольтных выключателях обеспечивается интенсивным дутьем.

Теплоотвод от дуги существенно возрастает при быстром её перемещении силами магнитного поля в неподвижном газе. Электромагнитное дутьё в воздухе широко используется в аппаратах низкого напряжения. При замене воздуха элегазом электромагнитный способ гашения дуги оказалась возможным распространить и на область высоких напряжений.

Принципиальные схемы дугогасительных устройств с электромагнитным гашением дуги в элегазе показаны на рисунке 7.

Рис. 7 Принципиальные схемы устройств с электромагнитным гашением дуги в элегазе: а─одна катушка, б─две встречно включенные катушки 1-путь тока при включенном положении аппарата, 2-путь тока в процессе отключения, 3-главные контакты, 4-дугогасительные контакты, 5-катушка

 В них на каждую единицу длины дуги действует сила F, возникающая при взаимодействии тока дуги с нормальной к её стволу составляющей напряжённости магнитного поля. Под действием этой силы дуга перемещается по электродам со скоростью, зависящей от различных параметров, и в частности конструктивных. Магнитное поле создаётся самим отключаемым током при прохождении его по одной катушке (рис. 7, а) или по двум встречно включенным катушкам (рис. 7, б). Во включенном состоянии аппарата катушки шунтированы главными контактами, которые при отключении размыкаются первыми.

Возникающая между подвижными и неподвижными контактами дуга начинает двигаться не сразу, а лишь после того,  как сила F достигнет некоторого значения, ибо, чтобы сдвинуть дугу с места первоначального её образования,  необходимо приложить вполне определённую силу F_мин, которую можно вычислить (в ньютонах) по формуле F_мин=I^.H^.10^-6(где I-ток дуги, H-напряжённость магнитного поля катушки), исходя из следующих соображений.

Для гашения дуги с током до нескольких десятков aмпеp достаточно весьма незначительной скорости дуги, причем необя­зательно, чтобы ее опорные точки перемещались. Зная макси­мальное значение тока, который надежно гаснет в элегазе при неподвижных опорных точках дуги, для различных конкретных условий экспериментально определяют значения напряженности магнитного поля H_мин, при которых дуга, включая и ее опорные точки, приходит в движение.

Для каждого конкретного конструктивного исполнения дугогасительного устройства существует свое значение тока, кото­рый надежно гаснет при указанных условиях. Например, в ка­мере на 10 кВ при искусственно созданном резко неравномер­ном поле надежно гаснет дуга с током до 80 А.

Необходимо, чтобы уже при этом токе и более высоких его значениях дуга двигалась. Минимальное значение напряженно­сти H_мин, при котором дуга с током 80 А придет в движение, равно 90 А/см. Этот параметр является исходной величиной при определении минимального числа витков катушки ω_мин.

Для схемы рис. 7, а напряженность магнитного поля на оси катушки известна:

где l— длина катушки, х — расстояние точки, для которой оп­ределяется напряженность H, от середины катушки, R — радиус катушки.

От числа витков катушки зависит напряженность магнит­ного поля и, следовательно, скорость движения дуги v_д, которая является основным параметром, определяющим отключающую способность дугогасительного устройства. Кроме числа витков, на скорость дуги влияет давление газа и значение отключае­мого тока. Поскольку скорость в течение полупериода меняется, целесообразно говорить о максимальной скорости движения дуги v_д.м..

Максимальное допустимое число витков катушки определяется из условия надежного гашения дуги, возникающей при раз­мыкании главных контактов, шунтирующих катушку. Это усло­вие соблюдается при индуктивности катушки L<10^─4 Гн.

Скорость дуги зависит не только от напряженности магнит­ного поля, создаваемого катушкой, но и от конструктивного ис­полнения контактов: разрезные или неразрезные; в случае не­разрезного контакта скорость дуги зависит от соотношения между активным и индуктивным сопротивлением его контура.

Под действием переменного магнитного потока в неразрез­ных контактах, представляющих собой короткозамкнутые кольца, возникает ток. Создаваемый этим током магнитный по­ток накладывается на основное поле катушки, вследствие чего максимум результирующего магнитного потока не совпадает с амплитудным значением отключаемого тока, а кривые скоро­сти смещены по отношению к кривым тока. Из-за потерь в кон­тактах амплитуда результирующего магнитного поля снижается по сравнению с амплитудой основного поля катушки.

Для выключателей на 6—35 кВ междуконтактный промежу­ток будет лежать в пределах 10—30 мм. В результате обработки экспериментальных данных для средних значений указанного промежутка была получена следующая эмпирическая зависи­мость:

где k₀— коэффициент, зависящий от геометрических парамет­ров катушки, р — давление газа в камере выключателя.

Следует отметить, что, хотя при увеличении давления скорость дуги и уменьшается, дугогасительная способность растет вследствие повышения электрической прочности междуконтактного промежутка.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что максимальное значение индукции магнитного поля в мо­мент перехода тока через нуль и, следовательно, максимум ско­рости при подходе тока к нулю получится тогда, когда индук­тивное сопротивление кольцевого неразрезного контакта равно его активному сопротивлению, т. е.

ωL = r.

Такой характер изменения скорости благоприятным образом сказывается на дугогасительной способности. Действительно, при отключении тока с амплитудой 1265 А и прочих равных ус­ловиях за 200 мкс перед переходом тока через нуль мгновенное значение скорости при неразрезных контактах равно 67 м/с, в то время как при разрезных оно оказалось всего лишь 14 м/с. Эта разница в скорости перед переходом тока через нуль ска­залась на подготовке промежутка к гашению дуги.

Лучшая подготовка промежутка к гашению дуги существен­ным образом влияет на его поведение после перехода тока че­рез нуль, что подтверждается рис. 8, на котором

Рис. 8 Области начального роста электрической прочности междуконтактного промежутка 1-неразрезные контакты, 2-разрезные контакты

изображены огибающие кривые начального роста восстанавливающейся прочности. Этот рисунок наглядно показывает, что при электро­магнитном гашении дуги в элегазе обеспечивается высокая ско­рость нарастания электрической прочности, причем при нераз­резных контактах скорость значительно выше, чем при раз­резных.

Исследования характера нарастания электрической прочно­сти междуконтактного

промежутка после перехода тока через нуль, выполненные при постоянном значении отключаемого тока, равного 1250 А, и атмосферном давлении элегаза, пока­зали, что скорость этого процесса зависит от величины проме­жутка и числа витков катушки. При увеличении промежутка скорость нарастания напряжения растет. Особенно сильно вли­яние длины междуконтактного промежутка ощущается в на­чальные моменты времени после перехода тока через нуль, что очень важно при отключении неудаленных коротких замыка­ний. Процесс нарастания электрической прочности при упомя­нутых выше условиях описывается уравнением

u_пр= [(3,75 + 0,01ω) Igδ—0,5] t^{0,665─0,0035ω},

где δ—длина зазора,   мм;   t — время,  мкс;   ω — число   витков. Установлено, что зазор свыше 30—40 мм  нецелесообразен, так как при возрастании его сверх указанного значения прира­щение   прочности   для  заданного  значения   t становится несущественным.

Напряженность магнитного поля в центре катушки зависит от ее длины и числа витков. Однако эти параметры влияют на напряжен­ность магнитного поля H в противоположных направлениях, вследствие чего при большом ω дальнейшее увеличение числа витков незна­чительно сказывается на напряженности поля. Соответственно этому замедляется и рост ско­рости перемещения дуги, а следовательно, и рост электрической прочности. Поэтому для катушки следует брать провод прямоуголь­ного сечения с намоткой на ребро, чтобы на единице длины катушки расположилось боль­шее число витков.

При неизменном числе витков скорость возрастает с увеличением отключаемого тока и при больших его значениях в несколько раз превышает скорость звука в элегазе. С ростом скорости уве­личивается теплоотвод от дуги. Однако улучшение условий га­шения дуги в элегазовых выключателях с электромагнитным гашением дуги кладет предел скорости рассеяния энергии из области кольцевого междуконтактного промежутка. При боль­ших отключаемых токах и, следовательно, высоких скоростях перемещения дуги может произойти следующее: в данной точке промежутка высокая проводимость еще не исчезла, а дуга воз­вратилась вновь. В этих условиях гашение дуги становится не­возможным. Для его обеспечения необходимо усилить отвод энергии из промежутка.

Экспериментально установлено, что при электромагнитном гашении дуги в воздухе ионизированное состояние промежутка достигается уже при сравнительно небольших токах. В элегазе же даже при сравнительно небольших размерах междуконтакт­ного промежутка предела дугогасительной способности не было обнаружено и при токе 13 кА. Кроме того, для расшире­ния предела отключаемого тока можно применить вспомога­тельную систему дутья, которая практически не отразится на мощности привода, или же контактную систему большого диаметра.

Одно из  преимуществ  магнитного способа  гашения дуги—быстрое перемещение ее опорных точек по поверхности контактов. Так как скорость движения дуги возрастает при увеличении отключаемого  тока,   износ   контактов   при больших  значениях отключаемого тока незначителен, что очень важно для выключателей, предназначенных для частых срабатываний. По схеме - 7, а созданы простые и надежные выключатели.

Конструкция дугогасительного устройства  становится чрезвычайно простой, если магнитное поле создается встречно включенными   постоянными   магнитами.   Правда, в этом   случае  и дугогасительная способность невысока, однако, она  вполне достаточна для отключения всех токов вплоть до номинального, т.е. для создания выключателей нагрузки.

Рис. 9  Кривые изменения индукции в междуконтактном пространстве выключателя нагрузки

Движение дуги в выключателях нагрузки осуществляется силой dF,  действующей на элемент  дуги   dl, возникающей при взаимодействии тока дуги  I с радиальной составляющей  магнитного   поля  В_r,  создаваемого   встречно  включенными постоянными   магнитами.   Принципиальная   схема   дугогасительного устройства выключателя нагрузки с магнитным гашением дуги в неподвижном элегазе показана на рис. 9.

При данном рас­стоянии S между торцами  постоянных магнитов  1 радиальная составляющая  индукции  магнитного поля В_r имеет максимум при r, равном радиусу магнита. Оптимальные условия гашения дуги обеспечиваются при горении ее в области максимальной индукции магнитного поля В_rт. Эти условия будут обеспечены, если внутренний радиус трубчатых электродов 2 будет равен внешнему радиусу постоянных магнитов. При выполнении этих условий

Максимальное значение индукции В_rт в пределах междуконтактного промежутка не остается постоянным. Кривые В_rт для четырех различных расстояний S между торцами встречно включенных постоянных магнитов 1 приведены на рис. 9. Рисунок показывает, что по мере удаления от торцевой поверх­ности одного из магнитов индукция В_rт уменьшается, достигая минимума при S/2. Вследствие того, что торцы контактов 2 вы­ступают над поверхностями постоянных магнитов, на дугу воз­действует лишь часть магнитного поля на участке АБ.

Вывод

В России эксплуатация элегазовых выключателей ограничивается климатом.  В основном абсолютное давление элегаза в выключателях, приведённое к +20°С, составляет 0,7 МПа. Такие аппараты могут применяться только в тёплых районах. Следует отметить, что преимущественным в данном случае является использование дугогасительных устройств электромагнитным дутьём.

  В современных элегазовых выключателях, представленных в сети Internet, гашение дуги осуществляется различными ДУ, например, в выключателе серии LF марки Merlin Gerin использован принцип дугогашения, основанный на технике вращения дуги и эффекте температурного расширения элегаза. А в выключателях ВГП-6-40/1600 УХЛЗ, ВГП-6-40/3200 УХЛЗ производства РФЯЦ-ВНИИЭФ г. Саров дуга гасится по принципу автогенерации c магнитным дутьем. В элегазовых колонковых выключателях 3AP1 фирмы SIEMENS оснащены дугогасительными камерами последнего поколения с динамическим автокомпрессионным принципом гашения дуги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

 

1.   Полтев А. И. Конструкции и расчёт элегазовых аппаратов высокого напряжения. - Л.: Энергия, 1979. -240 с.;

2.   Электрические аппараты высокого напряжения/ Под редакцией Г. Н. Александрова. -  Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 344 с.;

3.   Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения/ Под редакцией               В. В. Афанасьева. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 544 с.;