Елегазови прекъсвачи

ЕлектроапаратурaСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 5, 2011

Елегазови прекъсвачиЕлегазови прекъсвачиЕлегазови прекъсвачиЕлегазови прекъсвачи

Част 2. Особености на автодъговите и магнитните дъгогасителни системи

    В началото на годината на страниците на списание Инженеринг ревю стартирахме темата за прекъсвачи високо и средно напрежение, като ви запознахме с предназначението, особеностите и конструктивните схеми на елегазовите прекъсвачи. Разгледани бяха и някои типове дъгогасителни системи – с две степени на налягането на елегаза и с автопневматично продухване.
На фигура 1 са показани основните елементи на прекъсвачите с автопневматично елегазово продухване, чието действие бе подробно изяснено в гореспоменатия материал (вж. сп. Инженеринг ревю бр. 1/2011, стр. 72-78).
Условията на работа на тези прекъсвачи обаче са различни при гасене на дъгата при пределни токове на късо съединение и при малки индуктивни токове (т. нар. меко обдухване без пренапрежения). Този недостатък е отстранен чрез дъгогасителното устройство, показано на фиг. 2. Повечето елементи на конструкцията са като на предната фигура 1. Новост е автодъговата компресионна камера 5 с клапани 8 и обратно насочени клапани 11 на неподвижното бутало 10. И двете клапанни системи са нормално затворени (позиция А.), като пружините на клапаните 11 са по-силни от тези на клапаните 8. В описаното дъгогасително устройство са разделени режимите на гасене на големите и на малките токове. На позиция Б е показано гасенето на токове на късо съединение. По време на горенето на дъгата, тя създава значително свръхналягане в автодъговата камера 6.
При преминаването на тока през нулевата стойност, елегазът в камерата 6 продухва интензивно остатъчния дъгов стълб и дъгата изгасва. Същевременно, под въздействието на сгъстения в камерата 9 елегаз, клапаните 11 се отварят и изключващата система на задвижващия механизъм не се товари от създаденото от дъгата свръхналягане. Това чувствително облекчава и включващата система.
При гасенето на малки токове (позиция В) в камерата 6 не се получава свръхналягане. От компресията в камерата 9, клапаните 8 се отварят и продухването става по известния начин. Пружините на клапаните 11 са така оразмерени, че да не допускат отварянето им при тази сравнително неголяма компресия. На позиция Г е показан прекъсвачът в отворено положение.

Охлаждане на дъгата под въздействие на външно магнитно поле
При елегазовите прекъсвачи СрН намира приложение гасенето на дъгата чрез бързото й преместване от взаимодействието с външно магнитно поле. На фиг. 3 е показан компактен прекъсвач от този вид. Корпусът на прекъсвача е съставен от горен фланец 6 с горен извод, долен фланец 15 с долен извод и изолационен цилиндър 9. Главната контактна система се състои от горен цилиндър 10 с контактен пръстен 2, долен контактен цилиндър и контактни ламели 1, разположени кръгово в сепаратор 18 и притиснати към 2 и долния контактен цилиндър чрез контактни пружини 14. Сепараторът 18 е закрепен към дъгогасителното контактно жило 16, което заедно с контактната розетка 11 образува дъгогасителния тоководещ контур. Бобината 12, създаваща външното магнитно поле, е монтирана чрез носача 7 към горния фланец 6. Долният извод на бобината 12 е свързан с дъгогасителната шайба 13.
На фиг. 3а прекъсвачът е затворен и токът преминава през главната контактна система (8-10-2-1-15). С преместване на контактното жило 16 надолу, чрез сепаратора 18 се преместват и контактните ламели 1. Те се отварят бездъгово, защото контактното жило 16 все още контактува с розетката 11. След отваряне на контактната двойка 11-16 пламва дъга I (фиг. 3б), която много бързо се прехвърля (дъга II) между контактното жило 16 и дъгогасителната шайба 13. Тази дъга се върти много бързо под въздействието на създаденото от бобината 12 магнитно поле. Докато дъгата се върти по периферията на жилото 16 и шайбата 13, се обдухва от поток елегаз, циркулиращ през отворите 5 и каналите 4 и 3 (фиг. 3б).
По-опростено е показаното на фиг. 4 дъгогасително устройство, където в контактните елементи 2 са вградени постоянни магнити 3. Контактната система е монтирана в херметизиран съд 1, напълнен с елегаз с определено свръхналягане. Постоянните магнити не могат да създадат силно магнитно поле и поради това тази конструкция е със сравнително ограничена дъгогасителна способност.
Елегазовите прекъсвачи са достатъчно надеждни и дълговечни при експлоатация. Статистическо изследване показва, че при едногодишна експлоатация са допуснати само 4 отказа за 10 000 превключвания и са осъществени 10 000 цикъла “включване-изключване” при номинален ток и 40 изключвания от токове на к. с. Въпреки всички положителни качества и свойства на елегаза и ДУ с елегаз, съществуват и някои недостатъци.

Основен проблем при елегазовите прекъсвачи
е, че серният хексафлуорид SF6 в процеса на гасене на дъгата образува много агресивни съединения, поради което изпускането му в атмосферата в този момент е недопустимо. Все пак, елегазовите прекъсвачи разполагат с предпазна мембрана, предназначението на която е, ако налягането на газа достигне много високи стойности, да осъществи изтичането на газ в атмосферата с цел предотвратяване взривяването на прекъсвача. При подобни случаи се препоръчва незабавно извеждане на производните на SF6  от зоната. За да се осигури оптималната работа на прекъсвача, е необходимо да се поддържат характеристиките на газа в оптималните им граници. Честа практика е да се използват газдетектори за измерване концентрацията на SF6  във въздушната среда около прекъсвачите. Действащите стандарти предписват задължително подмяна на компонентите на газа след изтичане на срока на годност. Обработката на SF6 продуктите е регламентирана и се осъществява от специализирани звена, като се спазват времеви графици.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top