7. Выключатели элегазовые

[ 1, 2 ]

Предназначены для оперативной и аварийной коммутации в энергосистемах, выполнения операций включения и выключения отдельных цепей при управлении в сетях трехфазного переменного тока напряжением 6 и 10 кВ.

С целью повышения эффективности гашения дуги в качестве дугогасящей среды применяется шестифтористая сера (элегаз SF₆).

По сравнению с воздухом этот газ обладает следующими преимуществами:

• электрическая прочность в 2,5 раза выше, чем у воздуха,

• высокая удельная объемная теплоемкость ( почти в 4 раза выше, чем у воздуха) позволяет увеличить нагрузку токоведущих частей, уменьшить массу меди ,

• дугогасящая способность камеры продольного дутья с элегазом в 5 раз выше, чем с воздухом,

• малая напряженность электрического поля в столбе дуги, благодаря чему резко сокращается износ контактов,

• элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом, водородом, слабо разлагается дугой, не токсичен.

Недостатком элегаза является высокая температура сжижения. Так, например, при давлении 1,31 МПа он из газообразного состояния переходит в жидкое при температуре 0⁰ С. Это заставляет прибегать либо к использованию подогревающих устройств, либо использовать газ при низком давлении. При давлении 0,35 МПа температура сжижения составляет минус 40⁰ С.

Другим недостатком является необходимость в наличии устройств для наполнения, перекачивания и очистки шестифтористой серы. Кроме того, необходимость применения высоконадежных уплотнителей и относительная сложность конструкции ряда деталей и узлов обуславливают относительно высокую стоимость выключателя в целом.

Наиболее эффективно используется дугогасящая способность элегаза в том случае, когда струя газа с большой скоростью омывает горящую дугу.

В настоящее время применяются следующие конструктивные исполнения:

• с автопневматическим принудительным дутьем, которое создается за счет энергии отключающих пружин,

• с движением дуги в элегазе за счет взаимодействия дуги с магнитным полем,

• система с двойным давлением (имеется резервуар с высоким давлением).

Принципиальная схема дугогасительного устройства с автопневматическим принудительным дутьем показана на рис. 16.

При отключении дуга возникает между неподвижным 1 и подвижным 2 контактами. Вместе с контактом 2 движутся сопло из изоляционного материала 3 (фторопласт), перегородка 5 и цилиндр 6. Поршень 4 неподвижен. Элегаз сжимается, и его поток, проходя через сопло, продольно омывает дугу и обеспечивает условия для эффективного гашения. Дугогасительное устройство располагается в герметичном баке с давлением газа 0,2 - 0,28 Мпа.

Фирма Merlin Gerin разработала элегазовый выключатель Fluarc FB4 на напряжение U = 7,2 - 36 кВ, номинальный ток отключения 25 кА, номинальный ток 630-1250 А.

Давление внутри корпуса 1,5 МПа, время гашения дуги 15 мс, полное время отключения 60 - 80 мс, срок службы - 20 лет.

Допускаемое для каждого полюса выключателя без осмотра и ремонта дугогасительных устройств, контактов и замены элегаза число операций отключения токов КЗ

- при токах в диапазоне свыше 60 до 100 % - 33 операции,

- при токах в диапазоне от 30 до 60 % - 70 операций.

Число операций отключения номинального тока - 2000.

Ресурс по механической прочности до капитального ремонта - 5000 циклов. Срок службы до капитального ремонта - 15 лет. Срок службы до списания - 25 лет.

Контрольные вопросы

1. Преимущества элегазовых выключателей.

2. Недостатки элегазовых выключателей.

3. Есть ли доступ к контактной системе?

4. Через какое число операций производится капитальный ремонт?

5. Через какое число операций производится ревизия?

6. Принцип гашения дуги в элегазовом выключателе.

7. Допустимое число операций без осмотра и ремонта?

8. Число операций отключения номинального тока.

9. Срок службы до капитального ремонта.

10. Срок службы до списания.