În mod semnificativ mai bun decât aerul, capacitatea de stingere cu arc a gazului SF6 îi permite să oprească 70-100 de ori mai multă putere în absența exploziei. Cu toate acestea, această metodă de stingere a arcului este ineficientă, deoarece chiar și în gazul SF6 nu a fost posibilă oprirea curenților mari la tensiuni înalte.
Acest lucru se datorează inversării proceselor termochimice la periferia arcului și dincolo de el, la care energia utilizată pentru disocierea moleculelor este eliberată din nou. La curenți slabi, energia eliberată în arc este încă atât de mică încât poate să scape complet din arc într-un mod natural. Dar la valori ridicate ale curentului, convecția naturală nu este suficientă pentru a elimina căldura din arc. Procesele termochimice inverse apar în imediata vecinătate a cilindrului, mărind temperatura și diametrul cilindrului. Prin urmare, pentru a stinge un arc puternic în circuitul de înaltă tensiune, este necesar să intensificați îndepărtarea căldurii din arc.
Cea mai obișnuită modalitate de a îmbunătăți eliminarea căldurii din arc în dispozitivele de înaltă tensiune este explozia. În cazul suflării cu o viteză acustică, constanta de timp a arcului în gazul SF6 este mai mare de două ordine de mărime mai mică decât atunci când este absentă. Sunt cunoscute următoarele metode de suflare: explozie dintr-un rezervor de înaltă presiune; suflătoare care rezultă din expansiunea termică a gazului SF6; suflare de sub piston; este posibilă stingerea unui arc care se deplasează într-un gaz fix SF6 de forțele unui câmp magnetic; Metoda de extincție a arcului este aplicată într-un mod limitat, cu o simplă extindere a contactelor; este posibil ca, în principiu, să se oprească arcul în gazul SF6 lichid.
În toate construcțiile aparatelor izolate pe gaz și asigură o bună etanșare și să lucreze în ciclu închis, care asigură, asigurat anumite avantaje în absența emisiilor în atmosferă a gazelor fierbinți și absența flăcării prac-statică de întrerupere a zgomotului, condensator absența sa așezat pe suprafața izolației solide materiale, etc.
Metoda arc de stingere flux rezultată în urma dilatării termice sub efectul arcului pilot hexafluorură de sulf, acesta a fost utilizat în primul Turn zlegazovom experimental off-corp tensiune de 115 kV și putere de rupere de 1 GW-A, care a fost construită prin „Westinghouse“ în 1955 g. Dugogasi- Acest comutator este plasat într-un izolator de porțelan. Se compune din două elemente identice, dintre care unul este prezentat în Fig. 4-1.
Arcul, care are loc atunci când este deconectat la pinul 4, încălzește gazul din cameră, după care presiunea este stinsă. Sub influența acestei presiuni, se formează o explozie de aer care, atunci când contactul 2 părăsește duza 3, provoacă ieșirea arcului în momentul în care curentul trece prin zero.
Curenții mici se opresc când contactele sunt diluate. Comutatorul este echipat cu o rezistență la șunt, care asigură o distribuție uniformă a tensiunii pe intervalele principale. În consecință, este prevăzut un spațiu de izolare format prin contactul 1, care are o rezistență electrică mărită, care facilitează simultan deconectarea curenților capacitivi fără pro-boev repetate.
În literatura de brevete, sunt oferite întrerupătoare cu o pauză. Presiunea în camerele acestor dispozitive datorită dilatării termice crește în timp ce contactul mobil închide deschiderea duzei din material izolator.
întrerupător de circuit izolat cu gaz cu suflare din rezervorul de înaltă presiune nu este fundamental diferită de aer de întreruptoarele entele, unde arc stingerea apare în fluxul de aer. Dar într-un comutator-coș înfundat gazul de evacuare emis în la-mosferu, iar funcționarea sa este însoțită de un puternic efect de sunet-vym, care elimină instalarea aparatului în zonele dens populate. În întreruptoarele cu izolație cu gaz, gazul de lucru intră într-un rezervor de joasă presiune.
Una dintre construcțiile unui dispozitiv de rupere cu arc a unui comutator cu două sisteme de presiune este prezentată în Fig. 4-2. Acesta cuprinde un rezervor de înaltă presiune 7 la ventilul 6, capete-lea contact fix 5, contactul arc electric 4, sub-Vision contact 2 și duza 3 este realizat dintr-un fluoroplastic-4. Arcuindu electrod se extinde ușor dincolo de contactul principal, pornit aparatul intră în lumenul interior al contactului mobil 2. La deconectarea arcului transferat rapid din contactele principale din electrod arc electric 4. Acesta din urmă, precum și la sfârșitul contactului mobil sunt prevăzute cu garnituri realizate din mat rezistente arc -riala.
La deconectarea prin tije izolante 8 se deschide pentru scurt ventil 6 și o cantitate de hexafluorură de sulf dintr-un rezervor de înaltă presiune intră în camera de arc și prin duza 3 și cavitatea interioară a deplasabil con tact 2 curge în rezervorul de joasă presiune. În ultimul caz, presiunea gazului SF6 este selectată din condiția pentru asigurarea rezistenței electrice necesare. În întrerupătorul de arc adiacent, gazul SF6 este alimentat printr-o conductă izolatoare
În Fig. 4-3 este o diagramă schematică a unui comutator cu două sisteme de presiune, pe care Merlin Geren le-a folosit într-un aparat de distribuție sigilat. Comutatorul de 245 kV conține două întrerupătoare de arc identice,
O gamă în sistemul de înaltă presiune.
Ambele dispozitive sunt combinate într-un singur sistem de arc cu un sistem comun de control și management. Acest complex, cu ajutorul izolatoarelor 8, este montat pe bază coaxial cu carcasa rezervorului de joasă presiune 2.
Presiunea este aplicată presiunii din rezervor 2, iar contactele mobile sunt deschise sub acțiunea presiunii diferențiale. Astfel, timpul necesar pentru stingerea arcului, supapele deschise A și are loc între contactele 3 și 5, arcul este suflat printr-un curent de sulf hexafluorura bilaterale care rezultă contacte prin cavitatea interioară a rezervorului 2. Deoarece cantitatea de gaz 1 izolant este presurizat p> = 13 * 105 Pa, pentru a asigura capacitatea necesară de arc și o rezistență electrică suficientă, este necesar un spațiu intercontact de scurtă distanță. Când aparatul este pornit, supapele B sunt resetate la "On", supapele A rămân închise.
Există și alte modele de dispozitive bazate pe arc cu două sisteme de presiune, care nu sunt fundamental diferite de prima. Acestea vor fi luate în considerare la descrierea modelelor comutatoarelor corespunzătoare. În multe modele de întrerupătoare de circuit SF6 și întrerupătoare de sarcină, se utilizează suflarea sub piston.
Aparatele în care se produce dispariția arcului într-un curent de aer creat de un piston conectat mecanic la un contact mobil sunt cunoscute pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, după Corolarului că sub pistonul este capabil să semi-pici presiune relativ mică rpya = = (2-6) • 105 Pa, și, de asemenea, din cauza aerului scăzută face domeniul de aplicare capacitatea gogasitelnoy avtopnevmaticheskih oprit Lei Tensiunile în structurile limitate 6-20 kV și pentru întreruperile de putere reduse. În esență, acestea sunt comutatoare de sarcină.
Capacitatea de rupere a arcului unui astfel de dispozitiv crește brusc atunci când aerul este înlocuit cu gaz SF6. Compararea extincției arc în aer și gazul de la explozia unui piston la una și aceeași energie consumată la Off-chenie, produs explorator francez Vigrek. El a arătat că în gazul SF6 curentul de oprire este de 10 ori mai mare decât în aer. Dacă luăm în considerare faptul că în experimentele cu hexafluorură de sulf și de tensiune return-scheesya a fost aproape un ordin de mărime mai mare, atunci alimentarea și gazul la suflare a pistonului este de aproape 100 de ori mai mare decât în aer. În prezent, au fost dezvoltate întreruptoarele SF6 cu principiul de extincție arc menționat mai sus pentru clase de tensiune mai înaltă și puteri de comutare foarte mari.
Proiectat și aplicat o varietate de modele de echipamente de suflare cu suflare de sub piston.
În Fig. 4-4 prezintă o diagramă de proiectare a unui jgheab cu arc auto-pneumatic cu un cilindru metalic mobil și o duză izolatoare. În poziția de pornire a aparatului, contactele principale mobile 4 înconjoară strâns contactul tubular fix 1.
Un contact de extincție 6 este localizat în cavitatea interioară a țevii. Când este deconectat, sistemul de mișcare, care conține cilindrul 5, știfturile 4 și 3 și camera 2, coboară în jos. Volumul dintre pistonul fix 6 și partea inferioară a cilindrului 5 este redus, iar presiunea în această zonă crește. Sub influența acestei presiuni, apare o explozie de aer, care asigură stingerea arcului care apare între contactele 3 și 1.
În Fig. 4-5 prezintă circuitul unui absorber de arc auto-pneumatic cu un cilindru mobil izolant.
Contactele fixe 3 spargere tub absorbant, mustăți-tanovlenii strict pe aceeași axă, sunt montate pe un flan-Zach 1 și 9, care mecanic de ridicare legat izo-izolator 2. Capetele libere sunt prevăzute cu duze de contact-dugogasi-inflamator, prin care are loc la deconectarea ieșiri hexafluorură de sulf. Q.s. hexafluorura Dimy-sulf pentru a stinge un arc generat în fluxul de proces de pe cilindrul mobil cu fund picior din material 4, cu care, prin intermediul unor cleme mobile 6 asociate rigid de contact 5 cu degetele de contact arc izolant. Figura prezintă un sistem mobil de două descompuneri: în „on“ (deasupra axei dispozitivului) și în poziția „off“ (axa mai mică).
Când dispozitivul este pornit, contactele fixe • 3 sunt traversate de contactul mobil 5. Când este deconectat, sistemul de mișcare care conține cilindrul 4 și știfturile 5 este deplasat spre dreapta. În volumul dintre cilindrul 4 și pistonul fix 8 există o presiune mărită. Presiunea inițială în cameră, nivelul de scurgere, viteza sistemului mobil și
volumul de compresie sunt selectate astfel încât în momentul deschiderii contactelor și, prin urmare, apariția camerei blast a avut un volum de hexafluorură de sulf sub presiune, este suficientă pentru coacere a fost asigurată o extincție arc fiabil la un anumit curent cheniya-DISABLE. Arcul electric generat între vârful-GRA fitic, la deschiderea contactelor 7 și elementul de contact 5. Și, în proces în arc de stingere punctele sale de sprijin sunt la sfaturi, este format 7 din grafit pulverulent solid produk-ing (fluoruri metalice). Compusul gazos CF4 care apare în cantități mici nu se modifică
izolarea și proprietățile de suprimare a arcului gazului SF6. Timpul de existență a arcului, în funcție de momentul apariției acestuia, variază între 5 și 15 ms. În poziția "deconectată", se formează un spațiu pur de gaz între contactele 3 și 7.
În literatura de brevete, sunt prezentate modelele de întrerupătoare cu extincție de arc în gazul SF6 lichid. În Fig. 4-6 prezintă unul dintre modelele propuse ale dispozitivului de arc. Arcul se stinge în el aproape în același mod ca și în întrerupătorul de circuit de ulei.
Dispozitivul de stingere a arcului este închis într-un rezervor metalic 3, la capetele căruia sunt prezente bucșe 1. Pe unul din intrări se poate monta un transformator de curent 2.
La deconectarea primelor contacte 10 sunt deschise și 7 și formează un arc pilot 9 care corupe cantitate-nekoto o multime de hexafluorură de sulf, prin care în camera 6 la momentul formării arcului principal 5, este generată o presiune ridicată. Sub influența acestei presiuni, precum și a presiunii care rezultă din descompunerea gazului SF6 printr-un arc 5 care arde între contactele 7 și 4,
din camera 6, are loc un flux intensiv de amestec de gaze
care suprimă arcul 5 când curentul trece prin zero. Gazul gazos uzat SF6 este lichefiat, iar produsele de descompunere (sulf și fluor) se recombină, formând produsul inițial-gaz SF6. Într-o altă construcție a camerei, arcul se propune a fi stins cu un curent de gaz SF6 lichid, cu 197 cm3 de electro-gaz lichid suficient pentru a stinge arcul cu un curent de 50 kA. g
Se remarcă faptul că comutatoarele cu gaz SF6 lichid pot avea o putere de deconectare, de câteva ori mai mare decât cu un element gazos. În prezent, nu există astfel de întreruperi, dar ar trebui să se aștepte publicații despre performanța lor constructivă.
În Fig. 4-7 și 4-8 prezintă proiectarea dispozitivelor de suprimare a arcului cu amortizare magnetică a arcului într-un gaz fix SF6.
In primul descris counter gura roystv inclus Katushev-ki crea un arc-compoziție-guvernare câmp magnetic normal, ceea ce face ca arcul să se rotească, astfel încât punctele de control, deplasarea elec-trodes descriu torii traek circular.
Cilindrii curg în jurul curentului numai în timpul opririi, ceea ce vă permite să luați o mică parte a apei. Când este activat, bobina-APPA rata sunt triate la decât chirurgie de by-pass și consecvent conexiunea lor când este deconectat APPA-rata efectuate de dispozitiv pe-reklyuchayuschego constând din contacte soclu 1 și 14 sunt IG Petritskaya și contacte staționare diametru variabil 2 și 15 și Corpuscular - figurile 5 și 13. în această stare a dispozitivului, contactul fix 2 este presat în sus de către contactul 9 și partea sa expandată vine în contact 1; extinderea simultană a porțiunii inferioare a contactului mobil 15 vine în contact 14. calea curentă va astfel, paf urmează: pinul 2, pinul / carcasă 5, pin 6, pin 9, pin 8, carcasa 13, contactul 14, partea de jos a bunului mobil contact 15. Când extensia de contact 2 este oprită
5.3.2. Întrerupătoarele SF6
La dispozitivele cu arc electric cu gaz de stingere electrice (DU), spre deosebire de aerul din arce quench fluxul de gaz prin ajutaj în atmosferă nu se produce, iar într-o cameră de volum închis umplut cu gaz la o ușoară suprapresiune. Conform metodei de stingere a unui arc în gaz SF6, se disting următoarele DM:
cu un sistem de sablare longitudinală, în care gazul comprimat vine dintr-un rezervor cu o presiune relativ înaltă de gaz SF6 (două trepte de presiune);
autocompresie cu suflare în gaz SF6 creat cu ajutorul unui dispozitiv integrat de compresie (control de la distanță cu o singură treaptă de presiune);
suflare electromagnetic, în care stingerea arcului este prevăzută ca rezultat deplasarea acesteia la viteză mare într-un circular staționar de gaz izolant la electrozi sub influența unui câmp magnetic radial generat de un curent comutabil (solenoid de control suflat);
cu un sistem de sablare longitudinală, în care o creștere a presiunii în gazul SF6 are loc în timpul încălzirii printr-un arc care se rotește într-o cameră specială sub influența unui câmp magnetic.
Efectul intensiv de gaz-dinamic al curgerii gazului SF6 asupra stâlpului arcului electric reprezintă cea mai eficientă metodă de amortizare a arcului. Prin urmare, este utilizat în majoritatea modelelor moderne de întrerupătoare de circuit izolatoare cu gaz. Arc de stingere apare în duzele (fig. 5.6), sulf flux hexafluorura de presiune ridicată (0,5-0,6 MPa), la fel ca în unilateral (fig. 5.6, a), și când asimetric (fig. 5.6, b) o explozie bilaterală de gaz.
Principalii parametri ai sistemului blast longitudinale sunt: dimensiuni și forme ale difuzori geometrice suprafeței secțiunii transversale sau diametru dc Sc ajutajului, poziția relativă a contactelor, Z0 distanță determinată, sufla sistem convergers. Condiții optime de stingere a arcului în astfel de sisteme sunt în mare măsură determinate, ca în disjunctorul de aer, parametrii geometrici ai sistemelor de suflare și în special porțiunea de admisie (converger).
În prezent, în sistemele de alimentare din străinătate, majoritatea întrerupătoarelor de înaltă tensiune utilizate sunt tip SF6. Din păcate, în sectorul energetic intern, comutatoarele de acest tip nu au găsit încă o aplicare largă.
Construcții cu comutatoare izolate cu gaz.
Compania Merlin Gerin dezvoltat comutator cu izolație de gaz de tensiune Fluarc FB4 Unom = (7,2-36) kV, ruperea curent nominal Io.nom = 25 kA curent nominal Ir = (630-1250) A. Presiune 1.5 MPa în interiorul carcasei, timpul de stingere a arcului este de 15 ms, timpul total de declanșare este de 60-80 ms, durata de viață este de 20 de ani.
În Fig. 5.7 arată polul comutatorului de compresie automată și poziția mecanismului corespunzător diferitelor trepte ale călătoriei. Poziția a corespunde stării normale de pornire. Curentul curge prin contactele principale 1, 2, contactele arc 3, 4 sunt închise. Având în vedere faptul că ele sunt fabricate din metal-ceramică rezistentă la arc (CuW), circuitul purtător de curent are o rezistență ridicată. Prin urmare, de regulă, nu mai mult de 15-20% În curent trece prin contactele cu arc-contacte. Poziția b corespunde începutului procesului de închidere. piston deplasabil 5 împreună cu contactul principal mobil 1 și duza 6 este deplasat sub acțiunea pârghii de acționare 7, 8. Aceasta creează o suprapresiune în cavitatea de deasupra pistonului, în comparație cu volumul sub piston. Current din contactele principale 1, 2 este aruncat în contact circuitul întrerupătorului 3, 4. La deplasarea în continuare a pistonului (poziția c) există o deconectare de contact 3, 4 cu apariția simultană de explozie prin cavitatea interioară a contactelor 3, 4 - blast bilaterale simetrice. Astfel, energia arcului eliberată încălzește gazul izolant, ceea ce duce la o cădere de presiune crescută și intensitate crescută a jetului de gaz de expirare. După stingerea arcului la deplasarea în continuare a pistonului (poziția d) continuă decalaj de ventilație intercontact, oferind rigidității dielectrice necesar.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: