Продолжение статьи, начало читайте здесь..
Дугогасительная камера является наиболее технологически сложным элементом выключателя, для элегазовых выключателей разработаны 2 ее типа: компрессионная и автокомпрессионная.
В компрессионной камере (рис. 6) в нормальном положении контакты выключателя замкнуты, и ток проходит от верхнего токопровода к нижнему через главные контакты и компрессионный цилиндр. При операции отключения, подвижные части главного и дугогасящего контактов, а также компрессионный цилиндр и сопло сдвигаются в разомкнутое положение. Таким образом, подвижные контакты, сопло и компрессионный цилиндр составляют один подвижный узел. Когда подвижный узел двигается в направлении разомкнутого положения контактов, клапан заполнения закрывается и элегаз начинает сжиматься между подвижным компрессионным цилиндром и неподвижным поршнем. Первыми разделяются главные контакты.
Благодаря тому, что размыкание главных контактов происходит за время, достаточное до начала размыкания дугогасящих контактов, дуга будет зажигаться только между дугогасящими контактами в объеме, ограниченном геометрией сопла.
Когда начинают размыкаться дугогасящие контакты, между подвижным и неподвижным дугогасящими контактами зажигается дуга. Во время горения дуги тело плазмы в некоторой степени блокирует движение элегаза через сопло, в результате чего в компрессионном объеме продолжает увеличиваться давление газа до того момента, когда токовая кривая проходит через нулевое значение, и дуга становится сравнительно слабой. В этот момент поток под большим давлением элегаза вырывается из компрессионного объема через сопло и гасит дугу. В разомкнутом положении расстояние между неподвижным и подвижным контактами выбрано достаточным для того, чтобы выдержать нормированные уровни диэлектрической прочности промежутка. При операции выключения клапан наполнения открывается и элегаз может свободно проходить в компрессионный объем.
Следует отметить, что давление элегаза, необходимое для гашения дуги, поднимается чисто механическим способом. Таким образом, выключатели с компрессионным методом гашения нуждаются в достаточно мощном приводе, что бы преодолеть создаваемое газом давление в сжимаемом объеме, которое необходимо для отключения номинальных токов КЗ, но при этом обеспечить определенную скорость движения контактов, чтобы в образующемся межконтактном изоляционном промежутке выдерживать без повторных пробоев восстанавливающееся на контактах напряжения.
Дугогасительные устройства автокомпрессионного типа (рис. 7) демонстрируют свои расчетные преимущества главным образом при отключении больших токов (например, номинального тока К3).
В начале процесса отключения, автокомпрессионное дугогасительное устройство начинает работать таким же образом, как и компрессионное. Различие же в принципе их действия при отключении больших и малых токов проявляется только после появления дуги.
Когда дугогасящие контакты разъединяются, зажигается дуга между подвижным и не подвижным дугогасящими контактами. Во время горения дуги, она в некоторой степени блокирует поток элегаза через сопло. Горящая дуга характеризуется очень высокой температурой и мощным излучением тепла и начинает нагревать элегаз в ограниченном газовом объеме. Таким образом, давление внутри как автокомпрессионного, так и компрессионного объема возрастает как из-за повышения температуры от дуги, так и вследствие сжатия газа в общем пространстве между компрессионным цилиндром и неподвижным поршнем.
Давление газа в автокомпрессионном объеме продолжает повышаться до тех пор, пока не станет достаточно высоким для того чтобы закрыть специальный автокомпрессионный клапан. Весь элегаз, необходимый для гашения дуги, теперь ограничен в замкнутом автокомпрессионном объеме, и его давление в этом объеме может дополнительно повышаться только из-за нагрева дугой. Примерно в то же самое время, давление газа в нижнем компрессионном объеме, достигает уровня, достаточного для открывания клапана сброса избыточного давления. Поскольку элегаз из компрессионного объема уходит через клапан сброса избыточного давления, это снижает потребность в дополнительной рабочей энергии привода, необходимой, чтобы преодолеть сжатие элегаза при одновременном сохранении скорости расхождения контактов, что необходимо для бесперебойного выдерживания восстанавливающегося на контактах напряжения. Когда ток проходит через нулевое значение, дуга становится сравнительно слабой и в этот момент поток сжатого элегаза вырывается из автокомпрессионного объема через сопло и гасит (сдувает) дугу.
При отключении слабых токов автокомпрессионные дугогасящие устройства работают, по существу, аналогично компрессионным устройствам, так как создаваемое давление элегаза недостаточно для закрытия специального автокомпрессионного клапана. В результате верхний фиксированный автокомпрессионный объем и нижний автокомпрессионный объем формируют один общий объем сжатия. В этом случае давление элегаза, необходимое для прерывания дуги, достигается обычным механическим способом от энергии привода, то есть как в обычном компрессионном устройстве дугогашения. Однако, в отличие от компрессионного устройства, автокомпрессионное устройство нуждается в меньшей энергии привода для механического создания давления элегаза при отключении токов, меньших номинального значения тока К3 (то есть порядка 20-30%).
В разомкнутом положении, между неподвижным и подвижным контактом существует достаточный изоляционный промежуток, способный обеспечить номинальные уровни диэлектрической прочности.
При операции включения открывается клапан наполнения и элегаз поступает как в нижний (компрессионный), так и в верхний (автокомпрессионный) объемы устройства дугогашения. Поскольку для отключения слабых токов достаточно среднего уровня давления элегаза, создаваемого механическим способом, а для прерывания больших токов отключение используется тепловая энергия дуги, создающая дополнительные давления элегаза в ограниченном объеме, то для работы автокомпрессионного дугогасительного устройства требуется меньшая (примерно на 50 %) рабочая энергия привода, чем для работы компрессионного устройства гашения дуги.
Никто пока не комментировал эту страницу.