Поиск по сайту

Шунтирующие резисторы

Шунтирующие резисторы (ШР), подключаемые параллельно контактам ДУ выключателя, но назначению разделяются на три основные группы:
Резисторы (одноступенчатые или двухступенчатые), предназначенные для изменения параметров ПВН на контактах В к при отключении к. з. и для увеличения тока отключения. Сопротивление шунтирующих резисторов данной группы, приходящееся на один разрыв высоковольтного выключателя, может быть от долей ома до нескольких сотен ом. В этих шунтирующих резисторах применяются линейные металлические или керамические токоведущие элементы (ТЭ).
Резисторы, предназначенные для снижения коммутационных перенапряжений, возникающих при отключении ненагруженных трансформаторов, реакторов и синхронных компенсаторов, а также при включении длинных линий (предвключаемые сопротивления). Сопротивление шунтирующих резисторов данной группы, приходящееся на один разрыв, может быть от десятков ом до нескольких тысяч ом. В этих шунтирующих резисторов применяются линейные металлические или нелинейные ТЭ.
Резисторы, предназначенные для равномерного распределения напряжения между отдельными разрывами ДУ. Сопротивление шунтирующих резисторов этой группы лежит в пределах от нескольких десятков ом до сотен тысяч ом на один разрыв. В них применяются металлические ТЭ (нихром и др.).
Шунтирующий резистор оказывает существенное влияние на процесс коммутации высоковольтного выключателя. Сопротивление ТЭ резистора зависит от расстояния между выключателем и местом к. з., от параметров системы, в которой установлен В к, и от отключаемого тока.
ДУ, в котором используется шунтирующий резистор, должно иметь два разрыва, соединенные последовательно.
Подключение Шунтирующего резистора (рис. 1) к контактам ДУ может быть постоянным (схемы 1—4) или через дугу после ее возникновения (схемы 5—8).
Контакты I у 2 являются главными. Они рассчитаны на номинальный ток, на отключение тока к. з. и имеют необходимую термическую и динамическую стойкость. ШР с сопротивлением rш постоянно подключено к этим контактам. При замкнутых контактах 1, 2 через шунтирующий резистор проходит небольшая часть общего тока.
Схемы подключения шунтирующего резистора
Рис. 1. Схемы подключения шунтирующего резистора
Контакты 4 и 5, 6 (схемы 2—4) являются вспомогательными и обеспечивают отключение тока, проходящего через шунтирующий резистор. Их рассчитывают либо на номинальный ток и на термическую и динамическую стойкость, такую же, что и у главных контактов 1, 2 (схема 2), либо на существенно меньшую стойкость (схемы 3 и 4).
Отделитель Од служит либо только для создания необходимого изоляционного промежутка в отключенном положении выключателя (схемы 2, 3, 4 и 7) либо, кроме того, еще и для отключения тока, проходящего через шунтирующий резистор (схемы 1, 5, 6 и 8). В схемах 2—4 отделителя может и не быть при условии, что изоляционный промежуток создается контактами 5, 4. Главные контакты 1, 2 при наличии Од или соответствующих вспомогательных контактов могут после их размыкания либо замыкаться пружинами, либо оставаться разомкнутыми (схемы 1—4).
Во всех схемах главные контакты отключаются ранее вспомогательных или Од, а включаются позже (если, конечно, контакты 1 и 2 оставались разомкнутыми).
Размыкание вспомогательных контактов, разрывающих цепь шунтирующего резистора, должно происходить с запаздыванием по отношению к главным контактам 1, 2 на время, несколько большее максимальной длительности горения дуги на этих контактах. Время прохождения тока через шунтирующий резистор с учетом времени гашения дуги на вспомогательных контактах в большинстве выключателей составляет 0,03—0,08 с. Это время существенно влияет на конструкцию шунтирующего резистора.
Включение высоковольтного выключателя осуществляется сначала Од, а потом уже вспомогательными и главными контактами (если при отключенном положении высоковольтного выключателя они были разомкнуты) либо только Од (если при отключенном положении В к контакты 1, 2 к 3, 4 были замкнуты).
Схема 4 может иметь два исполнения! а) без сопротивления rш и контактов 5, 6 и б) с сопротивлением r’ш и контактами 5, 6. Главные контакты 1,2 и вспомогательные 3, 4 размыкаются одновременно.
В первом случае дуга, образовавшаяся на контактах 1, 2, шунтирована малоомным сопротивлением rш и гаснет при первом прохождении тока через нуль. Вспомогательные контакты 3, 4 уже подготовлены к прерыванию тока. Поэтому гашение дуги на них происходит при первом же прохождении тока через нуль после погасания дуги на главных контактах. Изоляционный промежуток в отключенном положении создается Од или контактами 3, 4. Время обтекания током сопротивления rш в рассмотренном случае составляет 0,005—0,008 с.
Во втором случае дуги, образовавшиеся на контактах 1, 2 и 3, 4, шунтированы соответственно сопротивлениями rш и г'т  и гаснут при первом прохождении тока через нуль. Ток, проходящий через сопротивления rш и r’ш, прерывается контактами 5, 6. Изоляционный промежуток создается Од. Во многих случаях отключения небольших токов к. з. или токов к. з. при неповышенной СВН гашение дуги происходит на контактах 3, 4 при первом переходе тока через нуль и сопротивление Гш вообще не обтекается током.
На основе этой схемы созданы выключатели для работы в особо тяжелых условиях по СВН. Особенностью таких выключателей является практически полная независимость ПВН на контактах высоковольтного выключателя при отключении к. з., в том числе и неудаленного к. з., от условий внешней цепи.

Конструкции ШР по роду установки разделяются на три группы: наружной установки, внутренней установки и для работы в средах с высокой электрической прочностью (масло, сжатый воздух, элегаз и т. п.).
По материалу ТЭ резистора ШР разделяются на две группы: линейные шунтирующие резисторы (с металлическими токоведущими элементами из проволоки или ленты) и объемные ШР (линейные или нелинейные), выполненные из специальной керамики или бетэла.

Изоляционные материалы, применяемые для шунтирующих резисторов


Материал

Плотность. кг/м3

Теплопроводность, Вт/(М. К)

Удельная теплоемкость, кДж/(кг- К)

Теплостойкость по Мар- тенсу, °С

Электрическая прочность кВ/мм

Фарфор

2400

1,04

1,09

450

22

Эпоксидный компаунд с кварцевым песком

1800

0,5—0,6

1,5

30—100

30-50

То же с отвердителем диангидридом пиромеллитовой
кислоты

1800

0,5—0,6

1.5

до 260

30—50

Амииопласты
(ВЭИ-11)

1400—1500

0,3

1,25—1,7

165—200

4,5—6,4

Фенопласт К-18

i400~1500

0,25

1,25—1,7

165—200

4,5—6,4

Фенопласт АГ-4

1700— 1800

0,16

1,25—1,42

280

13

Кремнийорганической пластмассы
(КМК-218)

1800—2000

350

4-5

Миканит ТПФ листовой

2500

0,32

0,8

1100

10

Слюдопласт ИФПТ

2900

0,53

0, 86

400

           

Стеклоткань без замасливания

1100

1000

3,9

Асбест листовой

550

0,117

0,815

600

3,9

Стеклотекстолит на
кремиийорганической основе

1800—1850

0,4—0,5

1,01

до 300

17,4

* При 20 °С С повышением температуры электрическая прочность уменьшается.

Сплавы, применяемые для шунтирующих резисторов


Сплав

Удельное сопротивление при 20 °С. мОм- м

Теплопроводность, Вт/(м. К)

Удельная теплоемкость, ДжДкг. К)

Плотность,
кг/м3

Рабочая температура в воздухе.
°С

Диаметр проволоки, мм

предельная

оптимальная

Константан

0,48—0,52

4,0

415

8800

700

400

0,1—3,0

Манганин

0,42—0,50

4,5

418

8300

300

250

0,1—2,0

Нихром Х15Н60

1,06—1,16

12,6

462

8200

1000

850

0,3—7,5

Нихром

1,07—1,17

12,6

462

8200

1000

950

0,1—7,5

Х15Н60-Н

 

 

 

 

 

 

Нихром

1,06-1,17

16,8

504

8400

1100

950

0,1—7,5

Х20Н80-Н

 

 

 

 

 

Фехраль Х15105

1,18—1,34

16,8

462

7280

900

900

0,2—7,5

Фехраль Х23105

1,30—1,40

16,8

462

7250

1100

950

0,3-7,5

Фехраль Х27105Т

1,37—1,47

16,8

462

7190

1200

1100

0,5-5,5

Фехраль ХН7010

1,25-1,35

12,6

462

7900

1100

950

1,0—7.0

В табл.  приведены характеристики отечественных металлических и изоляционных материалов, применяемых для шунтирующих резисторов.

 
« ШПЭ-44   Экраны вакуумных дугогасительных камер »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.