Поиск по сайту
Начало >> Статьи >> Об элегазовых выключателях

Об элегазовых выключателях

Выключатель, в котором контакты, проводящие ток, находятся в элегазовой среде (SF6), называется элегазовым выключателем. Элегаз обладает прекрасными изоляционными свойствами. Он имеет высокую электроотрицательность. Это значит, что он обладает высокой способностью поглощать свободные электроны. Каждый раз, когда свободный электрон сталкивается с молекулой газа SF6, он поглощается этой молекулой, и образует отрицательный ион.
Присоединение электрона к молекулам элегаза может происходить двумя различными способами.
http://www.electrical4u.com/equations/sf6cb-08-06-14-01.gif

Эти отрицательные ионы значительно тяжелее свободных электронов, и, следовательно, общая подвижность заряженных частиц элегаза немного меньше, чем у других газов. Как известно, именно эта подвижность заряженных частиц обеспечивает прохождение электрического тока через газ.

Элегазовые выключатели

Поэтому, из-за более тяжелых и менее подвижных заряженных частиц элегаза, он обладает очень высокой диэлектрической прочностью. Но этот газ не только хороший диэлектрик. Он также обладает уникальной способностью быстрого восстановления после исчезновения источника возбуждения искры. Он также характеризуется очень хорошей теплопроводностью. Благодаря своей низкой вязкости (связанной с небольшой подвижностью молекул), газ SF6 может очень эффективно проводить тепло за счет конвекции. Поэтому, благодаря его высокой диэлектрической прочности, и прекрасной способности охлаждения, элегаз примерно в 100 раз более эффективно гасит электрическую дугу, чем воздух. Благодаря уникальным свойствам этого газа, элегазовые выключатели широко применяются во всем диапазоне среднего и высокого напряжения в системах электрической энергии. Эти выключатели доступны для напряжений в диапазоне от 35 кВ до 750 кВ, и выше.

Недостатки элегазовых выключателей

Элегаз относится к парниковым газам, и во многих странах существуют законодательные требования по его использованию, направленные на предотвращение его выбросов в атмосферу.
Элегазовые выключатели поршневого типа требуют использования механической энергии почти в пять раз больше, чем масляные выключатели.

Типы элегазовых выключателей

В основном, в зависимости от уровня номинального напряжения конкретного приложения, элегазовые выключатели относятся к одному из трех типов:
1. Выключатель с одинарным прерывателем, применяемый в системах с напряжением до 220 кВ (245 кВ).
2. Выключатель с двумя прерывателями, применяемый в системах с напряжением до 400 кВ (420 кВ).
3. Выключатель с четырьмя прерывателями, применяемый в системах с напряжением до 750 кВ (800 кВ).

Функционирование элегазового выключателя

Работа элегазового выключателя первого поколения была довольно простой, и до некоторой степени напоминающей работу выключателя с воздушным дутьем. Элегаз находился под давлением в специальном резервуаре высокого давления. Во время срабатывания выключателя, находящийся под давлением газ выпускался в дугогасильную камеру, и собирался в резервуар относительно низкого давления, а затем закачивался обратно в резервуар высокого давления для повторного использования.
Сегодня, работа элегазового выключателя несколько отличается. Создание поршневой конструкции делает работу элегазового выключателя намного проще. В конструкции буферного типа для создания давления в дугогасильной камере используется энергия электрической дуги.

работа элегазового выключателя

работа элегазового выключателя 2

Здесь показан выключатель, заполненный газом SF6 при заданном давлении. Имеются два фиксированных контакта, установленные с определенным зазором. Вдоль этих контактов скользит цилиндр, соединяющий их контактным мостиком. Цилиндр может передвигаться по своей оси вверх и вниз вдоль фиксированных контактов. Внутри цилиндра установлен стационарный поршень, зафиксированный относительно другой стационарной части выключателя таким образом, что он не может изменить своего положения при движении цилиндра. Так как поршень зафиксирован, а цилиндр может двигаться, то внутренний объем цилиндра изменяется по мере его движения.
Во время размыкания выключателя, цилиндр двигается вниз по отношению к неподвижным контактам. Это приводит к уменьшению объема внутри цилиндра, что увеличивает давление элегаза внутри него. Цилиндр оборудован рядом боковых отверстий, которые заблокированы верхним фиксированным контактом, когда выключатель замкнут. По мере дальнейшего продвижения цилиндра вниз, эти отверстия выходят за фиксированный верхний контакт, и оказываются открытыми. После этого сжатый элегаз, находящийся в цилиндре, выходит из отверстий на большой скорости в сторону дуги и проходит через осевое отверстие обоих фиксированных контактов. Этот поток элегаза и гасит дугу.
Во время замыкания выключателя, скользящий цилиндр двигается вверх, а так как поршень остается на той же самой высоте, то объем внутри цилиндра увеличивается, в результате чего давление в нем становится ниже окружающего. Благодаря перепаду давления элегаз, находящийся вокруг цилиндра, проходит по осевому отверстию обоих фиксированных контактов, и попадает в цилиндр через его боковые отверстия. Этот газ будет использоваться для гашения дуги.

 
« Об элегазе   Обнаружение неисправностей трансформаторов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.