21.2 Повітряні вимикачі

21.2.1 Особливості повітряних вимикачів

Переміщення контактів і гасіння дуги в цих вимикачах здійснюється за допомогою стисненого повітря (газу).

Вимикачі виготовляють двох типів:

а) розподіляючі – на 750 кВ, 40 – 50 кА (серія ВВБ, ВНВ);

б) генераторні – на 35 кВ, 160 кА (серія ВВП-35).

Повітряні вимикачі серії ВНВ призначені для напруг 220-1150 кВ і струмів вимикання до 63 кА.

Незалежно від типу і конструкції повітряні вимикачі складаються із трьох частин, що є основними:

1. дугогасильний пристрій з відокремлювачем (або без нього);

2. система постачання стисненого повітря;

3. пневмоелектрична система керування, що створює тиск в дугових пристроях (ДП) до 4 МПа (це вимагає великих затрат на створення механічно міцної конструкції вимикача). Загальний принцип роботи такого вимикача наступний:

   1. У ввімкненому стані вимикача в дугогасильному пристрої і у відокремлювачі всі контакти замкнуті.

   2. При подачі команди на вимикання стиснене повітря із резервуара подається в дугогасильну камеру, розмикає контакти і гасить дугу. Для полегшення гасіння дуги паралельно контактам вмикають шунтуючий резистор. Після гасіння дуги на основних дугогасильних контактах розмикається відокремлювач, що вимикає остаточний струм.

   3. Після гасіння дуги на відокремлювачі подача повітря в дугогасильну камеру (а їх – декілька, послідовно з’єднаних) припиняється, і контакти під дією пружин замикаються (контакти виконуються у вигляді контактно поршневих механізмів).

21.2.2 Функціональна схема полюса генераторного вимикача із повітрянаповненим відокремлювачем

Функціональна електрична схема полюса генераторного вимикача із повітрянонаповненим відокремлювачем ВВГ – 20 (= 20 кВ, = 160 кА) приведена на рис. 21.2 (в якості прикладу).

Полюс складається із виводів 1,4 і роз’єднувача 2, основних дугогасильних контактів 7,10, які шунтовані опорами 8 і 11 відповідно, дугогасильних контактів 6 із розрядником 3 і нелінійним опором 5. Всі пристрої монтуються на баку і мають відповідні електропневматичні приводи. У ввімкненому стані струм протікає в основному через основний струмоведучий контур. При вимиканні спочатку розмикається роз’єднувач 2, і весь струм переходить в дугогасильний контур.

1,4 – основні виводи;

2 – роз’єднувач;

3 – розрядник;

5 – нелінійний резистор;

6 – допоміжні дугогасильні контакти;

7,10 – основні дугогасильні контакти;

8,11 – шунтуючі резистори цих контактів;

9 – відокремлювач.

Потім розмикаються контакти 7 і 10. Струм при цьому протікає через допоміжні дугогасильні контакти 6. Цей струм обмежений резисторами 8 і 11. Після їх розмикання і гасіння дуги коло розмикається відокремлювачем 9 повністю. Відокремлювач 9 забезпечує необхідний проміжок.

На випадок виникнення перенапруг в коло ввімкнено розрядник 3, який буде обмежувати ці перенапруги.

21.3 Електромагнітні та вакуумні вимикачі.

21.3.1 Електромагнітні вимикачі

Електромагнітні вимикачі використовуються на номінальні струми до 3600 А, =6 і 10 кВ; 31,5 кА.

Дугогасильна камера складається із ізоляційної камери і П-подібного магнітопровода навколо неї, на середню частину якого надіта дугогасильна котушка. При розмиканні дугогасильних контактів дуга, яка виникає під дією електродинамічних сил, створених котушками, і конвекційних потоків повітря переміщується вгору, затягується в ДП і рухається із швидкістю біля 100 м/с. Дуговий пристрій (ДП) складається із пакета керамічних пластин із вирізками.

Недоліки електромагнітних вимикачів – велика провідність стінок ДП. Вузькі щілини ДП нагріваються дугою до дуже великих температур, при яких вони починають проводити струм. Великий залишковий струм може привести до пробою по сильно нагрітій (розкалена) поверхні пластин.

Тому електромагнітних вимикачів обмежується 10 кВ; позитивним є те, що на відміну від масляних і повітряних вимикачів вони не потребують ні масла, ні стиснутого повітря. Електромагнітні вимикачі мають високу надійність і великий строк служби, але дорожчі за масляні вимикачі.