Общие сведения

МАСЛЯНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрической цепи в различных режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание (КЗ), холостой ход, несинхронная работа.

Основными конструктивными частями выключателя являются: корпус, изоляционная конструкция, приводной механизм, токоведущие части, контактная система (подвижные и неподвижные контакты) с дугогасительным устройством (ДУ) или, за редким исключением, без такового (выключатель с открытой дугой).

В масляном выключателе (МВ) контакты замыкаются и размыкаются в изоляционном (трансформаторном) масле, которое вследствие высокой температуры электрической дуги между контактами (до 18000 К в стволе дуги) испаряется и разлагается на газы (1 г масла дает приблизительно 1500 см³ газов).

Приблизительно половину (по объему) среды, в которой происходит электрический разряд в виде дуги, составляют пары масла, а остальную часть – водород (до 70%), ацетилен (около 17%), метан (9%) и другие газообразные углеводороды. Газы из-за отсутствия кислорода в масле не горят. Водород обладает наибольшей теплопроводностью из всех газов, что определяет его высокую охлаждающую способность и в значительной мере объясняет хорошую дугогасящую способность масла.

С целью облегчения гашения дуги в МВ некоторых серий используется многократный разрыв электрической цепи. Это приводит к уменьшению мощности дуги и ускорению ее гашения.

Для улучшения работы МВ часто применяют специальные ДУ (гасительные камеры). Давление в гасительных камерах при отключении тока КЗ может достигать 3-8 МПа.

По принципу действия ДУ разделяются на две основные группы:

· с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения паров масла и газов в зоне дуги создаются за счет энергии дуги;

· с принудительным масляным дутьем, у которых масло в зону дуги нагнетается с помощью специальных гидравлических устройств.

Наиболее эффективными и простыми являются ДУ первой группы.

Различают следующие типы ДУ с автодутьем:

· простая гасительная камера, в которой газомасляное дутье происходит только после выхода подвижного контакта из отверстия в нижней части камеры;

· ДУ с принудительным газомасляным дутьем еще до выхода подвижного контакта из ДУ, в которых используется направленное продольное, поперечное или встречно-поперечное дутье.

На рисунке 1.1 показаны различные ДУ масляных выключателей с автодутьем (простая дугогасительная камера, камера продольного дутья, камера поперечного дутья).

а – простая дугогасительная камера; б – камера продольного дутья;