Вакуумные выключатели

Поскольку разрежённый газ обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток (металлический мост). Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7—10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и на других деталях дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. 6 – 220 кВ, 80 кА. (110 - 220 – двухразрывные).

Достоинства: простота конструкции; возможность работы выключателя в любом положении в пространстве; надежность; высокая коммутационная износостойкость; малые размеры; пожаро- и взрывобезопасность; отсутствие шума при операциях; отсутствие загрязнения окружающей среды; удобство эксплуатации; малые эксплуатационные расходы.

Недостатки: сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения; возможность коммутационных перенапряжений, обусловленных срезом тока, при отключении малых индуктивных токов — современная разработка вакуумного выключателя с возможностью синхронной коммутации решает эту проблему; небольшой ресурс дугогасительного устройства по отключению токов короткого замыкания; относительная высокая стоимость в виду сложности технологии изготовления.

Выключатели нагрузки.

Выключатель нагрузки допускает коммутацию номинального тока, но не рассчитан на разрыв токов при к.з. Отключение сверхтоков в таких выключателях осуществляется специальными предохранителями.

По гашению электрической дуги выключатели нагрузок делятся:

6.1 Автогазовые — самый распространённый в России и СНГ тип выключателя нагрузок. В отличие от других типов выключателей гашение электрической дуги осуществляется газами, генерируемыми деталями самого выключателя. Каждая коммутационная пара контактов выключателя имеет пластмассовую камеру, внутри полости которой расположен неподвижный дугогасительный контакт. В камеру входит подвижный дугогасительный серповидный контакт. При размыкании дугогасительного контакта и зажигании в камере дуги, расположенный внутри камеры вкладыш (из полиметилметакрилата, вулканизированной фибры или мочевиноформальдегидной смолы) под тепловым действием дуги химически разлагается и выделяет поток газов, интенсивно гасящий дугу. Образующихся поток газов, выходящий из камеры является продольным к оси дуги (так называемое «продольное дутьё»). Имеют две пары контактов: дугогасительные и основные. КЗ отключает предохранитель. Простые, дешевые, запчасти тоже дешевые. Но запчасти нужно часто менять.

6.2 Вакуумные — наиболее перспективный тип выключателя нагрузок (как и выключатели);

6.3 Элегазовые - (как и выключатели).

6.4 Воздушные - (как и выключатели).

6.5 Электромагнитные - гашение электрической дуги производится взаимодействием плазмы дуги с магнитным полем. Образующаяся электрическая дуга под действием собственных электродинамических сил движется вверх по дугогасительным рогам, при этом выдавливаясь в сторону решётки, кроме того дуга замыкает цепь дугогасительной катушки (через дугогасительные рога), магнитное поле которой ещё сильнее ускоряет дугу (т. н. «магнитное дутьё»). Попадая в решётку дуга разбивается на множество малых дуг (между пластинами решётки), которые начинают двигаться вверх независимо и быстро гаснут (за счёт отдачи тепла пластинам и деионизации; за счёт прикатодного падения напряжения увеличивается напряжённость электрического поля в дуги.