Гашение дуги в элегазовых выключателях

Рисунок 5

Элегаз (SF6 —шестифтористая сера) представляет собой инертный газ, плот­ность которого превышает плотность воздуха в 5 раз. Электрическая проч­ность элегаза в 2—3 раза выше проч­ности воздуха; при давлении 0,2 МПа электрическая прочность элегаза сравни­ма с прочностью масла.

В элегазе при атмосферном давлении может быть погашена дуга с током, который в 100 раз превышает ток, отключаемый в воздухе при тех же условиях. Способность элегаза гасить дугу объясняется тем, что его молекулы улавливают электро­ны дугового столба и образуют отно­сительно неподвижные отрицательные ионы. Потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. В струе элегаза поглощение электронов из дугового столба происходит еще интенсивнее.

В элегазовых выключателях приме­няют автопневматические дугогасительные устройства, в которых газ в про­цессе отключения сжимается поршне­вым устройством и направляется в зо­ну дуги. Элегазовый выключатель представляет собой замкнутую систему без выброса газа наружу.

Элегазовые выключатели применяются на напряжение, как правило, 110-750 кВ, реже на напряжение 6-35кВ. Конструкции элегазовых выключателей выполняются в основном с автокомпрессорным дутьем или магнитным дутьем.

Рисунок 5 - Схемы дугогасительных устройств элегазовых выключателей:

а – с автокомпрессорным дутьем;  б – с магнитным дутьем.

При схеме дугогасительного устройства с автокомпрессорным дутьем электрическая дуга охлаждается элегазом, который перетекает из резервуара высокого давления (около 1 МПа) в резервуар низкого давления (0,3 МПа). Схема дугогасительного устройства с автокомпрессорным продольным дутьем приведена на рис. 5-а. Подвижный контакт 2 вместе с изоляционным соплом 3, перегородкой 4 и цилиндром 5, отходя от неподвижного контакта 1, надвигается на поршень 6. Элегаз через отверстия в перегородке и сопло омывает дугу с большой скоростью и гасит ее через 0,02-0,03 с.

Схема дугогасительного устройства с магнитным дутьем приведена на рис. 1-12,6. Устройство размещается в изоляционном цилиндре 1, наполненном элегазом. На дугу, возникающую между расходящимися контактами 2 и 3, действует радиальное магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами 4 (или последовательной катушкой). Дуга быстро перемещается по окружности, усиленно охлаждается и гаснет. Такие устройства применяются в выключателях нагрузки.

Преимущества: низкий риск воспламенения, отличные изолирующие свойства, быстрое гашение дуги, небольшие зазоры между контактами за счёт высокой диэлектрической прочности элегаза, бесшумность, не требуют частой замены контактов, герметичность конструкции и др.

Недостатки:

· Некачественные стыки в корпусах выключателей приводят к утечкам газа SF6.

· Требуется непрерывное наблюдение за устройствами.

· Элегаз в какой-то степени является удушающим газом. В случае утечки из корпуса выключателя, элегаз, будучи тяжелее воздуха, заполняет окружающее помещение, и может привести к удушению обслуживающего персонала. При этом он не ядовит.

· Элегаз, в котором произошло гашение дуги - ядовит, и следует стараться не вдыхать его.
Внутренние части элегазового выключателя требуют тщательной очистки во время профилактического обслуживания в чистом и сухом окружении. Необходимо удалять пыль тефлона и сульфиды.

· Для транспортировки элегаза, его передачи, или поддержки качества газа нужно специальное оборудование. Ухудшение качества SF6 влияет на работу и надежность элегазовых выключателей.