1 Омский государственный технический университет Кафедра Электроснабжения

Доцент, кандидат технических наук Никитин Константин Иванович Омск 2008

выключателях было предложено еще в конце XIX века. Однако из-за

недостаточного уровня научно-исследовательских работ в этой области в то время и технических трудностей, связанных с применением сжатого воздуха в выключателях, осуществление этого предложения задержалось на несколько десятков лет. Первые промышленные образцы воздушных выключателей на 10 кВ появились в 1929 г., а затем постепенно в небольших количествах начался выпуск воздушных выключателей и на более высокие напряжения (до 110 кВ). Однако быстрое развитие воздушных выключателей на все классы напряжения началось лишь в 1945- 1950 годах.

с такими контактами практически не используются

полый
Через полый контакт сжатый воздух выходит в атмосферу

называется симметричным дутьем

Такое дутье называется несимметричным дутьем

дуги в продольном потоке воздуха имеют место, когда расстояние между

контактами немного больше половины внутреннего диаметра полого контакта при двустороннем симметричном дутье и четверти внутреннего диаметра полого контакта при одностороннем дутье. Практически это расстояние составляет 25-50 мм в зависимости от номинального напряжения воздушного выключателя. При таком небольшом расстоянии между контактами напряжение, которое может быть приложено между ними в момент гашения дуги, не превосходит 35-60 кВ при давлении 2 МПа и 80-125 кВ при давлении 4 МПа. Поэтому ДУ выключателей на номинальное напряжение 110 кВ и выше имеют несколько контактных промежутков (разрывов), соединенных последовательно, воздушные выключатели с продольным воздушным дутьем выпускаются на все номинальные напряжения вплоть до 1150 кВ.

дуга сдувается потоком сжатого воздуха с торцевых рабочих поверхностей контактов

на их внутреннюю поверхность, чем достигается незначительный износ рабочих контактных поверхностей. Кроме того, потоки плазмы, выходящие с поверхности электродов у обоих оснований дуги, не попадают в пространство между контактами и не оказывают влияния на восстановление его электрической прочности. При продольном воздушном дутье детали из изоляционных материалов не соприкасаются ни с самой дугой, ни с раскаленными ею газами.

торца полого контакта уменьшает интенсивность воздушного дутья. Дуга за очень

короткое время сильно нагревает воздух, соприкасающийся с ней. Происходит расширение воздуха и значительное повышение давления в сопле, противодействующее основному потоку. Оно уменьшает скорость истечения воздуха из сопла, вследствие чего сильно уменьшается эффективность охлаждения дуги. При большом отключаемом токе (или малом диаметре сопла) противодавление может оказаться больше давления поступающего воздуха, т. е. произойдет полная закупорка сопла и воздушное дутье прекратится. Поэтому диаметр сопла выбирается таким, чтобы при номинальном токе отключения, когда противодавление наибольшее, скорость воздуха не была меньше 10-12 м/с.

сжатого воздуха перпендикулярно дуге. На рисунке:
1 - неподвижный контакт;

2 - изоляционные перегородки;
3 - подвижный контакт.

подвижного 3 между ними возникает дуга, которая потоком сжатого воздуха

сдувается с рабочих поверхностей контактов на их дугогасительные поверхности и одновременно вдувается в первую щель, образованную изоляционными перегородками 2. По мере дальнейшего опускания контакта 3 открывается вторая щель, в которую вдувается дуга, и т. д. В результате дуга удлиняется, принимая форму зигзага, и эффективно охлаждается сжатым воздухом. Для защиты перегородок 2 от обугливания дугой они полностью или частично (на участке, который может соприкасаться с дугой) выполняются из газогенерирующего материала, например из фибры. При соприкосновении дуги с поверхностью фибры с последней бурно выделяются газы, способствуя дополнительному охлаждению дуги. Этот вид дутья нашел ограниченное применение из-за наличия органической изоляции, соприкасающейся с дугой, больших габаритных размеров и сложности ДУ. Он использовался лишь в воздушных выключателях типа ВВ-15 на 15,75 кВ, 5500 А, установленных в генераторных цепях Куйбышевской и Волгоградской ГЭС.