ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Гашение дуги в жидкостях из "Электрическая дуга отключения " Несмотря на большие успехи воздушных выключателей, достигнутые в последнее время, применение их при высоких напряжениях и очень больших мощностях отключения становится совершенно нецелесообразным. В этих условиях необходимы более мощные средства и способы гашения дуги. Одним из таких способов — гашение дуги в жидкой среде. [c.234] Уже давно, в девяностых годах прошлого века было предложено применить гашение дуги под маслом. Этот способ на первый взгляд кажется противоестественным. Как это можно гасить дугу маслом, которое является веществом горючим Однако это недоразумение выясняется очень просто. Для горения масла необходимо присутствие кислорода, так как горение есть процесс соединения вещества с кислородом. Но минеральное масло, применяемое для гашения дуги, не содержит кислорода. Оно представляет собой смесь различных жидких углеводородов. Поэтому при образовании дуги под маслом она испаряет масло, вызывает его диссоциацию, но не вызывает его горения. [c.234] Простейшим типом масляного выключателя является выключатель, в котором гашение дуги осуществляется под маслом без каких-либо дугогасительных камер, позволяющих форсировать гашение дуги. Такие выключатели часто называются выключателями с открытой дугой. Гашение дуги в них производится путем растягивания ее при движении подвижных контактов. Схематически этот процесс представлен на рис. 8-49. При движении траверсы выключателя вниз между неподвижными и подвижными контактами образуются два разрыва и возникают две последовательно включенные дуги. Принципиально можно применить и многократный разрыв тока, но такая конструкция очень сложна и в настоящее время применяется почти исключительно в дугогасительных камерах, которые будут рассмотрены ниже. [c.235] Процесс гашения дуги в масляном выключателе рисуется следующим образом. [c.235] этилен и пр. Пары масла. . . . [c.235] В стволе дуги находится только диссоциированный водород, в ореоле содержится уже молекулярный водород, далее идут углеводороды. Наконец, пары масла располагаются на периферии газового пузыря. [c.235] Водород обладает наивысшей из всех газов теплопроводностью и наибольшей подвижностью (наименьшей вязкостью). Эти свойства водорода определяют собою его высокую охлаждающую способность и в значительной мере объясняют хорошую дугогасящую способность масла. [c.235] Заметим, что электрическая прочность водорода примерно в два раза меньше, чем воздуха. Это можно видеть из рис. 8-50. Необходимо иметь в виду, что результаты, приведенные на рисунке, получены при гладких электродах с хорошо закругленными краями. Контакты выключателей обычно бывают более или менее сильно оплавлены. Оплавление электродов вызывает появление местных повышенных градиентов, что ведет к соответствующему понижению пробивного напряжения. Исследования, проведенные с оплавленными электродами, показали, что пробивное напряжение в этом случае может понизиться в полтора-два раза. [c.236] необходимо принять во внимание то, что процесс испарения масла на поверхности газового пузыря идет очень бурно. Образующиеся массы свежих паров масла врываются в пузырь и вызывают в нем энергичное перемешивание холодного и горячего газов, опять-таки повышая охлаждение дуги. [c.236] Наконец, при больших токах выступает на сцену новый фактор — электродинамические силы, которые смещают дугу к краю газового пузыря, изгибая ее, как показано на рис. 8-51. Приближение дуги к стенке пузыря усиливает испарение масла, которое выбрасывает навстречу дуге новые массы холодных паров. Это обстоятельство усиливает охлаждение дуги и вызывает переход кривой длительности дуги через максимум и дальнейшее ее падение, как это можно видеть из рис. 8-52. [c.236] На длину и длительность дуги в выключателях с открытой дугой большое влияние оказывает скорость движения подвижных контактов. Это влияние можно проиллюстрировать рис. 8-53, на котором длительность дуги дана в относительных единицах. Сравнение этого рисунка с рис. 7-7, а показывает, что при гашении дуги под маслом длительность дуги сильно зависит от скорости движения подвижных контактов, в то время как при гашении дуги растягиванием на воздухе такая зависимость отсутствует. [c.236] По данным завода Электроаппарат . [c.237] По данным разных авторов. [c.237] Напряжение дуги определяется длиной дуги и градиентом в стволе дуги, так как анодным и катодным падением почти всегда можно пренебречь по сравнению с падением напряжения в стволе дуги. Поэтому. [c.238] Здесь ti = T/2, t = T. . ., где T — длительность полупериода тока. [c.238] По поводу приведенного вывода необходимо сделать некоторые замечания. В нем предположено, что градиент в стволе дуги постоянен. Это значит, что мы пренебрегаем пиками напряжения зажигания и напряжения погасания дуги. При больших токах, для которых обычно приходится делать такие расчеты, эти пики невелики, но даже и тогда, когда они значительны, длительность их очень мала, и на величине энергии они мало сказываются. Представление об этом дает рис. 8-54, на котором приведены осциллограммы напряжения и тока, а по ним вычислены и построены кривые мощности и энергии. Можно видеть, что пики зажигания и гашения дуги несколько влияют на кривую мощности, но, хотя они и резко выражены, практически не влияют на кривую энергии. [c.238] Зависимость энергии W дуги в масляном выключателе от времени t. [c.239] Величина р зависит от конструкции выключателя и на определении ее мы не можем здесь останавливаться. [c.239] Повышение мощности отключения без существенного увеличения габаритов выключения возможно путем применения конструкций, обеспечивающих усиленное охлаждение дуги, т. е. гасительных камер. Разработан ряд конструкций гасительных камер, использующих принципы продольного или поперечного обдувания дуги. [c.239] Рассмотрим дугогасительные камеры, применяемые в баковых мае-, ляных выключателях (в выключателях с большим объемом масла). Примером камеры с продольным масляным дутьем может служить камера, применявшаяся в выключателях типа МКП-160 и показанная на рис. 8-55. Камера состоит из двух частей, разделенных перегородкой с двумя отверстиями. В верхней части, закрепленной на вводе, находится неподвижный контакт торцового типа. В перегородке укреплен промежуточный контакт, который может несколько перемещаться в вертикальном направлении и отжимается пружиной вниз. Перегородка и нижняя часть камеры выполнены из изолирующего материала. Внизу камеры имеется отверстие, через которое проходит трубчатый подвижной контакт. [c.239] Вернуться к основной статье