onetwoclick.ru
Отключающая способность выключателя определяется интенсивностью
работы его дугогасительных устройств. Для успешного гашения
электрической дуги необходимо, чтобы после перехода тока через нуль
электрическая прочность межконтактного промежутка росла быстрее и была
все время выше кривой ПВН. Электрическая прочность межконтактного
промежутка после перехода тока через нуль определяется процессами
распада плазмы, содержащейся в стволе дуги. Эти процессы начинаются
еще до перехода тока через нуль, и их интенсивность связана с работой
принципиально разных дугогасительных устройств для эксплуатируемых
типов выключателей.
Процессы отключения электрической цепи
обусловливают два типа отказов выключателей, существенно отличающихся
друг от друга:
• скорость роста восстанавливающегося напряжения (СВН) на дуговом
промежутке в первые 2–3 мкс после прохождения тока через нуль
превышает некоторое критическое значение, и распадающийся ствол
дуги формируется вновь – образуется тепловой пробой (рис. 5, а);
• при успешном прохождении стадии теплового пробоя ПВН достигает
максимального значения, превышающего электрическую прочность
межконтактного промежутка (рис. 5, б), – наступает электрический
пробой.
Условия теплового и электрического пробоя в значительной степени
определяются типом выключателя. Из этого следует, что СВН и
максимальное значение ПВН, от которых зависит исход гашения дуги,
ограничивают отключающую способность выключателя. Количественная
зависимость отключающей способности выключателя от величины и формы
восстанавливающегося напряжения различны для разных типов
выключателей.
Воздушные выключатели имеют кривые восстанавливающейся
прочности межконтактного промежутка S-образной формы с низким
значением электрической прочности в течение 10–15 мкс (рис. 5, а, кривая 1).
Этот начальный участок обусловливает повышенную чувствительность
воздушных выключателей к высоким скоростям ПВН (рис. 5, а, кривая 2) и их
подверженность к низковольтным повторным зажиганиям – тепловой пробой.
Масляные выключатели характеризуются меньшим влиянием СВН на
предельную отключающую способность, так как гашение в них происходит за
счет энергии, выделяемой самой дугой (рис. 5, б, кривая 3). Критические
условия в них могут возникнуть при больших амплитудах ПВН (рис. 5, б,
кривая 4) – электрический пробой.
Рис. 5. Сравнение кривых изменения электрической
прочности межконтактного промежутка и изменения ПВН
Обязательное обеспечение АПВ всеми типами выключателей существенно
увеличивают зависимость работы всех выключателей от характера
изменения ПВН, когда при последнем цикле АПВ работа дугогасительных
устройств существенно ухудшается из-за недостаточной интенсивности
деионизации межконтактного промежутка.
В вакуумных выключателях дуга горит в парах металла, выделяющихся
электродами при размыкании контактов, то есть дуга сама воспроизводит
среду, в которой горит. При подходе переменного тока к нулевому значению
снижается плотность паров металла, выделяемых с поверхностей нагретых
контактов. Интенсивность ионизации в зоне плазмы дуги резко снижается, что
способствует быстрому нарастанию электрической прочности
межконтактного промежутка, который выигрывает соревнование с
изменением кривой ПВН. В связи с этим вакуумные выключатели более
устойчивы по отношению к предельным изменениям СВН и ПВН.
Элегазовые выключатели по своим характеристикам близки к воздушным,
но высокая электрическая прочность дугогасительной среды (SF6) повышает
их устойчивость к возможным предельным значениям СВН и ПВН.
