ВРЕМЕ НА ИЗКЛЮЧВАНЕ НА ЕЛЕКТРИЧЕСКАТА ДЪГА
Съгласно GOST R 52565-06 времето на задействане на дъгатаtd е интервалът от време между момента на възникване на дъгата между контактите на дистанционното управление и момента на нейното окончателно изгасване във всички полюси (прекъсвания) на дистанционното управление. Когато задвижването BB получи команда за изключване, задвижването едновременно отваря главните контакти във всички полюси (полюсът се счупва) и след това контактите за дъга. Времето за изгаряне на дъгата на дъговите контакти зависи както от вида и номиналните параметри на взривните вещества, така и от вида на късото съединение (еднофазно, трифазно и т.н.), параметрите на енергийната система. Следователно експлозивът трябва да осигурява както минималното време на задействане на дъгатаtd, min (ms), така и максималното време на задействане на дъгатаtd, max:
Изискванията за PS да има „прозорци за изключване“ значително усложняват дизайна на PS, тъй като ефектът на дъгогасителната среда върху спирателната дъга в PS е ограничен във времето. Трябва да се отбележи, че паспортните данни за експлозиви показват средното време на задействане на дъгата, което обикновено е 15 ms за съвременни експлозиви SF6 и вакуумни експлозиви, 20 ms за въздушни експлозиви и 30-40 ms за експлозиви с ниско съдържание на масло.
Критични токове в прекъсвачи.Съгласно GOST R 52565-06 критичният токIk е ток, по-малък от номиналния ток на прекъсване (напримерIk = 0,2; e се увеличава значително (повече от 10 ms). Критичните токове обикновено присъстват в самогенериращите се PS, когато образуването на необходимия масов дебит на дъгогасителната среда за гасене на изключващата дъга е свързано с големината на тока на изключване (в масло, нискомаслено, SF6 PS). Тъй като изгасването на изключващата дъга при критични токове се случва в заседнала газова среда, ерозиятадъговите контакти се увеличават.
1.8. ПРЕКЪСВАНЕ НА НИСКО КАПАЦИТАТИВНИ И ИНДУКТИВНИ ТОКОВЕ
Изключването на малки капацитивни токове (ненатоварени въздушни линии) може да доведе до значителни пренапрежения [2]. Процесът на изключване на ненатоварена линия при наличие на повтарящи се повреди е показан на фиг. 1.11, къдетоСl е линейният капацитет;UuLu — напрежение на източника и неговата индуктивност;Сn — капацитет на мрежовите елементи;is - линеен капацитивен ток;и1–мрежово напрежение;u2 – мрежово напрежение; - най-високото напрежение при първата повторна повреда;—най-високото напрежение при втория повторен пробив;t0 - първото преминаване на тока през нулата,tp - второто преминаване на тока през нулата (напрежението се възстановява между контактите на прекъсвача, което достига максималната си стойност за около 10 ms в моментаtp след изключване.
При протичане на капацитивния токic през индуктивносттаLвъзниква спад на напрежениетоuL, който е в противофаза на напрежениетоu2върху капацитетаСл. Когатоicе изключен, възниква скок на напрежението на левия изход на експлозива на дистанционното управление, равен на амплитудатаuL =uLm.
Ориз. 1.11. Процесът на прекъсване на ненатоварена линия
След отваряне на дъговите контакти в дистанционното управление капацитивната токова дъга обикновено изгасва при първото преминаване на тока през нулата. В момента на изгасване на дъгата напрежението има амплитудна стойност. До това напрежение капацитетътSl(фиг. 1.11,b) остава зареден, след като е бил отделен от мрежата. При последното напрежението продължава да се променя по синусоидален закон и след половин период достига амплитудната стойност, но с обратен знак. В този момент напрежението междудъгата на разминаващите се контакти достига два пъти амплитудата на мрежовото напрежение. Ако напрежението, което се възстановява между тези контакти, надвишава електрическата якост на междуконтактната междина, тогава дъгата може да се запали отново и капацитетът на линията ще се презареди в осцилационен процес, последван от увеличаване на коефициента на пренапрежение.
С този тип изпитване, по-специално, за прекъсвач 220 kV с най-високо работно напрежениеUn. p = 252 kV, амплитудата на напрежението трябва да бъде 2Un. p [], където = 1,4, нормализираният ток е 125 A, който се увеличава с увеличаване на номиналното напрежение и, например, за експлозиви сUnom = 500 kV, стойността е 500 A.
Прекъсване на малки индуктивни токове. В процеса на прекъсване на малки индуктивни токове, в контактната междина се генерира дъга. Тъй като токовете са 10-20 A, тогава, по-специално, мощен газов взрив във въздушния прекъсвач прекъсва тока, докато токът премине естествено през нула (прекъсване на тока). Във вакуумните прекъсвачи, поради високата скорост на нарастване на електрическата якост на междуконтактната междина и физическите характеристики на образуването на дъга във вакуум, дъгата може да изгасне и преди естествения преход на тока през нула (прекъсване на тока). В резултат на прекъсване на тока, енергията, съхранена в индуктивния товар (къдетоLе индуктивността на товара (трансформатор, двигател, реактор);i0 е токът в индуктивността (в момента на прекъсване на тока), преминава в товарния капацитетCи възникват значителни пренапрежения, които могат да доведат до разрушаване на изолацията на електрическото оборудване (фиг. 1.12). За еквивалентната схема (виж Фиг. 1.12,a) в моментаt0 имаше прекъсване на тока, докато моментната стойност на напрежението върху капацитета беше равна наU0.В изключената част на веригата в моментапрекъсване на тока се натрупва енергия в магнитното поле на индуктивността на товараLи енергия в капацитетаС. Под въздействието на тази енергия възникват колебания на напрежението в изключената част на веригата (виж Фиг. 1.12,b).
Ориз. 1.12. Еквивалентна схема (a) и пренапрежение в процеса на "отрязване" (b) на малък индуктивен ток от вакуумен прекъсвач
Максималното напрежение на оборудването в първото приближение може да се определи, както следва:
.
Високочестотните колебания на напрежението от страната на източника се определят като , а от страната на товара - [3]. Възстановяващото се напрежение при контактите на превключвателя е равно на (вижте Фиг. 1.12,b, защрихована област).
Най-модерната защита на изолацията на електрическото оборудване срещу опасни пренапрежения се осигурява от нелинейни ограничители на пренапрежение (SPD).
Общоприето е, например, за вакуумни прекъсвачи, че ако производителят гарантира ток на прекъсване не повече от 3 A, тогава не можете да използвате разрядника за пренапрежение. Въпреки това, при работа токът на прекъсване зависи от много фактори: вълновият импеданс на товараzнв момента на прекъсване на тока, режимите на превключване, контактната ерозия и др.
Токът на прекъсване също се влияе значително от общия намален капацитет, шунтиращ междуконтактната междина, с увеличаване на което токът на прекъсване се увеличава. Според експериментите токът на прекъсване зависи от стойността на общия капацитет, шунтиращ ключа (фиг. 1.12,a):i0=mCc a , къдетоm, a са емпирични коефициенти.
Следователно проблемът с прекъсването на тока (използването на ограничители на пренапрежение или други схеми за защита от пренапрежение) във ВН изисква допълнително проучване и споразумение между експлоатиращата организация и производителя.
2. ЕЛЕКТРИЧЕСКА ПРЕКЪСВАЩА ДЪГА VПРЕКЪСВАЧИ ЗА ВИСОКО НАПРЕЖЕНИЕ