Перспективы развития коммутационных аппаратов в мире

Прогрессивными направлениями совершенствования коммутационных аппаратов в мире являются: создание аппаратов с управляемой коммута­цией (самоуправляемых аппаратов); совмещение функций коммутацион­ных аппаратов; разработка альтернативных способов коммутации (эколо­гически чистые полупроводниковые и сверхпроводниковые аппараты); поиск новых диэлектрических сред для изоляции и дугогашения.

Число выключателей с управляемой коммутацией за рубежом непре­рывно растет. Управляемая коммутация решает проблемы предотвраще­ния опасных бросков тока и перенапряжений, увеличения ресурса обору­дования и его надежности. Применение выключателей с управляемой коммутацией является шагом в направлении совмещения функций управ­ления и защиты оборудования.

Совмещение систем управляемой коммутации с системами диагнос­тики и мониторинга приведет к созданию так называемых «интеллекту­альных» аппаратов. Такие аппараты получат широкое распространение. Применение для управляемой коммутации быстродействующих управля­емых коммутаторов (разрядников) расширит возможности «интеллекту­альных» аппаратов.

Совмещение функций коммутационных аппаратов позволяет выбирать простые, высокоэкономичные компоновки подстанций. Такие техниче­ские решения обеспечивают уменьшение количества оборудования на подстанции, уменьшение требуемых для его установки площади и объ­ема, улучшение экологических характеристик.

В настоящее время в мире проводятся работы по объединению функ­ций выключателя и разъединителя, а также разъединителя и заземлителя в одном аппарате. Исследуется возможность применения схем подстан­ций без разъединителей, когда функции разъединителя выполняет высоко­надежный выключатель или когда выключатель оснащен прозрачными изоляторами для контроля положения контактов. Выполняются работы по повышению коммутационной способности разъединителей.

Поиск альтернативных способов коммутации вызван тем, что возмож­ности элегазовой и вакуумной аппаратуры по совокупности электроизоля­ционных, дугогасительных и эксплуатационных свойств не имеют конкуренции со стороны других материалов. Пока недостаточен уровень развития полупроводниковой техники и сверхпроводящих устройств для конкуренции с традиционными коммутационными аппаратами. Однако в мире в этих направлениях развернуты серьезные работы, и можно про­гнозировать, что появление альтернативных аппаратов является делом недалекого будущего.

Весьма перспективны дальнейшие разработки ограничителей токов КЗ (ОТКЗ) на базе высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Их использование в сетях среднего напряжения уже к 2020 г. позволит существенно снизить требования к отключающей способности выключа­телей. Пока их применение сдерживается высокой стоимостью по сравне­нию со стоимостью традиционного оборудования. Широкое их примене­ние определится достаточным развитием технологии сверхпроводников, улучшением их характеристик. Этому будет также способствовать использование явлений сверхпроводимости и в другом электротехниче­ском оборудовании.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие понятий «номинальный ток» и «номинальный ток отключения»?

2. В чем особенности гашения электрической дуги в воздушных выключателях?

3. В чем заключается модульное построение конструкций воздушных выключателей на напряжение выше 220 кВ?

4. В чем особенности гашения дуги в элегазе?

5. В чем достоинства элегазовых ячеек КРУ?

6. Назовите основные этапы процесса гашения дуги в масляных выключателях.

7. Какова особенность гашения дуги в электромагнитном выключателе?

8. Каковы достоинства ВДК в сравнении с масляными и электромагнитными?

9. С какой целью используют вентильные разрядники и ОПН в РУ?

10. Какова роль разъединителей в схемах РУ?

11. С какой целью используется реактор в цепи?

12. Назовите основные области применения силовых конденсаторов.

13. Что понимают под электрическими характеристиками конденсатора?

14. Перечислите основные элементы конструкции конденсатора и укажите их название.

Литература для самостоятельного изучения

9.1. Буткевич Г.В.Дуговые процессы при коммутации электрических цепей. М.: Высшая школа, 1967.

9.2. Полтсв А.И.Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокою напряжения. Л.: Энергия, 1979.

9.3. Афанасьев В.В., Вишневский Ю.И.Воздушные выключатели. Л.: Энергия, 1979.

9.4. Афанасьев В.В., Якунин Э.Н.Разъединители. Л.: Энергия, 1979,

9.5. Электрическиеи электронные аппараты / Под ред. Ю.К. Розанова. М.: «Информ-электро», 2001.

9.6. Электрическиеаппараты высокого напряжения с злегазовой изоляцией / под ред. Ю.И. Вишневского. СПб.: Энергоатом и здат, 2002.

9.7. Гулевич А.И.,Киреев А.П. Производство силовых конденсаторов. М.: Высшая школа, 1975.

5.8. Перспективыразвития основного электрооборудования ЕЭС России / под ред. А.П. Бурмана. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

5.9. ДорошевК.И. Комплектные распределительные устройства 6—35 кВ. М: Энергоиздат, 1982.

Глава десятая