Конструктивные особенности автогенерационого дугогасительного устройства
1-верхний токопровод; 2-неподвижный дугогасящий контакт; 3 -подвижный дугогасящий контакт; 4-автокомпрессионный объем; 5- компрессионный объем; 6-клапан наполнения; 7-неподвижный поршень; 8-сопло;9-главный неподвижный контакт; 10- главный подвижный контакт; 11-клапан автокомпрессии; 12- компрессионный цилиндр; 13- клапан сброса избыточного давления; 14- нижний токопровод;
Рисунок 7.1-Дугогасительное устройство
Высокая способность элегаза (SF6) гасить электрическую дугу объясняется тем, что молекулы элегаза улавливают электроны дугового столба и образуют относительно неподвижные отрицательные ионы. Потеря электронов делает дугу неустойчивой и она быстро гаснет. Если добавить в процесс дугогашения газовое дутьё, которое может быть обеспечено или с помощью поршневого устройства, или с использованием современного принципа автогенерации; поглощение электронов из дугового столба происходит ещё эффективнее. Принцип автогенерации состоит в том, что в процессе горения дуги элегаз находится в ограниченном объеме из-за нагрева расширяется, создается дополнительное давление, обеспечивающее газовое дутье. При этом принципе не расходуется дополнительная энергия для перемещения
Когда дугогасящие контакты разъединяются,зажигается дуга между подвижным и неподвижным дугогасящими контактами. Во время горения дуги, она в некоторой степени блокирует поток элегаза через сопло. Горящая дуга характеризуется очень высокой температурой и мощным излучением тепла и начинает нагревать элегаз в ограниченном газовом объеме. Таким образом, давление внутри как автокомпрессионного, так и компрессионного объема возрастает как из-за повышения температуры от дуги, так и вследствие сжатия газа в общем пространстве между компрессионным цилиндром и неподвижным поршнем. Давление газа в автокомпрессионном объеме продолжает повышаться до тех пор, пока не станет достаточно высоким для того, чтобы закрыть специальный автокомпрессионный клапан. Весь элегаз, необходимый для гашения дуги, теперь ограничен в замкнутом автокомпрессионном объеме, и его давление в этом объеме может дополнительно повышаться только из-за нагрева дугой. Примерно в то же самое время, давление газа в нижнем компрессионном объеме достигает уровня, достаточного для открывания клапана сброса избыточного давления.
Поскольку элегаз из компрессионного объема уходит через клапан сброса избыточного давления, это снижает потребность в дополнительной рабочей энергии привода, необходимой, чтобы преодолеть сжатие элегаза при одновременном сохранении скорости расхождения контактов, что необходимо для беспробойного выдерживания восстанавливающегося на контактах напряжения.
Когда ток проходит через нулевое значение, дуга становится сравнительно слабой и в этот момент поток сжатого элегаза вырывается из автокомпрессионного объема через сопло и гасит (сдувает) дугу. При отключении слабых токов автокомпрессионные дугогасящие устройства работают, по существу, аналогично компрессионным устройствам, т.к.создаваемое давление элегаза недостаточно для закрытия специального автокомпрессионного клапана. В результате верхний фиксированный автокомпрессионный объем и нижний компрессионный объем формируют один общий объем сжатия. В этом случае давление элегаза, необходимое для прерывания дуги, достигается обычным механическим способом от энергии привода, т.е. как в обычном компрессионном устройстве дугогашения. Однако, в отличие от компрессионного устройства, автокомпрессионное устройство нуждается в меньшей энергии привода для механического созда ния давления элегаза при отключении токов, меньших номинального значения тока КЗ (т.е. порядка 20%–30%).