Гашение дуги в воздушных выключателях

В воздушных выключателях дугогасительной средой является сжатый воздух, подаваемый в зону горения дуги струей под давлением 2-4 МПа в момент расхождения контактов выключателя. Сжатый воздух как дугогасящая среда обладает высокими качествами. Его электрическая прочность сильно возрастает с увеличением давления, однако, она снижается в потоке воздуха при гашении дуги.

Дугогасительные устройства выключателей бывают с одним или несколькими разрывами цепи на фазу, с продольным или поперечным дутьем сжатым воздухом. На рис. 1 схематично показаны основные типы гасительных камер: на рис. 1, а — камера с продольным двусторонним дутьем; на рис. 1, б — с поперечным дутьем; на рис. 1, в — с продольно-радиальным дутьем.

Дугогасительные камеры воздушных выключателей

При отключении выключателя (см. рис. 1, а) под действием сжатого воздуха контакты 1 расходятся на необходимое для гашения дуги 3 расстояние и одновременно возникает интенсивное дутье. Поток воздуха внутри трубчатых изоляторов удаляет из дугового промежутка продукты горения дуги, представляющие coбой хорошо проводящую среду. Их место занимает свежий неионизированный воздух, обладающий высокой электрической прочностью. При прохождении тока через нуль дуга гаснет.

В камере поперечного дутья (см. рис. 1, б) поток воздуха направлен поперек контактов 1 и дуга 3 вытесняется из межконтактного промежутка в отдельные отсеки камеры и растягивается в зигзагообразную линию. Камеры поперечного дутья 2 применяются в выключателях до 20 кВ.

На рис. 1, в показана камера 2 с продольным и частично радиальным дутьем, возникающим при проникновении воздушного потока внутрь трубчатого контакта 1. При этом поток воздуха сдувает дугу 3 с торцов трубчатого контакта внутрь, где она растягивается и гасится. Камеры такого типа применяются в выключателях 35-500 кВ.

После погасания электрической дуги подача сжатого воздуха прекращается, в камере восстанавливается атмосферное давление, а вместе с этим резко падает электрическая прочность дугового промежутка. Таким образом, если между Контактами появляется воздух при атмосферном давлении, то электрическая прочность его оказывается недостаточной, что может вызвать пробой межконтактного промежутка и зажигание дуги. Поэтому в воздушных выключателях последовательно с дугогасительными контактами вводится специальный отделитель, который служит для создания необходимого изоляционного промежутка при отключенном положении выключателя. Отделитель в гашении дуги участия не принимает, так как к моменту его размыкания дуга уже погашена в дугогасительной камере. Отделитель может быть выполнен внутренний, как часть контактной системы выключателя, и внешний — в виде рубящего ножа, который размыкается сразу после гашения дуги.

Воздушные выключатели в железнодорожных электроустановках практическим не применяются, так как их установка требует создания специального компрессорного и пневматического хозяйства. В последнее время идет процесс замены части воздушных выключателей, где они используются, элегазовыми.