Высоковольтные выключатели: краткое описание и специфика работы
Высоковольтные выключатели (ВВ) – аппараты, используемые в распределительных сетях с номинальным напряжение выше1 кВ и предназначенные для выполнения оперативных коммутационных операций в установившемся режиме работы установки, а также для автоматического отключения участка цепи на котором возникла аварийная ситуация (токовая перегрузка или короткое замыкание).
Специфика работы и конструкции ВВ заключается в необходимости отключения больших рабочих токов при напряжениях, близких к напряжению пробоя изоляционной среды между контактами. Возникающая в момент размыкания контактов электрическая дуга обусловлена невозможностью мгновенного рассеивания энергии, накопленной в реактивных элементах электрической цепи. Процесс горения дуги может перейти в установившийся режим, если не принять мер по ее гашению. Длительное нахождение дуги между контактами приводит к износу контактов за счет эмиссии контактного материала под действием высокой температуры.
В высоковольтных выключателях в качестве изолирующей среды используется различные диэлектрические материалы и среды. Для гашения дуги переменного тока необходимым условием является следующее: скорость роста восстанавливающейся прочности промежутка между контактами должна быть выше скорости роста восстанавливающегося напряжения после перехода тока через нуль. Иными словами, напряжение между контактами от сети должно быть ниже напряжения пробоя диэлектрического промежутка, в котором горит дуга, в каждый момент времени после перехода тока через нуль. Для увеличения напряжения пробоя необходимо деионизировать дугу – уменьшить ее температуру и проводимость. В зависимости от конструкции, способа гашения дуги и используемой изоляционной среды выделяются следующие виды высоковольтных выключателей: воздушные, элегазовые, масляные и вакуумные. Каждый из перечисленных видов выключателей обладает как преимуществами, так и рядом недостатков по отношению к другим, в связи с чем, в электросетях высокого напряжения встречаются высоковольтные выключатели всех исполнений.
