ДУ с электромагнитным дутьем
Гашение мощной дуги в аппаратах высокого напряжения возможно лишь при интенсивном теплоотводе, который в высоковольтных выключателях обеспечивается интенсивным дутьем.
Теплоотвод от дуги существенно возрастает при быстром её перемещении силами магнитного поля в неподвижном газе. Электромагнитное дутьё в воздухе широко используется в аппаратах низкого напряжения. При замене воздуха элегазом электромагнитный способ гашения дуги оказалась возможным распространить и на область высоких напряжений.
Принципиальные схемы дугогасительных устройств с электромагнитным гашением дуги в элегазе показаны на рисунке 7.
|

В них на каждую единицу длины дуги действует сила F, возникающая при взаимодействии тока дуги с нормальной к её стволу составляющей напряжённости магнитного поля. Под действием этой силы дуга перемещается по электродам со скоростью, зависящей от различных параметров, и в частности конструктивных. Магнитное поле создаётся самим отключаемым током при прохождении его по одной катушке (рис. 7, а) или по двум встречно включенным катушкам (рис. 7, б). Во включенном состоянии аппарата катушки шунтированы главными контактами, которые при отключении размыкаются первыми.
Возникающая между подвижными и неподвижными контактами дуга начинает двигаться не сразу, а лишь после того, как сила F достигнет некоторого значения, ибо, чтобы сдвинуть дугу с места первоначального её образования, необходимо приложить вполне определённую силу Fмин, которую можно вычислить (в ньютонах) по формуле Fмин=I.H.10-6(где I-ток дуги, H-напряжённость магнитного поля катушки), исходя из следующих соображений.
Для гашения дуги с током до нескольких десятков aмпеp достаточно весьма незначительной скорости дуги, причем необязательно, чтобы ее опорные точки перемещались. Зная максимальное значение тока, который надежно гаснет в элегазе при неподвижных опорных точках дуги, для различных конкретных условий экспериментально определяют значения напряженности магнитного поля Hмин, при которых дуга, включая и ее опорные точки, приходит в движение.
Для каждого конкретного конструктивного исполнения дугогасительного устройства существует свое значение тока, который надежно гаснет при указанных условиях. Например, в камере на 10 кВ при искусственно созданном резко неравномерном поле надежно гаснет дуга с током до 80 А.
Необходимо, чтобы уже при этом токе и более высоких его значениях дуга двигалась. Минимальное значение напряженности Hмин, при котором дуга с током 80 А придет в движение, равно 90 А/см. Этот параметр является исходной величиной при определении минимального числа витков катушки ωмин.
Для схемы рис. 7, а напряженность магнитного поля на оси катушки известна:
где l
— длина катушки, х — расстояние точки, для которой определяется напряженность H, от середины катушки, R — радиус катушки.
От числа витков катушки зависит напряженность магнитного поля и, следовательно, скорость движения дуги v
д, которая является основным параметром, определяющим отключающую способность дугогасительного устройства. Кроме числа витков, на скорость дуги влияет давление газа и значение отключаемого тока. Поскольку скорость в течение полупериода меняется, целесообразно говорить о максимальной скорости движения дуги v
д.м
Максимальное
допустимое число витков катушки определяется из условия надежного гашения дуги, возникающей при размыкании главных контактов, шунтирующих катушку. Это условие соблюдается при индуктивности катушки L<10─4 Гн.
Скорость дуги зависит не только от напряженности магнитного поля, создаваемого катушкой, но и от конструктивного исполнения контактов: разрезные или неразрезные; в случае неразрезного контакта скорость дуги зависит от соотношения между активным и индуктивным сопротивлением его контура.
Другие статьи по теме
Расчёт мощности судовой электростанции
Судовая электроэнергетическая система представляет собой
совокупность судовых электротехнических устройств, объединенных процессом
производства, преобразования и распределения электроэнергии и предназначенных
для питания суд ...
Одноступенчатый цилиндрический редуктор с цепной передачей
Редуктором
называют механизм, состоящий из зубчатых колес или передач, выполненный в виде
отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу
рабочей машины.
Назначение
редуктора - ...