ДУ с электромагнитным дутьем

Под действием переменного магнитного потока в неразрез­ных контактах, представляющих собой короткозамкнутые кольца, возникает ток. Создаваемый этим током магнитный по­ток накладывается на основное поле катушки, вследствие чего максимум результирующего магнитного потока не совпадает с амплитудным значением отключаемого тока, а кривые скоро­сти смещены по отношению к кривым тока. Из-за потерь в кон­тактах амплитуда результирующего магнитного поля снижается по сравнению с амплитудой основного поля катушки.

Для выключателей на 6—35 кВ междуконтактный промежу­ток будет лежать в пределах 10—30 мм. В результате обработки экспериментальных данных для средних значений указанного промежутка была получена следующая эмпирическая зависи­мость:

где k0— коэффициент, зависящий от геометрических парамет­ров катушки, р — давление газа в камере выключателя.

Следует отметить, что, хотя при увеличении давления скорость дуги и уменьшается, дугогасительная способность растет вследствие повышения электрической прочности междуконтактного промежутка.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что максимальное значение индукции магнитного поля в мо­мент перехода тока через нуль и, следовательно, максимум ско­рости при подходе тока к нулю получится тогда, когда индук­тивное сопротивление кольцевого неразрезного контакта равно его активному сопротивлению, т. е.

ωL = r.

Такой характер изменения скорости благоприятным образом сказывается на дугогасительной способности. Действительно, при отключении тока с амплитудой 1265 А и прочих равных ус­ловиях за 200 мкс перед переходом тока через нуль мгновенное значение скорости при неразрезных контактах равно 67 м/с, в то время как при разрезных оно оказалось всего лишь 14 м/с. Эта разница в скорости перед переходом тока через нуль ска­залась на подготовке промежутка к гашению дуги.

Лучшая подготовка промежутка к гашению дуги существен­ным образом влияет на его поведение после перехода тока че­рез нуль, что подтверждается рис. 8, на котором

Рис. 8 Области начального роста электрической прочности междуконтактного промежутка 1-неразрезные контакты, 2-разрезные контакты

изображены огибающие кривые начального роста восстанавливающейся прочности. Этот рисунок наглядно показывает, что при электро­магнитном гашении дуги в элегазе обеспечивается высокая ско­рость нарастания электрической прочности, причем при нераз­резных контактах скорость значительно выше, чем при раз­резных.

Исследования характера нарастания электрической прочно­сти междуконтактного

промежутка после перехода тока через нуль, выполненные при постоянном значении отключаемого тока, равного 1250 А, и атмосферном давлении элегаза, пока­зали, что скорость этого процесса зависит от величины проме­жутка и числа витков катушки. При увеличении промежутка скорость нарастания напряжения растет. Особенно сильно вли­яние длины междуконтактного промежутка ощущается в на­чальные моменты времени после перехода тока через нуль, что очень важно при отключении неудаленных коротких замыка­ний. Процесс нарастания электрической прочности при упомя­нутых выше условиях описывается уравнением

uпр= [(3,75 + 0,01ω) Igδ—0,5] t0,665─0,0035ω,

где δ—длина зазора, мм; t — время, мкс; ω — число витков. Установлено, что зазор свыше 30—40 мм нецелесообразен, так как при возрастании его сверх указанного значения прира­щение прочности для заданного значения t становится несущественным.

Напряженность магнитного поля в центре катушки зависит от ее длины и числа витков. Однако эти параметры влияют на напряжен­ность магнитного поля H в противоположных направлениях, вследствие чего при большом ω дальнейшее увеличение числа витков незна­чительно сказывается на напряженности поля. Соответственно этому замедляется и рост ско­рости перемещения дуги, а следовательно, и рост электрической прочности. Поэтому для катушки следует брать провод прямоуголь­ного сечения с намоткой на ребро, чтобы на единице длины катушки расположилось боль­шее число витков.

Другие статьи по теме

Подшипники качения
В то время, как космические корабли бороздят просторы галактики… Сегодня трудно представить себе мир без компьютера, и мало кто задумывается, а что же на самом деле мы называем умными машинами. И уж точно ни ...

Токарные автоматы и полуавтоматы
Окружающий нас материальный мир един и вместе с тем много­образен. Опираясь на данные частных наук, научная философия изуча­ет наиболее общую структуру мира. С позиций научной философии реальный мир — это последовательность беско ...