4.3. Воздушное дугогашение.
Необходимость применения воздушного дугогашения в тяговых аппаратах вызвана тем, что на участках, электрифицированных переменным током при коротких замыканиях, приходится отключать мощности до 200…250 MBА и токи до 20…25 кА. Выключатели других типов в этих условиях по ряду причин оказываются для ЭПС неприемлемыми.
Высокая эффективность воздушного дугогашения, особенно для аппаратов переменного тока, определяется сочетанием механического и теплового воздействия на дугу. Существенно также быстрое нарастание восстанавливающейся прочности воздушного зазора в результате его деионизации интенсивным обдуванием воздушным потоком. При переменном токе для высоковольтного выключателя последнее имеет решающее значение.
М
ощность,
рассеиваемая с единицы длины (1 см)
ствола дуги, зависит от интенсивности
охлаждения и выбивания струей воздуха
частиц ионизированного газа из ствола,
а в первую очередь от скорости Vв
воздушного потока в зоне дугогашения.
Удовлетворительные результаты получаются
при скорости воздуха 25…40 м/с.
Получить такие скорости воздушного
потока в месте дугообразования можно,
придав контактным деталям функции
клапана, открывающего воздушное сопло
(рис.3.5). По условиям работы контакта его
диаметр
,
где jл – линейная плотность тока.
При полном раскрытии контактов площадь сечения бокового прохода воздуха
Sб = dкlр,
где lр – передвижение подвижного контакта.
Чтобы получить требуемую скорость воздуха, его расход должен подчиняться условию
,
где р – давление воздуха;
А0 – аэродинамическое сопротивление пневматической системы электрического аппарата, зависящее от сечения и конфигурации отверстий для прохода воздуха.
При воздушном дугогашении в большинстве случаев неизбежно появление срезов тока или его резких снижений, близких к срезам. Поэтому для ограничения коммутационных перенапряжений выключатель шунтируют нелинейным резистором.
Воздушное дугогашение не следует смешивать с применяемой иногда в контакторах продувкой дугогасительной камеры. Она служит для деионизации камеры после погасания дуги, но не может оказать заметного влияния на горение дуги. Для этого недостаточна скорость воздуха и, кроме того, поток направлен неоптимально по отношению к дуге.