История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
воздухе.
Вскоре роговые выключатели стали конструировать таким образом, что рога
уже не выполняли роли токоведущих элементов, а являлись устройством,
способствовавшим гашению дуги. На рис. 13-28 показан один из выключателей
с роговыми дугогасительными устройствами, установленный около 1920 г. в
США на линии 140 кв.
Для ускорения перемещения дуги между рогами стали применять магнитное
дутье, т. е- были разработаны конструкции камер выключателей, в которых с
помощью
639-*
специальных катушек создавалось магНйтйое поле; Дуга, представляющая
собой своеобразный проводник с током, под действием электродинамических
сил перемещалась в этом магнитном поле.
Примером дугогасительного устройства, в котором использовалось магнитное
дутье, является устройство М. О. Доливо-Добр-овольокого, показанное на
рис. 13-29.
Рис, 13-27. Рогообраз-ные элементы выключателя.
Для уменьшения габаритов выключателей и предотвращения выбрасывания дуги
за пределы ка-! меры аппарата Доливо-
> ^"Добровольский в 1910 г.
Рис. 13-26. ^Выключатель Ниагар- предложил ввести еще скои
гид^элект^останции (напря- один новый элемент; уста.
/-приводной механизм; 2-траверса; НОВИТЬ На 1ПуТИ ДуГИ рЯД г-контакты.
поперечных пластин из
изоляционного материала. На рис. 13-29 дано схематическое изображение
такого выключателя, причем отчетливо видна цепь тока дуги, проходящего
через катушки магнитного дутья. При отключении сначала разрываются
рабочие контакты:, а затем верхний дугогасительный контакт. Дуга,
возникающая при разрыве дугогасительного контакта, поднимается по
рогообразным элементам и волнообразно изгибается вокруг нижних кромок
пластин. При этом длина дуги увеличивается и, кроме того, дуга
охлаждается, прижимаясь к пластинам, обладающим большой теплоемкостью.
Указанный принцип построения выключателей сохранился до настоящего време-
640
ни и используется, например, в воздушных электромагнитных выключателях с
гребенчатыми камерами, изготовляемыми для напряжений 10 кв, тока 600 а и
отключаемой мощности 200-250 Мва (типа ВЭМГ-10).
Другим видом дугогасительных устройств выключателей с гашением дуги в
воздухе являются деионвые решетки. Идея применения решетки из
металлических пластин,
\
'\ ; L 4 .
J Рис. 13-28. Выключатель 140 кв с роговыми дугогасительными
устройствами.
1 и 2-две неподвижные колонки с рогами из оцинкованных стальных труб; 3 -
вращающаяся колонка для привода ножа 4.
Рис. 13-29. Дугогасительйое устройство М. О. Доливо-Добровольского.
/-2-рогообразные элементы; 3-дуга; 4 - пластины из изоляционного
материала; 5 - задняя стенка камеры.
установленных на пути движения дуги, состоит в том, что дуга разбивается
на ряд коротких дуг; при этом число пластин выбирается таким, чтобы
напряжение на каждой частичной дуге было ниже напряжения, необходимого
для нового пробоя промежутка после погасания дуги при прохождении тока
через нулевое значение.
Быстрое гашение коротких дуг эмпирически было исследовано еще в 1896 г. и
в более поздние годы использовалось в конструкциях роликовых и
пластинчатых выключателей. В этих выключателях в цепь тока включались
тесно прижатые друг к другу несколько металлических пластин или роликов.
При отключении эти пластины или ролики расходились, образуя между собой
воздушные за-
641
зоры. Возникавшие в этих зазорах короткие дуги обычно погасали при первом
же прохождении тока через нулевое значение.
Деионная решетка в современном ее виде была изобретена в 1912 т. М. О.
Доливо-Добровольским *. На рис. 13-30 Показана схема деионного
выключателя. С 1928 г. амери-, канская фирма "Вестингауз Электрик", а
затем и ряд других фирм начали выпускать выключатели с деионной решеткой
на различные напряжения и отключаемые мощности. Деионные решетки находят
также широкое применение в контакторах, рубильниках и разъединителях.
Значительное применение в выключателях с гашением дуги в воздухе получила
дугогасительная 'камера в виде узкой щели.
Принцип гашения дуги при движении ее в сужающейся щели был предложен М.
О. Доливо-Добро-вольским еще в 1914 г. Этот принцип можно легко уяснить
себе при помощи схематических . чертежей, представленных на рис. 13-31.
Возникающая при разрыве - контактов дуга создает магнитный поток,
замыкающийся через металлические пластиньи и воздушный зазор. Магнитные
линии, стремясь укоротиться, затягивают дугу в щель, причем ;по мере
перемещения дуги магнитное поле усиливается (сокращается путь- магнитного
потока), а движение дуги ускоряется. При быстром движении дуги-
происходит ее интенсивное охлаждение и дуга рвется.
Рост мощностей электростанций и напряжений в линиях электропередачи
предъявлял все более сложные требования к выключателям. Воздушные
выключатели ранних конструкций были громоздкими, токоведущие части их
Рис. 13-30. Выключатель с деионной решеткой М. О. Доливо-Добро-
ВОЛЬСКОГО.
1 и 2 - дугогасительные контакты; 3 - поперечные металлические пластины,
образующие решетку; 4-катушки магнитного дутья; 5 - рога: 6 -
