Воздушный выключатель
Возду́шный выключатель
Электрический выключатель, в котором замыкание и размыкание контактов, а также гашение электрической дуги производятся сжатым воздухом. Давление сжатого воздуха в В. в. колеблется в пределах 0,4 до 6 Мн/м2 (от 4 до 60 aт); наиболее распространённое давление 1,6—4 Мн/м2 (16—40 ат). В. в. конструктивно состоит из 3 основных элементов: резервуара с запасом сжатого воздуха, дугогасительного устройства (См. Дугогасительное устройство) и электропневматического привода.
В В. в. на напряжения до 35 кв, а также в В. в. более ранних конструкций на напряжения 110 кв и выше дугогасительное устройство расположено вне резервуара со сжатым воздухом и соединяется с ним изолированным воздухопроводом. Принципиальная схема такого В. в. показана на рис. 1. При отключении электромагнит 3 через систему пневматических устройств открывает дутьевой клапан 2 для подвода сжатого воздуха из резервуара 1 по воздухопроводу 4 в дугогасительную камеру 5. Сжатый воздух, воздействуя на поршни 6 контактов 7, отжимает их от неподвижных контактов 8 (как это условно показано на верхнем разрыве). При размыкании контактов 7 и 8 образуется дуга, которая гасится потоком сжатого воздуха, устремляющегося из камеры 5 через отверстия (сопла) контактов 7 и 8 в газоотводные каналы 9, сообщающиеся с атмосферой. С небольшой задержкой по времени сжатый воздух поступает в цилиндр пневматического привода 10 и, воздействуя на поршень 11, размыкает контакты 12 и 13 отделителя, когда дуга уже погашена. После этого клапан 2 прекращает поступление сжатого воздуха, а контакты 7 и 8 замыкаются. При включении электромагнит 16 открывает клапан 15, сжатый воздух через изоляционный воздухопровод 14 поступает в цилиндр 10 и, воздействуя на поршень 11, замыкает контакты отделителя.
Современный В. в. снабжают закрытым отделителем, контакты которого расположены в изоляционной оболочке, при отключении заполняемой сжатым воздухом (рис. 2). С воздухонаполненными отделителями изготавливают В. в. на напряжение 110 кв и выше (до 750 кв).
В В. в. на напряжение свыше 35 кв дугогасительное устройство и его контакты размещаются непосредственно в резервуаре со сжатым воздухом (рис. 3), который создаёт необходимую электрическую прочность между разомкнутыми контактами. При размыкании подвижных контактов 6 с неподвижными 7 между ними возникает дуга. Одновременно открывается клапан 10 и сжатый воздух через сопла 9 и газоотводный канал 12 выходит из резервуара 11. Дуга потоком сжатого воздуха сдувается на дугоприёмные электроды 8 и гаснет. Клапан 10 закрывается и прекращает выход сжатого воздуха в атмосферу.
В одном резервуаре обычно расположены 2 последовательных разрыва, образующих в совокупности так называемый модульный дугогасящий элемент (модуль). В зависимости от конструкции и давления сжатого воздуха одним модулем можно отключать цепи при напряжениях от 110 до 250 кв. Выключатели на большие напряжения состоят из нескольких последовательно соединённых и одновременно действующих модулей. Для равномерного распределения напряжения между разрывами в отключенном положении модули шунтируют конденсаторами.
Основные преимущества В. в. — их пожаро- и взрывобезопасность, быстродействие при включении и отключении и относительная простота конструкции. Недостаток В. в. — наличие устройств для производства и хранения запасов сжатого воздуха. В СССР освоено производство В. в. на напряжение до 750 кв, которые используются обычно на мощных электрических станциях и подстанциях.
Лит.: Цейров Е. М., Воздушные выключатели высокого напряжения, М. — Л., 1957; Состояние и развитие выключающей аппаратуры переменного тока высокого напряжения, М., 1960; Афанасьев В. В., Воздушные выключатели, М. — Л., 1964; Пузырийский Г. С., Воздушные выключатели высокого напряжения, в кн.: Итоги науки и техники. Электрические машины и аппараты, М., 1966.
А. М. Бронштейн.
Рис. 1. Принципиальная схема воздушного выключателя на напряжение до 35 кв:1 — резервуар со сжатым воздухом; 2 — дутьевой клапан; 3 — электромагнит; 4 — воздухопровод; 5 — дугогасительная камера; 6 — поршень; 7, 8 — контакты; 9 — отводные каналы; 10 — цилиндр; 11 — поршень; 12, 13 — контакты отделителя; 14 — воздухопровод; 15 — клапан; 16 — электромагнит.
Рис. 2. Воздушный выключатель с закрытым отделителем на напряжение свыше 110 кв: а — принципиальная схема воздушного выключателя; б — схема гашения дуги; 1 — дугогасительная камера; 2 — цилиндр привода; 3 — подвижный контакт; 4 — неподвижный контакт; 5 — колпачок; 6 — отверстия в колпачке; 7 — поршень.
Рис. 3. Принципиальная схема воздушного выключателя с закрытым отделителем: 1 — электромагнит включения; 2 — клапан подачи сжатого воздуха; 3 — электромагнит выключения; 4 — изоляционная штанга; 5 — пружина; 6 — подвижные контакты; 7 — неподвижные контакты; 8 — дугоприёмные электроды; 9 — сопло; 10 — клапан выпуска; 11 — резервуар; 12 — газоотводный канал.
