Стартовая >> Статьи >> История высоковольтных выключателей

История высоковольтных выключателей

высоковольтный выключатель

После создания в 70-х годах XIX века достаточно мощных и экономичных источников электрической энергии в виде электрических генераторов, изобретения в 1885 г. венграми О.Т. Блатти, М. Дери и К. Циперновским трансформаторов с кольцевой и броневой магнитными системами, последовавшего вслед за этим в 1889 г. изобретения русским электротехником М.О. Доливо-Добровольским трехфазной системы переменных токов и трехфазного трансформатора началось создание и внедрение различных аппаратов управления и регулирования: выключателей, переключателей, контакторов, регуляторов напряжения и др. Так, М.О. Доливо-Добровольский разработал и впервые применил в 1893 г. выключатель-рубильник с пружинными контактами и автоматом, а несколько позднее, в 1910 г., - дугогасящее устройство из изоляционного материала с узкими щелями и металлической решеткой, а затем, в 1914 г., деионную решетку со специальными электромагнитами для втягивания электрической дуги в щель. Тем самым был открыт путь к созданию высоковольтных выключателей, способных быстро разрывать электрическую дугу при отключении в электрических сетях больших токов.

В журнале "Электричество" в №17-18 за 1902 г. по этому поводу было написано: "Постоянно возрастающий спрос на трехфазные сети переменного тока высокого напряжения требует первоклассных приборов, между которыми выдающееся положение занимают выключатели и предохранители... Поэтому представляется благодарной задачей создать такой выключатель-предохранитель, который оказывал бы такое сопротивление напряжению, возникающему в момент размыкания тока высокого напряжения, чтобы это напряжение являлось безвредным, полное прерывание цепи не должно этим быть нисколько задержано". И такие выключатели (хотя и не совсем совершенные по меркам сегодняшнего дня) были созданы уже к концу первого десятилетия XX века, причем созданы на основе четкого представления о процессе горения электрической (иначе, вольтовой) дуги.

Вот что было написано все в том же журнале "Электричество" в №1 за 1912 г.: "Главное достоинство масляного выключателя заключается в том, что он прерывает цепь тока, не допуская образования большой вольтовой дуги, и требует, в сравнении с выключателями других конструкций, лишь незначительного места... Кроме того, существенно упрощается монтаж выключателя и присоединение его к сети. Особенно выгодно применение масляного выключателя, действующего с помощью реле в установках переменного тока, потому что здесь цепь тока прерывается после нескольких периодов почти как раз в момент прохода кривой тока через нулевую линию. В связи с установкой реле масляные выключатели легко могут исполнять задачи автоматических выключателей, надежное действие и безопасность которых в установках высокого напряжения всеми признаны".

Первые образцы таких масляных выключателей были продемонстрированы в 1911 г. на выставке в Турине (Италия). Это были трехфазный выключатель на напряжение 25 кВ и однофазный на напряжение 45 кВ мощностью 10 кВА. В этих выключателях дугогасящая система была помещена в заполненный маслом заземленный бак, поэтому они были названы масляными баковыми выключателями. Масло в таких выключателях служило и для гашения дуги, и для электрической изоляции токоведущих частей.

Масляные выключатели просты в изготовлении, сравнительно недороги, отличаются высокой отключающей способностью, пригодны не только для внутренней, но и для наружной установки. Поэтому неудивительно, что вплоть до 1930 г. они являлись единственным видом отключающего аппарата в сетях высокого напряжения. Несмотря на продолжавшееся в течение нескольких десятилетий существенное усовершенствование конструкции дугогасящих устройств, масляные выключатели имеют существенный недостаток: они взрыво- и пожароопасны.

Поэтому в дальнейшем, в основном в послевоенные годы, эти выключатели (из-за больших объемов масла в баках выключателей их часто называют также многообъемными) уступили место малообъемным масляным выключателям, т.е. выключателям, в которых объем масла в баке ограничен, причем оно служит, только для гашения дуги.

Были также разработаны высоковольтные выключатели с дугогасящей средой другого рода: воздухом, вакуумом (воздушные и вакуумные выключатели начали широко применяться в КРУ, начиная с 70-х годов прошлого века) и, наконец, с элегазом. Кстати, название элегаз (электрический газ) для шестифтористой серы, впервые синтезированной во Франции еще в 1 890 г., впервые в 1 947 г. дал советский физик Б. Гохберг, который еще перед Отечественной войной 1941-1945 гг. начал изучать электрические свойства этого удивительного вещества. Он же впервые высказал предположение о возможности применения элегаза в качестве изоляционной среды для электрооборудования высокого напряжения. А еще через 50 лет, т.е. уже в наше время, электротехники всего мира, как говорится, ломают копья, обсуждая преимущества и недостатки элегазовых и вакуумных выключателей.

 
« Использование микропроцессорной техники в системах контроля, управления защиты и автоматики   Кабели с СПЭ-изоляцией »
электрические сети