А. И. ПОЛТЕВ
ЭЛЕГАЗОВЫЕ
АППАРАТЫ
„ЭНЕРГИЯ"
Ленинградское отделение
1971
В книге освещены свойства элегаза как изоляционной и дугогасительной среды для электротехнического оборудования, рассмотрены области его применения, описаны конструкции элегазовых выключателей, выключателей нагрузки, трансформаторов, герметизированных распределительных устройств.
Книга предназначена для инженерно-технических работников электротехнической промышленности, работников, занимающихся проектированием, монтажом и эксплуатацией распределительных устройств высокого напряжения. Она может также служить пособием для учащихся энергетических вузов и техникумов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Осуществление Программы КПСС по развитию отечественной энергетики неразрывно связано с непрерывным техническим прогрессом, необычайной концентрацией мощностей, строительством энергетических объектов в густонаселенных, арктических и высокогорных районах нашей страны и районах с сильно загрязненной атмосферой. Это ставит перед электропромышленностью все новые и новые задачи, которые становится затруднительно решать, используя обычные изоляционные и дугогасительные среды — масло и воздух.
Масляные и воздушные выключатели имеют свои преимущества и свои недостатки, объясняемые свойствами среды, используемой для гашения дуги. Естественно, что исследователи непрерывно ведут поиски новой среды, которая объединяла бы преимущества существующих выключателей, но не имела бы их недостатков.
Еще в конце прошлого века было обнаружено, что некоторые газы и пары, в состав которых входят элементы VI и VII групп периодической системы Менделеева, обладают повышенной, по сравнению с воздухом, электрической прочностью [1]. В 30-х годах нашего столетия началось интенсивное изучение прежде всего изоляционных и некоторых физических свойств этих газов как в Советском Союзе, так и за рубежом. Большую работу не только по исследованию электрической прочности различных паров и газов, но и по выбору из многих известных соединений такого, которое в наиболее полной мере удовлетворяло бы необходимым требованиям, провел советский исследователь Б. М. Гохберг с сотрудниками [2—4].
Комплексные исследования, проведенные ими, показали, что из всех исследовавшихся газов одна лишь шестифтористая сера (SF6), впервые полученная Муазоном и Лебом в 1890 г. [5], наиболее полно отвечает необходимым требованиям, открывающим возможность широкого применения ее в электротехнике и, в частности, в коммутационных аппаратах высокого напряжения. За весьма благоприятное сочетание электрических, физических и химических свойств Гохберг назвал это соединение электротехническим газом — элегазом. Это название в Советском Союзе получило широкое распространение и укрепилось за ним.
Советские исследователи в конце 30-х и начале 40-х годов предложили использовать элегаз в кабелях, конденсаторах и выключателях [6—8].
Однако эти предложения в Советском Союзе не могли быть sсвоевременно реализованы из-за начавшейся войны и ее последствий. Поэтому реализация благоприятных свойств элегаза была впервые осуществлена за рубежом и прежде всего в США, где уже в начале 50-х годов были изготовлены, установлены и сданы в опытную эксплуатацию элегазовые выключатели и выключатели нагрузки.
В настоящее время многие фирмы, например: американские «Вестингауз» и «Дженерал Электрик», бельгийская «Асек», французские «Делль» и «Мерлен Жерен», итальянская «Магрини», западногерманская «Сименс», японская «Сумитомо» и другие, выпускают элегазовые аппараты или в широком масштабе проводят исследовательские работы в этом направлении. Некоторые фирмы, кроме того, разрабатывают герметизированные распределительные устройства (ГРУ), которые имеют очень малые габариты и, как ожидается, будут весьма надежны в эксплуатации. Разрабатываются также трансформаторы с элегазовой изоляцией и кабели.
Можно отметить, что практическое использование элегаза значительно опередило всесторонние его исследования. И вследствие того, что в периодической печати часто недостаточно полно описываются условия, при которых получены те или иные результаты исследований, они иногда кажутся противоречивыми.
В настоящей книге систематизированы и обобщены сведения о свойствах элегаза и его применении в электротехнической промышленности. В гл. 1 и 2 описаны свойства элегаза и его производство. В гл. 3 рассмотрены конструкции элегазовых выключателей и выключателей нагрузки, герметизированных распределительных устройств, трансформаторов и газонаполненных кабелей. В гл. 4 приведены результаты разработок коммутационных аппаратов с электромагнитным гашением дуги в элегазе, выполненные автором или при его непосредственном участии. Ожидается, что книга будет способствовать внедрению в серийное производство уже разработанных коммутационных аппаратов и стимулировать разработку новых.
Автор выражает глубокую благодарность проф. Л. К. Грейнеру за полезные советы и ценные указания.
