При определении изоляционных расстояний в масле выключателей надлежит пользоваться данными, приведенными в гл. 3 и 4. При этом необходимо обратить внимание на следующее. В случае баковых масляных выключателей с открытой дугой должны быть проверены расстояния от контактов до стенок бака, а в отключенном положении — также от траверсы до дна бака. Последнее связано с тем, что при отключении малых токов дуга может затянуться почти до предельного положения траверсы. При этом в силу малого падения напряжения в дуге траверса будет находиться под напряжением относительно бака, практически равным напряжению сети. В момент перехода тока через нуль траверса будет находиться под напряжением относительно бака, равным половине амплитуды восстанавливающегося напряжения, или даже превышающим его.
При определении расстояния от контактов до стенок бака следует принимать во внимание то, что образовавшийся около дуги газовый пузырь заполнен газами, находящимися при высокой температуре, что существенно снижает их электрическую прочность. Правда, эти газы находятся под высоким давлением, что отчасти компенсирует влияние температуры. С другой стороны, газы в пузыре состоят в основном из водорода, электрическая прочность которого приблизительно в 2 раза меньше прочности воздуха. В результате электрическая прочность газа в пузыре может быть меньше прочности масла. Пробой такого сложного промежутка (газ — масло) будет определяться в основном прочностью газа. После того как прочность газа будет нарушена, все напряжение будет приложено к оставшемуся слою масла, который и необходимо рассчитывать на это напряжение. И здесь, как в предыдущем случае, следует считаться с возможностью воздействия на этот слой масла по крайней мере половины восстанавливающегося напряжения между контактами выключателя.
Должна быть проверена (и исключена). возможность разряда по поверхности вводов под маслом и учтено частичное шунтирование этой поверхности пузырьками газа, поднимающимися вверх после завершения процесса отключения тока выключателем.
При применении баковых выключателей с гасительными камерами, например типа МКП, также должны быть проверены расстояния от контактов (или держателей камеры) до стенок бака, как это было выше указано.
При отключении малых индуктивных или емкостных токов дуга часто затягивается и ее отключение сопровождается перенапряжениями. Поэтому приходится считаться с возможностью разряда по поверхности камеры в момент перерыва тока и возникновения перенапряжений, помня, что часть поверхности камеры шунтирована соединительными деталями системы многократного разрыва тока. Если камера шунтирована сопротивлением, можно считать, что потенциал вдоль всей камеры одинаков и равен потенциалу держателя. В этом случае условия приближаются к тем, которые мы рассмотрели в случае бакового выключателя с открытой дугой, с той только разницей, что газовый пузырь вне камеры имеет малый диаметр.
Рис. 1-1-6. Изоляционные расстояния в масляных выключателях при различных условиях эксплуатации и испытания (данные Фогельзангера). 1 — расстояние, определяемое мощностью отключения; 2 — расстояние, определяемое отключением малых токов; 3 — расстояние, определяемое испытательным напряжением.
В маломасляных выключателях условия могут быть различны в зависимости от их конструкции. Например, в выключателе МГ-1 10 в момент гашения дуги можно опасаться пробоя восстанавливающимся напряжением дуговых промежутков вследствие неравномерного распределения по ним напряжения, причем частично может пройти разряд по поверхности дугогасительной камеры. При испытательном напряжении, приложенном между разомкнутыми контактами выключателя, возникает опасность разряда по поверхности гетинаксовых цилиндров, часть которых практически шунтирована стяжными болтами.
Аналогично могут быть проанализированы условия возможности пробоя или разряда под маслом в других типах маломасляных выключателей.
Само собою разумеется, что при такого рода анализах необходимо рассчитывать изоляционные расстояния с должным запасом.
Приведем в заключение интересный схематический рисунок (рис. 14-6), характеризующий изоляционные расстояния в масляных выключателях при различных условиях эксплуатации и испытания. Из него видно, что при напряжениях примерно до 220 кВ решающую роль играет расстояние, определяемое отключением малых токов. При больших напряжениях решающую роль играет расстояние, определяемое испытательным напряжением.
Необходимо еще остановиться на .влиянии осаждения копоти, получающейся при разложении масла дугой, на поверхности изоляции. Давно уже установлено, что осаждение копоти на горизонтальных участках изоляции приводит к увеличению токов утечки по ней и может в конце концов привести к разряду по поверхности изоляции под маслом, что обычно имеет следствием разрушение выключателя. Поэтому применение горизонтальных участков изоляции в масляных выключателях не следует допускать. Но копоть может осаждаться и на наклонных участках изоляции, например на ребрах фарфоровых покрышек вводов или на наклонных частях дугогасительных камер. Если нельзя избежать таких элементов конструкции, необходимо в эксплуатации при очередных ревизиях тщательно очищать изоляцию от осадка копоти.
