Достоинства и устройство электромагнитных выключателей

Масляные выключатели имеют целый ряд недостатков, связанных с использованием трансформаторного масла:
весьма ограниченное количество коммутационных операций между сменами масла, которое при отключениях быстро загрязняется продуктами разложения;
взрыво- и пожароопасность выключателей;
загрязнения, связанные с неизбежными разливами масла;
расходы, связанные со сменой и восстановлением масла. Эти недостатки отсутствуют у выключателей с электромагнитным гашением дуги в воздушной среде специальных дугогасительных камер (рис. 1) щелевого типа.
Камера изготовляется из жаростойкой керамики. На стенки камеры накладываются с двух сторон боковые щеки 8, являющиеся магнитными полюсами. Внутри камеры находятся поперечные перегородки 5 с клиновидными вырезами в нижней части. На выхлопной части камеры находится деионная решетка 6 из большого числа металлических пластин, изолированных друг от друга. На их поверхности происходит рекомбинация и охлаждение горячей ионизированной плазмы дуги, за пределы выбрасывается уже охлажденная, малоионизированная плазма. При отключении выключателя привод 11 воздействует на подвижную систему, вращает контакт 9 вокруг оси 12. Между контактами 2 и 9 возникает дуга (позиция Г), которая перемещается верх в камеру. Постепенно удлиняясь, петля дуги приближается к левому направляющему рогу 4 и переходит на него (позиция II). В цепь тока включается левая катушка магнитного дутья 3, которая под действием проходящего по ней тока создает магнитное поле. По его действие дуга еще больше растягивается и касается правого рога 7 (позиция III), вводя в цепь вторую катушку магнитного дутья 3 с магнитными полюсами 8. По действием мощного магнитного поля дуга перемещается вверх между рогами 4 и 7, обходя поперечные перегородки (позиция IV), приобретает зигзагообразную форму. Таким образом, растяжение дуги происходит как в вертикальном, так в горизонтальном направлениях, при этом идет интенсивное охлаждение дуги за счет отдачи тепла поперечным перегородкам. Благодаря этому, сопротивление дуги увеличивается и при очередном переходе тока через нуль дуга гаснет.

Камера электромагнитного выключателя
При отключении малых токов (до 1000 А) напряженность магнитного поля, создаваемого катушками 3, весьма мала и не может обеспечить быстрое втягивание дуги в камеру, и она может длительно гореть между контактами 2 и 9. Для исключения этого применяется система поддува, состоящая из. цилиндра 13, в котором при отключении подвижного контакта 9 перемещается связанный с ним поршень 14. Сжатый поршнем воздух по трубке обдува 10 поступает в зону горения дуги, создавая поперечное воздушное дутье. Разъемные контакты 1 и 15 пальцевого или розеточного типов служат для размыкания цепи при выкатывании выключателя из высоковольтного шкафа.
На рис. 2 показан выключатель типа ВЭ-10-1600-20УЗ (выключатель электромагнитный на напряжение 10кВ, ток 1600 А и номинальный ток отключения 20 кА, для умеренного климата, внутренней установки). Выключатель состоит из сварного основания 4 на выкатной тележке, привода 3, дутьевого устройства 5 с трубкой 6.

Рис. 2. Выключатель электромагнитный типа ВЭ-10
На основании 4 установлены три полюса 8 выключателя. Подвижный контакт 7 через изоляционную тягу 16 механиченки связан с валом выключателя 17. Главные верхние 9 и нижние контакты розеточного типа (у выключателей на номинальный ток до 2500 А, на более высокие токи контакты пальцевого типа). Они крепятся на токоведущих стержнях, заармированных в проходные изоляторы из эпоксидной смолы. С другой стороны токоведущих стержней закреплены неподвижный и подвижный 7 контакты выключателя, над которыми располагаются дугогасительные камеры с деионными решетками 12. На фасадной перегородке 14 скобой 11  крепится штепсельный разъем 13 низковольтных цепей управления и сигнализации и ручка 2 для выкатывания выключателя из шкафа. На раме тележки расположен контакт заземления 18.
Для изоляции полюсов друг от друга и выхлопных газов от металлических частей высоковольтного шкафа служат кожух, состоящий из трех изоляционных коробов, соединенных между собой. С фасадной стороны кожуха устанавливается перегородка 14 из листовой стали. На выключателе кожух фиксируется распорками 1 и болтами, а в нижней части упирается в основание.
Выключатель имеет значительный коммутационный ресурс. Допустимое число включений и отключений токов, не превышающих номинального: сто — в сутки; двадцать — в час. Максимально допустимое число отключений номинальных токов для разных выключателей составляет от 5000 до 10000. Собственное время отключения выключателя не превышает 0,05 с, полное — 0,065 с.