ГЛАВА ВТОРАЯ
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК ОТКЛЮЧЕНИЯ
Номинальный ток отключения — это действующее значение периодической составляющей тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя (МРК), который должен отключаться аппаратом при следующих условиях:
- при нормированном содержании апериодической составляющей;
- при циклах операций, предусмотренных ГОСТ 687-78;
- при напряжении сети U=Uн.раб;
- при условиях восстановления напряжения согласно ГОСТ 687-78.
Кривая тока КЗ, полученная на осциллографе, изображена на рис. 2.1.
Ток отключения определяется в МРК. Периодическая составляющая тока отключения
апериодическая
где АА' — расстояние между огибающими, a OВ' —ордината кривой, проведенной как средняя между кривыми АС и А'С' (mi — масштаб по току, А/мм).
Рис. 2.1. Кривая изменения тока КЗ
Рис. 2.2. Кривая для определения нормированной апериодической составляющей βном
Допустимое значение апериодической составляющей в токе, %, характеризуется коэффициентом βном=Iо.a·100/ Iном√2, который определяется по кривой рис. 2.2 для времени, равного собственному времени отключения выключателя с добавлением 0,01 с (время защиты).
Наряду с Iо,ном для оценки коммутационной способности еще широко применяется мощность отключения выключателя. Эта мощность равна Ро=Iо.номUн.раб. Когда дуга горит, то, как правило, мощность, выделяемая в дуге, 3Iо.номUд<<Ро. Когда дуга погаснет и идет процесс восстановления напряжения, к выключателю прикладывается высокое напряжение, а ток равен практически нулю, т. е. мощность Ро никогда в выключателе не выделяется. По существу Ро — полная мощность, в основном реактивная, которая создается источником тока КЗ. Чем больше эта мощность, тем больше ток Iо.ном, тем больше коммутационная способность выключателя.
Ток Iо.ном должен отключаться выключателем многократно: при больших токах — до 6 раз, при малых — до 16.
Кратность зависит от вида выключателя и тока Iо.ном, понижаясь с возрастанием последнего.
ЦИКЛЫ ОПЕРАЦИЙ
В большинстве случаев повреждение в сетях носит временный характер. Допустим, что вследствие атмосферных перенапряжений произошло перекрытие внешней изоляции. После импульса тока по пути перекрытия течет ток промышленной частоты Если поврежденную цепь отключить и дать возможность восстановиться прочности перекрытой изоляции (под действием ветра, теплового движения воздуха), то при повторном включении электроустановки будут работать в нормальном режиме. Как показывает статистика, такие повреждения составляют до 80 % общего числа повреждений. Таким образом, повторное включение установки позволяет значительно повысить надежность энергоснабжения, что дает большой экономический эффект. Однако нельзя исключить случай, когда после отключения цепи повреждение остается Поэтому выключатель должен обладать способностью повторного отключения тока КЗ.
Режим, при котором происходит отключение (0), включение (В) и повторное отключение (О), называется режимом автоматического повторного включения (АПВ). Для выключателя, предназначенного для работы при АПВ, предписываются следующие циклы работы при токе Iо.ном:
- О —tбт —ВО—180с —ВО;
1а) О —tбт— ВО — 20 с—ВО (для Uо,ном<220 кВ);
- О —180 с —ВО—180с —ВО,
где tбт — нормированная бестоковая пауза — время с момента погасания дуги после первого отключения (О) до момента появления тока при последующем включении (В); 180 с —пауза длительностью 180 с; 20 с — пауза длительностью 20 с.
Пауза tбт зависит от выключателя и колеблется от 0,3 до 1,2 с. Для быстродействующего АПВ (БАПВ) 0,3 с. Выключатели, не предназначенные для работы при АПВ, должны испытываться только при цикле 2.
