Про переваги елегазових вимикачів
При робочих тисках і звичайній температурі елегаз - нешкідливий, хімічно не активний, не горючий газ, який має високу електричну міцність і теплопровідність, не горючий, в 5 разів важчий за повітря (щільність 6,7 проти 1,29 біля повітря), молекулярна маса також у 5 разів більше, ніж у повітря.
Елегаз не старіє, тобто. не змінює своїх властивостей з часом, при електричному розряді розпадається, але швидко рекомбінує, відновлюючи початкову діелектричну міцність. При температурах до 1000 К елегаз інертний і нагрівальний, до температур близько 500 К хімічно не активний і не агресивний по відношенню до металів, що застосовуються в конструкції розподільних елегазових пристроїв. В електричному полі елегаз має здатність захоплювати електрони, що обумовлює високу електричну міцність елегазу. Захоплюючи електрони, елегаз утворює малорухомі іони, які повільно розганяються в електричному полі. Висока електрична міцність елегаза дозволяє скоротити ізоляційні відстані при невеликому робочому тиску газу, внаслідок цього зменшується маса та габарити електротехнічного обладнання. Це, у свою чергу, дозволяє зменшити габарити осередків комплектно-розподільчих пристроїв з елегазовою ізоляцією. Недоліком елегазу є перехід його в рідкий стан за порівняно високих температур, що визначає додаткові вимоги до температурного режиму елегазового обладнання в експлуатації.
Для роботи елегазового обладнання за негативної температури мінус 400С необхідно, щоб тиск елегаза в апаратах не перевищував 0,4 МПа при щільності не більше 0,03 г/см3 . При підвищенні тиску елегаз зріджуватиметься при вищій температурі, томудля підвищення надійності роботи електроустаткування при температурах приблизно мінус 40°С його слід підігрівати (наприклад, бак елегазового вимикача, щоб уникнути переходу елегазу в рідкий стан нагрівають до плюс 12°С). Особливість гасіння дуги в елегазі полягає в тому, що при струмі, близькому до нульового значення тонкий стрижень дуги ще підтримується і обривається в останній момент переходу струму через нуль. До того ж після проходу струму через нуль залишковий стовп дуги в елегазі інтенсивно охолоджується, в тому числі за рахунок ще більшого збільшення теплоємності плазми при температурах близько 2000 К, і міцність електрична швидко збільшується. Така стабільність горіння дуги в елегазі до мінімальних значень струму за відносно низьких температур призводить до відсутності зрізів струму та великих перенапруг при гасінні дуги. У повітрі електрична міцність проміжку в момент проходження струму дуги через нуль більша, але через великий постійний час дуги повітря повітря наростання електричної міцності після проходження значення струму через нуль менше.
Типова конструкція елегазового вимикача представлена малюнку 4. Кожен із трьох полюсів розглянутого комутаційного апарату – герметичний резервуар з металу, заповнений стиснутим під тиском 0,6 МПа елегазом. У полюсі вимикача розміщено автопневматичний пристрій для гасіння дуги. При включеному положенні нерухомий контакт 5 щільно з'єднаний з ламелями рухомого контакту 3. При відключенні вимикача циліндр 4, рухомий контакт 3 і сопло з фторопласту 4 опускаються вниз, стискаючи при цьому елегаз в камері 6. Електричний газ, що знаходиться по тиску, рухається в сопло, де електричну дугу, що виникає при розбіжності рухомого та нерухомого контактів.
Дугогасний пристрій вимикача елегазового типу відрізняється простотою конструкції та невеликим розміром. Гасіння дуги проводиться при невеликій кількості розривів і досить швидко. Враховуючи вищесказане, серед переваг вимикачів елегазового типу можна відзначити наступне: можливість використання елегазових вимикачів на будь-яку з напруг, що застосовуються у вітчизняній енергетиці; - невеликі маса та габаритні розміри конструкції елегазових вимикачів (у кілька разів менше масляного вимикача) у поєднанні з безшумною роботою приводу; — дуга гаситься у замкнутому газовому обсязі без доступу до атмосфери; - нешкідливе для людини, екологічно чисте, інертне газове середовище елегазового вимикача; - Великий комутаційний ресурс контактної системи; - робота в режимі перемикання великих і малих струмів без виникнення перенапруги, що автоматично унеможливлює наявність пристроїв ГНН (обмеження перенапруги); — вибухо- та пожежобезпечність обладнання. Однак, як і будь-який пристрій, елегазовий вимикач має й недоліки: - Висока вартість обладнання та поточні витрати на експлуатацію, оскільки вимоги до якості елегазу дуже високі; - Температура навколишнього середовища впливає на агрегатний стан елегаза, що вимагає застосування систем підігріву вимикача при знижених температурах (при -40 ° С елегаз стає рідиною); - Необхідність високоякісного ущільнення резервуарів і магістралей, оскільки елегаз дуже плинний. Таким чином, підсумовуючи вищевикладене, слід зазначити, що незважаючи на деякі недоліки, елегазові вимикачі є гідною заміною масляних і повітряних комутаційних апаратів і набувають все більшого і більшого поширення на всіх класах напруг. Елегаз за рахунок своєї електричноїміцності та хороших експлуатаційних показників забезпечує високу надійність вимикача та гарантує безперебійну роботу всього захисту в цілому, що у свою чергу дозволить енергопостачальним організаціям знизити витрати на післяаварійний ремонт.