1 ДУГОГАСИЛЬНІ СИСТЕМИ ОЛИВНИХ ВИМИКАЧІВ

1.1 Загальна характеристика умов гасіння дуги в оливі

Основна проблема при створенні вимикачів високої напруги полягає в забезпеченні їхньої здатності успішно комутувати струми як при нормальних, так і при аварійних режимах роботи електричних мереж. Основне призначення вимикача полягає в тому, щоб в увімкненому стані він мав дуже малий, практично нульовий, опір, а у вимкненому стані повинен мати в ідеалі нескінченно великий опір. При надходженні відповідної керуючої команди, вимикач (circuit breaker) повинен змінювати свою провідність від одного рівня до іншого зі швидкостями, регламентованими вимогами до забезпечення задовільної роботи даного кола.

Електричне коло, яке комутується вимикачем при перемиканні, може мати активний, індуктивний або ємнісний опір. Практично у всіх вимикачах таке коло має активний опір. В деяких спеціалізованих комутувальних установках, наприклад, з резонансними колами, він буде реактивним.

Велике значення має швидкість зміни такого опору. Якщо комутува-льний орган вимикача має активний (active) опір, то його зміна при перемиканні відбувається протягом тривалого часу. При цьому може виділитися велика кількість енергії, яка повинна поглинатись дугасильним середовищем, а потім розсіюватись в навколишній простір. Такий дугогасильний пристрій досить громіздкий і дорогий. Проте зміна опору не повинна бути і занадто швидкою. Оскільки всі реальні електричні кола мають певну індуктивність, то при комутуванні струму там виникають перенапруги, які дорівнюють Ldi/dt. Для того, щоб вони не перевищували визначеного рівня, небезпечного для ізоляції даного кола, швидкість зменшення струму di/dt повинна бути обмежена прийнятним значенням опору [1-4,6].

У колах постійного струму цим фактично встановлюється межа швидкості, з якою опір (resistance) вимикача взагалі може зростати. Якщо швидкість буде занадто великою, тобто значення di/dt виявиться надмірним, це призведе до виникнення на індуктивних елементах кола небезпечних перенапруг. Вимикач постійного струму повинен бути побудований так, щоб максимальна швидкість зміни його опору в процесі вимкнення кола була скоординована з обраним рівнем його ізоляції.

Інші умови комутування електричної дуги виникають в колах змінного струму. В цих колах струм двічі за період автоматично перехо-дить через нульове значення, тобто, в якісь миті струму в колі взагалі немає. Теоретично опір при цьому може зрости миттєво від нуля до нескінченності, не викликаючи небезпечних перенапруг за умови, що ця зміна відбувається точно в один з нулів струму. Але, якщо такий перехід відбудеться раніше або пізніше від нуля струму (більше, ніж на кілька мікросекунд), це може призвести до виникнення в колі перенапруг, здатних пошкодити його ізоляцію.