Использование вакуума в качестве дугогасящей среды

Использование вакуума в качестве дугогасящей среды

Использование элегаза и вакуума — самые передовые технологии гашения дуги в области среднего (от 1 до 52 кВ) и высокого напряжения (> 66 кВ). После своего появления в 60-ых годах прошлого века они получили бурное развитие в 1970-ые годы. Сегодня они полностью заменили предыдущие дугогасительные технологии, в которых использовались воздух и масло.

В отличие от элегаза, применяющегося в любых диапазонах среднего и высокого напряжения, вакуум чаще всего задействуется в диапазонах среднего напряжения, не часто находя применение в цепях низкого и высокого напряжения. Вышеуказанные технологии соперничают между собой только в диапазоне среднего напряжения.

На данный момент эти две технологии практически перестали конкурировать: даже если в свое время коммерческая конкуренция наблюдалась между компаниями-производителями, предпочитавшими ту или иную технологию, сегодня в ассортименте всех основных предприятий доступны обе технологии, таким образом наиболее полно удовлетворяя потребности своих клиентов. На самом же деле каждый способ обладает своими собственными плюсами и минусами. Невзирая на тот факт, что обе технологии достаточно универсальны и способны эффективно выполнять большинство функций в цепях среднего напряжения, клиенты довольно профессионально подходят к выбору той или иной технологии, опираясь на собственные нужды, режим работы и техобслуживания, сильные стороны и индивидуальные характеристики.

Изобретателями технологии вакуумного выключателя являются американские и английские производители (начиная с компаний Дженерал Электрик и ВИЛ), при поддержке специалистов из Германии и Японии. У этих государств есть одна общая черта — применение сетей с небольшими максимально допустимыми напряжениями (от 7.2 до 15 кВ) для распределительных сетей среднего напряжения. Но некоторые другие страны, например, Франция и Италия, предпочитают электроснабжение с уровнями напряжения около 24 кВ, и компании-производители, как правило, выбирают защитную технологию с использованием элегаза.

30 лет спустя дальнейшее применение данного технологического решения остается целесообразным. По сути говоря, и на данный момент глобальная технико-экономическая оценка методов демонстрирует схожие результаты при использовании напряжений 12 и 24 кВ. При напряжении выше этого уровня относительным преимуществом обладает элегаз, а ниже, — соответственно, вакуум. Однако, они не сильно различаются по цене, посему в любых цепях среднего напряжения от 7.2 до 36 кВ применима как та, так и другая технология.

Диэлектрические свойства вакуума

Любая дугогасящая среда прежде всего должна обладать надлежащими изолирующими свойствами, чтобы не дать просочиться напряжению. Это относится и к вакууму: его диэлектрические свойства специфичны и представляют интерес в сравнении с остальными видами газовой изоляции, обычно применяющимися под давлением 1 бар и выше.

Вакуум причисляют к газам повышенного давления (диапазон давлений от 10-1 до 10-5 Пап, то есть 10-3 к 10-7 мБар) , но в вакуумном защитном выключателе (см. рис. 2) является по факту газом низкого давления: в новых выключателях обычное давление 10-6 мБар.

При таком давлении 1 на кубический миллиметр объема все еще приходится 27.106 молекул газа, но они мало взаимодействуют между собой, так как среднее свободное расстояние между двумя столкновениями соизмеримо ста метрам: то есть понятие «вакуум» вполне подходит такому газу, ведь каждая молекула ведет себя так, как будто она является единственной.

Рубрики1

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*