149
I.
В
ВЕДЕНИЕ
В настоящее время широкое распространениеполучили
вакуумные выключатели. У выключателей данного типа
есть несколько серьезных преимуществ в сравнении с
прочими типами: пожаро- взрывобезопасность, скорость
срабатывания, высокий ресурс, экологичность, отсутствие
необходимости замены дугогасящей среды.
К недостаткам можно отнести сравнительно небольшие
рабочие токи, сложность изготовления, атакже генерация
коммутационных перенапряжений при включении и
отключении
выключателя.
Нередки
комбинации
подключения электродвигателей высокого напряжения
через вакуумные выключатели. В виду особенности их
конструкции, изоляция имеет ниже электрическую
прочность, чем у прочего оборудования в питающей сети.
При этом они обладают высокой стоимостью и могут стоят
на ответственных участках, где недопустимо прерывание
технологического процесса. Из- за этого возникает
потребность в оценке уровняперенапряжений в сети при
отключении и включении, чтобы иметь возможность потом
выбрать защиту от них. Для определения уровня
перенапряжений, которые могут быть сгенерированы в
случае с индуктивной нагрузкойсущественную роль имеют
такие
параметры
как:
скорость
восстановления
электрической прочности вакуумного промежутка (К),
скорости снижения электрическойпрочности (К
сн
).[1] Эти
параметры зависят от быстродействия привода, а также
имеют вероятностный характер, но при этом они нередко
не указываются наряду с прочими характеристиками
выключателя. В данной работе для испытаний
выключателя был использован генератор импульсных
токов (ГИТ). Испытаниямподвергался выключатели
ВВТЭ-М-10
и экспериментальный выключатель,
который используется как инициирующий. На данной
установке имеется возможность измерять оба этих
параметра, а также имеется возможность испытаний
выключателей других моделей, кроме тех, что
представлены в работе.
II.
О
ПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
Испытания выключателя производятся с помощью
ГИТа. Гит имеет классическую схему в виде емкостного
накопителя
энергии
и
индуктивной
нагрузки,
моделирующей кабель и двигатель (рис. 1) [2].
Конструкция установки предоставляет возможность
проведения
испытаний совместно с установкой
дополнительного оборудования, например защитных
средств (ОПН, RC- цепочки).
На рисунке представлены следующие детали: ЗУ-
зарядное устройство, C
1
-емкостной накопитель энергии,
R
д1
и R
д2
- плечи зарядного делителя, К
1
-инициирующий
выключатель, К
2
- испытуемый выключатель, R
ш1
и R
ш2
-
активная составляющая модели линии, L
ш1
и L
ш2
-
индуктивная составляющая модели линии, C
д1
и C
д2
- плечи
емкостного измерительного делителя, С
2
- емкостная
составляющая модели двигателя, L- индуктивная
составляющая модели двигателя. Номиналы в силовой
схеме позволяют получать повторные зажигания дуги в
выключателе в более чем половине случаев проведения
испытаний выключателя
В составе установки имеются 2 выключателя: первый-
инициирующий, второй- испытуемый выключатель.
Сигнал на переключение положения подается синхронно с
компьютера.
Управление
коммутациями
выключателей
осуществляется с компьютера программой, созданной в
среде Матлаб. В процессе генерируется два прямоугольных
импульса на звуковой карте, которые передаются по
разным звуковым каналам 3,5мм аудиовыхода. Далее
сигнал поступает на оптотранзисторы, которые управляют
блоком питания приводов исследуемого выключателя и
инициирующего выключателя. В программе можно
изменять время между срабатываниями выключателей.,
что позволяет менять начальные условия для выключателя.
Уровень заряда контролируется вручную. Измерения
производились с помощью емкостного делителя
напряжения с коэффициентом деления К
д
=2800.
Измерения проводились двухканальным осциллографом
OWON DS6062 60 MHz.
Пример
записанной
осциллограммы
продемонстрирован на рис. 2. В левой части показаны
пробои вакуумного промежутка при включении
экспериментального выключателя, а в правой части
показаны пробои одной из фаз ВВТЭ-М-10
Рис. 1 – Схема замещения силовой части установки
