Рис. 3.11. График зависимости Rq, отнесенного на один разрыв дугогасительной камеры, от номинального напряжения модернизированных выключателей

tSO 200 250 „ом.В

Проведенные на ЭВМ расчеты, а также экспериментальные исследования непосредственно на вьнслючателях показали, что использование бетэловых резисторов в качестве шунтирующих более предпочтительно, чем применение для згой цели резисторов на основе сплавов высокого сопротивления [11,67].

Экспериментальные исследования многоразрывных дугогаситель-ных устройств выключателей серии ВВН позволили установить, что при шунтировании резисторами каждого разрыва дугогасительного устройства может иметь место неодновременное гашение дуги в разных разрывах, причем, как правило, верхние гасят дугу позже нижних из-за худших газодинамических характеристик. При неодновременном гашении дуги к резисторам, шунтирующим отключившие разрывы, прикладывается повышенное напряжение и недопустимо увеличивается термическая нагрузка на них. В то же время при использовании резисторов из композиционного материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой и повышенными допусками по сопротивлению происходит неравномерное распределение напряжения между дугогасительными камерами, приводящее к перегрузке отдельных камер и увеличению вероятности отказа выключателя. Для исключения этого явления была предложена схема шунтирования резистором всего дугогасительного устройства без перемычек между точками соединения разрывов дугогасительного устройства и элементами резистора. Экспериментальные исследования показали необходимость сня-

тия с бетзлового резистора функции делителя напряжения между разрывами [68]. Для многоразрывного выключателя предложено в целях равномерного распределения напряжения между отдельными разрывами, особенно при необходимости коммутации тока в режиме про-тивофазы ЭДС, шунтировать дугогасительное устройство металлическим делителем напряжения с высоким сопротивлением и бетзловым резистором с низким сопротивлением. Резистор в этом случае выполняется с большими допусками по сопротивлению между отдельными элементами, сопротивление которых определяется только термической стойкостью самого резистора, что снижает его стоимость [69].

Конструкция выключателей серии ВВН на напряжение 154 к В и вьпле не приспособлена для установки на них резисторов. Поэтому бьши разработаны специальные конструктивные мероприятия, позволяющие такую установку осуществить, в том числе монтаж резистора на отдельной опорной конструкции, усиление шинной перемычки выключателя дополнительной изоляционной опорой или сварной рамой. Разработанные конструкции проверялись при механических и коммутационных испытаниях с тензометрированием механических усилий и осциллографированием перемещений. Расположение резистора относительно дугогасительной камеры и отделителя определялось путем исследования электрической прочности промежутков между резистором и отделителем, а также прочности промежутков между резистором и дугогасительной камерой в процессе выброса нагретых дугой газов.

В процессе исследований выключателей серии ВВН с бетэловыми резисторами усовершенствована принятая методика испытания отделителя, условия работы которого определяются эффективным значением тока резистора и мгновенным значением возвращающегося напряжения (скачок напряжения). Отключаемый ток и скачок напряжения зависят от сопротивления шунтирующего резистора и индуктивного сопротивления схемы со стороны источника. Отключаемый ток уменьшается при увеличении указанных сопротивлений, а скачок напряжения также уменьшается при увеличении сопротивления шунтирующего резистора, но увеличивается с ростом сопротивления схемы со стороны источника. В диапазоне сопротивлений шунтирующего резистора 100 - 400 Ом отделитель следует испытывать при двух значениях сопротивления схемы со стороны источника, одно из которых по возможности близко к значению, соответствующему номинальному току отключения выключателя, а второе соответствует току КЗ, составляющему около 5 % номинального тока отключения.

В выключателях с шунтирующими бетзловыми резисторами могут применяться контактные системы дугогасительной камеры как цилиндрические заводского исполнения (ВВН), так и усовершенствованные с коническими соплами (ВВШ). При использовании цилиндрических контактов номинальный ток отключения составляет 31,5 к А,

применение же контактов типа ВВШ позволяет довести коммутационную способность выключателя до 35,5 - 40 кА.

Для отделителя модернизации контактной системы является обязательной, так как контакты заводского исполнения не обеспечивают надежного включения на токи более 20 кА. Поэтому для токов 25 - 35,5 к А необходимо применять контактную систему отделителя с подпружиненным неподвижным контактом, при больших токах необходимо использовать контактную систему отделителя с неподвижным контактом розеточного типа с дугостойкими металлокерамическими накладками [И].

Использование шунтирующих бетэловых резисторов переносит функцию отключения емкостных токов, в том числе токов ненагруженных воздушных линий, на отделитель. Проведенные исследования показали, что бетэловый резистор демпфирует переходные процессы и снижает перенапряжения существенно ниже допустимых значений. Определены кумулятивные относительные частоты распределения коэффициентов перенапряжения при отключении емкостного тока выключателем ВВН-220. Получено, что в 90% отключений коэффициент перенапряжения был менее 1,23. Абсолютные значения перенапряжения не превышали 425 к В, что значительно ниже допускаемых по ГОСТ 12480-67 (520 к В со стороны источника).

Комплекс проведенных исследований позволил разработать и внедрить методы повьинения коммутационной способности выключателей серий ВВН и ВВ с применением шунтирующих бетэловых резисторов. Основные данные, характеризующие выключатели с бетэловыми резисторами, указаны в табл. 3.14. На рис. 3.12 и 3.13 приведены схемы установки резисторов на выключателях.

Повьинение коммутационной способности подтверждено коммутационными испытаниями, выполненными в полном объеме в соответствии с требованиями ГОСТ 687-78 для всех выключателей.

Выключатели с бетэловыми резисторами могут применяться при повьцненных по сравнению с требованиями ГОСТ 687-78 СВН, если ток КЗ в месте установки выключателя ниже его номинального тока отключения. Значения допустимых СВН при КЗ вблизи сборных шин приведены в табл. 3.15 [11].

Приведенные значения допустимых СВН являются минимальными и могут использоваться для всех модернизированных выключателей серий ВВН и ВВ. Для конкретных аппаратов эти значения могут быть повышены после проведения соответствующих испытаний.

В некоторых случаях, когда, несмотря на секционирование сборных шин, не удается привести в соответствие токи КЗ к отключающую способность выключателей, а СВН со стороны источника превышает допустимые значения, в целях снижения последней возможно применение специального резисторного устройства, автоматически подключаемого между сборными шинами и землей после возникно-158