Rпер = e/(0,102.Fк)m, где

Rпер - переходное сопротивление контактного соединения (КД); e - коэффициент, учитывающий физические свойства металла КД, состояние рабочей поверхности (степень её окисления) и вид контакта; Fк - контактное нажатие, Н; m- коэффициент, полученный опытным путём для контактов разного вида.

Для ВГБ-35 переходное сопротивление КД составляет:

Rпер = e/(0,102.Fк)m= 0,14.10-3/(0,102.9,568)0,7 = 1,424.10-4 Ом.

4.2.6. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ

Тепловой поток, приходящийся на весь контактный узел

определяем по формуле

Qк= Rпер.n.m.[Iном.kн/(n.m)]2 = 1,424.10-4.2.4.[630.1,2/(2.4)2] = 10,173 Вт.

Значение теплового потока КУ используется в программе {5}.

Т. к. в конструкции ВГБ-35 предусмотрено шесть контактных узлов, то общий тепловой поток, выделяющийся в бак, заполненный элегазом, при протекании номинального тока (включенное положение) составляет 6.10,173 = 61,038 Вт. С учётом тепловых потерь в подвижных контактах, тепловой поток, выделяющийся в бак составляет 61,038 + 10,343 = = 71,381 Вт (см. п. 3.4.).

4.2.7. РАСЧЁТ МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ

КАСАНИЯ КОНТАКТОВ

H¢¢=H.[1-(Qн/Qпл)2/3]/[1-(273/Qпл)2/3]=730.[1-(1000/1356)2/3]/[1-(273/1356)2/3]=204 МПа;

Tм=То/[cos((Iэфф(1)/(m.n).kн.Öp.A.H¢¢)/(4.l.ÖFк))]=378/[cos((18,75.103/(4.2).1,2.Ö3,14.2,3´10-8.204.106)/ /(4.381.Ö9,568))]=???

4.2.8. РАСЧЁТ СВАРИВАЮЩЕГО ТОКА

Iпл = mсв.(0,102.n.m.Fк)nсв.103 = 2,0.(0,102.2.4.7.432)0,5.103 = 13,931 кА.

См. {6, стр. 289}.

Параметры mсв и mсв взяты из {6, таблица 7-7}.

4.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ

ПРОГРАММОЙ "CONT" {6}

4.3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходные данные для расчёта взяты из {1, таблица П.7.}, {3}.

· Материал контактной пары медь/медь;

· Номинальный ток 630 А;

· Номинальный ток отключения 12500 А;

· Допустимая температура в номинальном режиме 105+273=378 К;

· Допустимая температура при КЗ 250+273=523 К;

· Температура плавления 1083+273=1356 К;

· Твердость по Бринелю при 0°С 5.108 Н/м2;

· Теплопроводность 388 Вт/(м.К);

· Длина ламели 0,08 м;

· Внутренний диаметр ламели 0,023 м;

· Внешний диаметр ламели 0,044 м;

· Сечение ламели 0,000289 м2;

· Число ламелей 4;

· Число точек касания 2.

4.3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА

· В номинальном режиме сила контактной пружины 10,887 Н;

· В режиме короткого замыкания максимальная

температура точки касания 1125 К;

· Электродинамическая сила притяжения,

действующая на одну ламель 55,331 Н;

· Электродинамическая сила отталкивания,

действующая на одну ламель 10,582 Н;

· Фактическое нажатие 50,193 Н;

· Переходное сопротивление контакта 2.31.10-5 Ом;

· Тепловые потери в контакте 9.173 Вт.

Результаты расчёта данной программы несколько отличаются от расчётов, выполненных в п. 4.2. Это объясняется тем, что данная программа в первую очередь предназначена для расчёта контактов розеточного типа, которые имеют радиальную геометрию контактной системы, отсутствующую в ВГБ-35.

ГЛАВА ПЯТАЯ

ГЛАВА ШЕСТАЯ

СИСТЕМА ДУГОГАШЕНИЯ ВГБ-35

Одним из быстроразвивающихся направлений создания новых выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения, отличающихся меньшими габаритами и отвечающих требованиям современной энергетики по коммутационной способности и надёжности, являются выключатели с дугогасящей средой, более эффективной по сравнению со сжатым воздухом и маслом. Использование элегаза для этих целей обусловлено его высокими изоляционными и дугогасящими свойствами.

В дугогасительных устройствах (ДУ) элегазовых выключателей применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и условия восстановления напряжения.

Один из способов - охлаждение электрической дуги элегазом при перетоке газа из резервуара высокого давления (около 2 МПа) в резервуар низкого давления (0,3 МПа), т.е. используется тот же принцип, что и в воздушном выключателе. Однако, основное отличие состоит в том, что в элегазовых ДУ при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объём камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении. Гашение мощной дуги в аппаратах высокого напряжения возможно лишь при интенсивном теплоотводе, который в высоковольтных выключателях обеспечивается интенсивным дутьём. Для того чтобы избежать перехода элегаза в жидкость при отрицательной температуре (-40°C), бак высокого давления необходимо подогревать до температуры 12°C, т. к. при переходе элегаза в жидкое состояние уменьшается плотность газовой фазы и ухудшается его дугогасящая способность. Для подогрева газа служит автоматическая система, которая сильно усложняет конструкцию выключателя.

Другой способ применяется в автокомпрессионных выключателях, в которых бак заполнен элегазом при давлении 0,3-0,4 МПа. При этом обеспечивается высокая электрическая прочность газа и возможность работы без подогрева при температуре до -40°C. В таких выключателях перепад давления, необходимый для гашения дуги, создаётся специальным компрессионным устройством, механически связанным с подвижным контактом аппарата. В процессе гашения получается перепад Dp=0,6¸0,8 МПа. При этом обеспечиваются условия для получения критической скорости истечения и эффективного гашения дуги.