Гавозая смесь для выключателей высокого напряжения
О П И С А Н И Е н1) 584353
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.76 (21) 2370822/24-07 (51) М. Кл. Н 01Н 33/22 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 01.12.77 (53) УДК 621.316.542. .064.241.027.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. М. Бронштейн и Ю. Я. Быковец (71) Заявитель (54) ГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВЪ1СОКОГО
НАПРЯ)КЕНИЯ
Изооретение относится к составам дугогасящего и изолирующего газа для выключателей высокого напряжения, В современных автопневматичсских выключателях высокого напряжения в качестве дугогасящей и изолирующей среды применяется элегаз (шестифтористая сера) . Избыточное давление элегаза в автопнсвматических выключателях большинства фирм составляет 5—
6 кгс/см (0,5 — 0,6 МПа) при окружающей температуре +20 С. Величина этого давления диктуется необходимостью обеспечения отключающей способности выключателя в пределах 25 — 63 кА. Однако такое давление ограничивает возможность использования выключателей при температуре окружающей среды (воздуха) ниже — 25" С, так как при более низких тсмпературах происходит ожижение элегаза и умсньшенис его плотности в оболочке выключателя, а следовательно, и снижение отключающей способности выключателя. Поэтому в выключателях, предназначенных для работы при окружающей температуре ниже — 25 С, приходится подогревать газ. Учитывая большие поверхности корпусов выключателей на напряжение 100 кВ и выше, на подогрев необходимо затрачивать большое ко-, личество электроэнергии, что снижает технико-экономическую эффективность применения автопнсвматических выключателей.
Другим решением, обеспечивающим работу автоппевматических выключателей при низких температурах, может явиться выбор такого состава газа, который, выполняя требующиеся изоляционные и дугогасительные функции, не изменяет свою плотность, т. е. нс ожижастся, при температурах ниже — 25 С.
Исходя из высоких изолирующих и дугогасящих свойств элегаза, он должен являться
10 одной из составляющих смеси, другой составляющей которой могут быть инертные газы, нс вступающие в реакцию с продуктами разлохксния элегаза, например азот или гелий.
Известно применение смеси элегаза с азо15 том в некоторых типах выключателей, причем сод ржание азота по парциальному давлению пс превышает 50О/О в составе смеси. Применяется такая смесь для удешсвления состава газа. Однако указанную смесь газов нецслесо20 образно применять в автопневматических выключателях из-за низкой отключающей способности.
Извсстна также газовая смесь, состоящая пз
25 элсгаза с добавкой азота. водорода, кислорода, углекислоты и гелия, причем элсгаз составляет нс менес 50 /О (по парциа IIHoiUA давлению). Однако кислород, водород и углекислота непригодны для использования в выклю30 чатслях, так как они образуют токсичныс со584353
Заказ 2604/18
Изд. ¹ 958
Подписное
Тирагк 995 пр. Сапунова, 2
Тнп огра !1гн я, единения при химических реакциях с продуктами разложения элегаза ду! OH.
Целью изобретения является обеспечение раооты выключателя i!pi! низких температурах окружающего Воздуха осз подогрева газа и высокои отключающеи спосооности при оольших скоростях восстановления напряжения. !То достигается тем, что в предлагаемой смеси отношение парциальных давлений элегаза и гелия выбрано соответственно в пределах l: i, l — 1:b.
1lроведенные сравнительные исследования
01Н.HOBB
11роведснные исслсдоианпя дугогасящеи споC u 0 H O C I H II p H O J H 0 %I H 1 о м i!aC J B B.t! 011 H H Il u TO Il B элегаза и смеси элсгаза с гелием, в которои отношение парциальпых давлении элсгаза и
ГЕЛИЯ ОЛИЗКИ К СДИНИЦС, ПОКазаЛИ, ЧТО В ЭТИХ условиях отключающая спосооность смеси лишь немного ни ке отключающеи способности элсгаза. Наиоолее рациопальнои смесью газов д гя выключателя, раоотающего прп низких
ОКружающИХ ТСМПЕрату рах, ЯВЛЯЕТСЯ СМССЬ ЭЛЕгаза с гелием, при этом парциальное давление гелия должно превышать парциальное давление элегаза. Например, если элегазовый автопневматический выключатель с давлением элегаза b ата отключает 31 b кА, то при использовании его при раооте — 40 С, в соответствии с l О(1 lalou — 09 он должен надежно работать при эпизодичсскои температуре до — 00" (. .
:.!то означает, что парциальное давление элегаза для предотвращения огкижсния не должно оыть выше о ата.,цлг! сохранения этой же отключающеи спосооности, которая была бы при давлении элсгаза 6 ата, при снижении давлсния элсгаза неооходимо добавить гелий, причем исходя из того, что деионизирующая способность гелия составляет 0,7 — 0,9 от деионизирующсй спосоопости элегаза, парциальнос давление гелия должно быть не ниже (b — 3):(0,7 — 0,9) =4,3 — 3,3 ата. llри этом общее давление смеси составляет 7,3 — 6,3 ата, а отношение парциальных давлений гелия и элегаза — 1 4,3/3,0 и 1:3,3/3,0 или 1:1,42 и 1:1,1, Еще больше это соотношение будет для других аппаратов, где минимальная температура принята равной — 60 С и парциальпос давление гелия должно быть (6 — 2): (7 — 0,9) =
=5,7 — 4,45 ата, т. е. отношение парциальных давлений элсгаза и гелия должно быть 1:2,85—
1:2,25, соответственно.
Отношение парцнальных давлений может
Оказатьсг! сще Вышс, если IlpH фиксирОВаннои
u 1РПЦатСЛЫгОИ теМПСРатУРС ОКРУжаЮЩСИ СРЕды псооходпмо повысить отключающую «iioсооность за счет увагичсн11я нарциа.il iiul дав5 лщшг1 ге. ия. 11апримср, д.!и Выключателя, предпазначсililol /LJIiI раооты при — bu и !ОКОВ отКЛЮЧЕНИ» ЧΠ— ua Кг!. ПарцнаЛЬНОЕ давление ге.ги!! могкно повысить до б ата, тогда оощсе дав. !ение газа оудет IU ата, при кото10 ром оо спечивастся пеооход11мая механнчес«аг! ПрОЧНОС1Ь КОрнуСОВ ВЫКЛЮЧатЕЛСИ Прн ооычнон I u.!ùèíå стенок труоы Id мм, а отношсние парциальных давлении элегаза к ге„1гнг солнвляет l:4.
15 1аким ооразом, в предлагаемом составе газа це исииираВН0 ограничить отношение парЦИЗЛЬНЫХ Давлениг! ЭЛСгаза И ГЕЛГIЯ ЗНИЧСНИЯМИ 1:1,1-— - l:Ч вЂ” 1:Ь.
Р,роме 1 ОГО, по получснным экспериме11та!!ь20 ным данным при одних и 1сх же давлениях элсгаза и смеси, в которо i парциальное дав 1снис гели!! незначительно прсвышает парциальнос давление элегаза, напряжение на дугс Во.1изи !у.1Я тока в смеси íà 00% больше, 25 чем в Ч1!Сго.1 эле1азе. lаким образом, электрическая про шость дугового промегкутка в смеси волизн нуля тока повышается примерного на
0U%», С.гедовате.1ьно, улучшается характеристика при высоких скоростях восстановления напряжения. llpH больших соотношениях парциа. ьного давления гелия и элегаза эта характеристика еще более улучшается. и то же время напряжение на дуге в течение всего полупериода тока повышается всего на
10, т. е. средняя мощность, выделяемая в дуге, за полупериод увеличивается очень мало.
J итр гелия (при нормальном давлении) в 2— о раза дешевле литра элегаза, так что приме»с»Не гелия в большинстве случаев могкет да40 же уменьшить общую стоимость газа для выключателя.
И пользование предложенной смеси газов позволяет обеспечить работу выключателя при низких температурах воздуха без подогрева
45 газа с сохранением высокой отключающей способности, B такгке уменьшить эксплуатационные расходы за счет удешевления газовой смеси, 50 Формула изобретения
Газовая смесь для выключателей высокого напрягкения, содсржащая элегаз (шестифтористую среду) и гелий, отличающаяся
55 тем, что, с целью обеспечения работы выключателя при низких температурах окружающего воздуха без подогрева газа и высокой отключающей способности при больших скоростях восстановления напряжения, отношение пар60 цнальных давлений элегаза и гелия в смеси выбрано соответственно в пределах 1:1,1 — 1,5.
