Tehnolgii folosite pentru stingerea arcului electric

De recapitulat din semestrul I, cursurile referitoare la arc electric si la

întreruptoare. Informațiile din aceste cursuri vor fi puse în conexiune cu

detaliile constructive ale diferitelor tipuri de întreruptoare.

1

Ecuaţia de bilanţ a puterilor

2

arcr2arccontactetv

2

arcarc rA arcarc AV

Caracteristici geometrice ale arcului electric

arcAarc ikA

arcarcarcarcarcarcarc GuiRiuP 22

radialaxturbradcedat qqqqP

Q-energia internă

Ecuaţia de bilanţ devine:

cedatarcarc Piut

d

Qd

0

0

td

Qd Arcul este în echilibru termodinamic

Arcul se răceşte

(radial) convectieprin cedata putere

arcului) lungul(in convectieprin cedata putere

ei turbulentcrestereaprin cedata putere

radiatieprin cedata putere

rad

ax

turb

rad

q

q

q

q

Aria arcului (deci raza sa)

variaza direct propor’ional

cu valoarea instantanee a

curentului de arc

Pentru stingerea arcului electric (recapitulare)

Puterea dezvoltată prin efect Joule-Lentz în coloana arcului electric trebuie să fie

mai mică decât puterea extrasă din coloana arcului electric prin diferite tehnici

Constanta de timp cu care se produce deionizarea canalului de arc trebuie să fie

mică (deionizare rapidă)

Restabilirea proprietăților dielectrice a distanței intercontacte (izolația

longitudinală) trebuie să se facă rapid

În consecință mediul din interiorul camerei de stingere trebuie:

Să asigure o conductivitate termică mare în prezența arcului (pentru a permite

extragerea eficientă a căldurii din zona în care arde acesta)

Să își refacă rapid proprietățile dielectrice după stingerea arcului la trecerea prin

zero a curentului (pentru a putea suporta solicitarea impusă de TTR izolației

longitudinale create prin separarea pieselor de contact)

Mediul folosit în interiorul camerei de stingere trebuie să aibă următorul

comportament în funcție de temperatură:

La temperaturi înalte să aibă conductivitate electrică mare (pentru a micșora

rezistența electrică a a arcului și a reduce astfel puterea dezvoltată prin efect

Joule-Lentz)

La temperaturi normale să aibă conductivitate electrică foarte mică (pentru a

asigura rigiditatea dielectrică necesară pe durata TTR) 3

Deci, într-un timp foarte scurt, proprietățile mediului de stingere trebuie să

basculeze de la cele corespunzătoare unui bun conductor la cele

corespunzătoare unui bun izolant.

Calitățile izolante ale camerei de stingere în ansamblul ei sunt evaluate

prin caracteristica disruptivă a izolației longitudinale.

Tensiunea disruptivă asigurată de o cameră de stingere depinde de

distanța dintre piesele de contact în poziția deschis și de mediul din

interiorul camerei de stingere

4

5

Întreruptoare cu ulei

În aparatele de comutaţie se folosesc frecvent lichide de stingere, în

special uleiul izolant.

La deschiderea contactelor în ulei aflat în stare lichidă, sub influenţa

temperaturilor înalte din arcul electric, se produce vaporizarea rapidă a

uleiului urmată de supraîncălzirea lichidului înconjurător.

Se obţine o bulă de gaz sub presiune în care se instituie o repartiţie a

temperaturilor în zone mai mult sau mai puţin conturate.

Uleiul are o capacitate mai bună de răcire a arcului decât aerul datorită

conductivităţii termice şi căldurii specifice c mai mari.

Uleiul mineral, chiar descompus în gazele constituente datorită temperaturii

arcului electric, nu degajă oxigen iar conținutul în apă al uleiului este

menținut la valori foarte scăzute. Absența oxigenului din compoziția gazelor

rezultate în urma acțiunii arcului electric asigură o restabilire rapidă a

proprietăților dielectrice și o rigiditate dielectrică corespunzătoare.

Deci: Stingerea arcului în ulei este mult mai eficientă

decât în aer, datorită răcirii mai intense şi rigidităţii

dielectrice mai ridicate a uleiului

6

Principalele elemente constructive (subansamble) ale echipamentelor electrice:

elemente conductoare al căror ansamblu formează calea de curent;

elemente izolatoare al căror ansamblu realizează izolaţia;

elemente de susţinere şi protecţie ale subansamblelor mai sus menţionate

elemente specifice, necesare îndeplinirii funcţiilor pentru care este destinat echipamentul (de

exemplu circuitul magnetic în cazul transformatoarelor pentru măsurarea tensiunii și curentului

sau dispozitivul pentru stingerea arcului electric în cazul întreruptoarelor);

7

Recapitulare:

Rigiditatea dielectrică, Estr, este mărime de material de natura fizică a intensităţii câmpului electric

Definiţie: valoarea maximă a intensităţii câmpului electric pe care o poate suporta local dielectricul

(izolantul) în condiţii de câmp uniform, fără să fi străpuns.

AER-30 kV/cm, ULEI Mineral-100...150 kV/cm, VID-200...400 kV/cm, Polietilenă-189...217 kV/cm

Arcul de curent alternativ

- se aprinde atunci când tensiunea depăşeşte valoarea uap (tensiune de

aprindere)

- durează până când tensiunea scade la valoarea uas (tensiune de stingere)

- în intervalul tp, numit pauza de curent (pauza de arc) prin circuit circulă un

curent postarc de valoare mică.

- spaţiul de arc devine din ce în ce mai izolant, prin creşterea rigidităţii sale

dielectrice pe măsura răcirii arcului electric

- refacerea proprietăţilor dielectrice decide fie reaprinderea în semiperioada

următoare, fie stingerea arcului electric

uap depinde de distanţa dintre electrozi, temperatura şi presiunea mediului

care înconjoară arcul şi temperatura şi natura materialului contactelor

uas depinde de inerţia de deionizare a gazului, conductivitatea acestuia

modificându-se mai lent

uap > uas

Principiul expandării: Energia arcului electric este folosită parţial la

evaporarea uleiului şi deci la creșterea locală a

presiunii până la 5...10 bar în interiorul pungii

de gaze formate în camera de stingere în jurul

arcului. Ca urmare a creșterii presiunii, creşte

transmisivitatea termică (datorită îmbunătățirii

convecției) și se poate extrage eficient căldura

din coloana arcului electric.

In cazul curentului alternativ,

• presiunea din punga de gaze variază

sincron cu intensitatea curentului fiind

maximă pentru valoarera maximă a

curentului şi scăzând o dată cu scăderea

valorii acestuia

• punga de gaze nu dispare pe durata

pauzei de arc

• după reaprinderea arcului este reluată

vaporizarea ţi creşterea presiunii

• procesul de expandare este reluat de

2...3 ori până când presiunea din camera

de stingere a crescut suficient pentru a

determina stingerea arcului la trecerea prin

valoarea zero a intensităţii curentului

Este aplicat la întreruptoarele cu

ulei mult. La cele cu ulei puțin

expandarea este asociată cu

suflajul pentru a putea stinge arcul

8

Stratificarea termică și fizică a pungii de gaze formate în jurul arcului electric (vezi figură slide 6):

- Zona de evaporare (vecină cu pereții pungii)

- Zona ocupată de vapori de ulei

- Zonă în care se termină gazeificarea uleiului

- Zonă de disociere termică a vaporilor de ulei în hidrocarburi ușoare și ulterior în atomi de carbon și hidrogen

- Zona centrală ocupată de coloana arcului electric

Proporția aproximativă a gazelor din pungă este:

hidrogen 70...80%, acetilenă 15...20%, metan și etilen 5...10%

Hidrogenul rezultat în interiorul pungii de gaze are o conductibilitate termică mare și o viscozitate mică deci

este capabil să asigure răcirea intensă a arcului. Prin răcire scade temperatura, care coboară sub pragul de

producere al termoionizărilor; încep procesele de recombinare care conduc la deionizarea arcului și scăderea

conductivității sale electrice.

Creșterea presiunii în interiorul pungii de gaze se datorează gazelor și vaporilor de ulei supraîncălziți de arc,

care tind să se dilate. Creșterea volumului pungii de gaze ca urmare a dilatării este contracarat de inerția

uleiului lichid care înconjoară punga și de pereții camerei de stingere.

Un bilanț aproximativ al energiei degajate de arc are următoarele componente:

- Descompunerea și deplasarea uleiului, cca. 28%

- Încălzirea și vaporizarea uleiului, cca. 9%

- Încălzirea și dilatarea gazelor și vaporilor, cca. 40%

- Încălzirea contactelor, cca. 7%

- Transmiterea căldurii prin radiație, cca 11%

- Deformarea mecanică a cuvei, cca. 5%

Explicații slide 6

9

Principiul expandării este folosit la întreruptoarele cu ulei mult.

La întreruptoarele cu ulei puţin,

expandarea nu este suficientă pentru stingerea arcului

camerele de stingere se construiesc astfel încât să dirijeze

un jet de ulei asupra arcului.

Jetul de ulei este creat în procesul întreruperii, fără o sursă

exterioară, apărând sub forma unui autosuflaj (energia

necesară jetului este luată chiar de la arcul electric)

În funcţie de direcţia jetului de lichid în raport cu traseul

arcului electric, întreruptoarele cu ulei puţin se pot

clasifica în :

întreruptoare cu suflaj transversal;

întreruptoare cu suflaj axial,

combinaţie a celor două procedee de mai sus.

10

11

Camere de stingere

cu suflaj transversal

1 – contact mobil (tijă)

2 – contactul fix (tip tulipă)

3 – compartimentare

4 – canale de eşapare

zona de stingere a arcului

electric este compartimentată

prin discuri transversale din

material electroizolant

* împiedică circulaţia liberă a

uleiului

* menţine uleiul în zona dintre

contacte

a - camera de stingere (secțiune transversală);

b - forma discurilor de compartimentare;

c - fazele arcului

12

La declanşare

-- tija mobila 1 este antrenată în jos

-- apare arcul electric (la separarea de

braţele contactului fix superior 2)

-- arcul format produce vaporizarea

parţială a uleiului cu care vine în contact

(expandare)

-- gazele rezultate în urma expandării (în

principal hidrogen) determină creşterea

presiunii în camera de stingere

Suflajul transversal conduce la:

Faza I - arcul electric este lungit datorită suflajului

Faza II – arcul este forțat să pătrundă în labirintul discurilor de

compartimentare

Faza III – reluarea fazei I prin reaprinderea arcului (după pauza de arc)

-- jetul de ulei şi gaze sub presiune este dirijat transversal asupra arcului

electric (intensitatea sa este proporţională cu intensitatea curentului

întrerupt)

13

Procesul descris în fazele I și II se repetă pe

întreaga perioadă ta de ardere a arcului electric

-- presiunea în interiorul zonei de stingere creşte

(arcul este răcit eficient şi deionizat)

-- lungimea arcului electric creşte

(tensiunea de aprindere a arcului este mai

mare deci arcul este mai greu de reaprins

după trecerea prin zero a curetului)

În final deionizarea și lungirea arcului

determină stingerea sa definitivă la

trecerea prin zero a curentului

-- pe durata acestor fenomene arderea arcului electric are loc într-o bulă

de gaze ce se extinde şi în compartimentele camerei de stingere

-- gazele fierbinţi ce sunt eşapate din zona de stingere prin canalele 4

ale camerei de stingere

14

Figura de pe slide-ul 9 este o secțiune printr-o cameră de stingere cu suflaj transversal, tipică pentru

întreruptoarele cu ulei puțin. Camera de stingere este formată prin suprapunerea unor discuri din

material electroizolant care sunt astfel proiectate încât să permită mișcarea contactului mobil printr-un

orificiu central al cărui diametru este puțin mai mare decăt cel al piesei de contact. Arcul se formează în

interiorul acestui orificiu cilindric, pe măsură ce piesa de contact mobilă se îndepărtează de piesa de

contact fixă. Presiunea care crește în interiorul acestui volum datorită vaporizării și disocierii uleiului

(vezi principiul expandării) determină formarea unui jet de gaze și ulei orientat perpendicular pe axa

arcului în zonele în care sunt practicate canalele de eșapare. Sub presiunea jetului, arcul este forțat să

pătrundă în fantele de eșapare crescându-și în acest fel lungimea. În același timp, hidrogenul antrenat

de jetul transversal spală și răcește coloana arcului. La trecerea curentului prin zero, arcul se stinge

pentru a se reaprinde după scurgerea pauzei de arc. Când piesele de contact sunt deschise la distanța

nominală de separare, reaprinderea arcului după trecerea prin zero a curentului nu se mai produce,

deoarece tensiunea necesară reaprinderii este prea mare. Arcul se stinge, curentul postarc se anulează

și circuitul este întrerupt.

(A se revedea prezentarea din semestrul I referitoare la arcul electric)

Explicații suplimentare slide 9 -11

15

Rolul uleiului în procesul de stingere:

-- formează gaze sub presiune care împreună cu uleiul lichid aflat în

stare de turbulenţă răcesc arcul electric

-- ocupă spaţiul dintre contacte după întrerupere şi asigură refacerea

izolaţiei după stingerea arcului

Problemele care pot să apară sunt legate de controlul presiunii în

camera de stingere

--- cinematică necorespunzătoare

--- curent de scurtcircuit prea intens

pot produce explozia camerei

de stingere

16

Întreruptoare cu ulei puţin

Soluţiile constructive

Varianta 1:

contactul principal fix plasat în partea inferioară

contactul mobil execută la declanşare o mişcare

ascendentă

Varianta 2:

contactul principal fix plasat în partea superioară

contactul mobil execută la declanşare o mişcare

descendentă.

Varianta 2 este favorabilă obţinerii unor

capacităţi de rupere superioare -chiar la

gabarite reduse - datorită faptului că arcul

electric se dezvoltă în sens invers

deplasării ascendente a gazelor pe care

le produce în uleiul proaspăt.

17

a) întreruptoare cu ulei puţin de medie tensiune

I — .întreruptor; 0 — ortojector; U — ulei; P — puţin; M — modernizat;

IUP-M, 10—20/630, 1000; IUP, 25

IO 10—15—20/630, 1250, 2500, 4000;

IO-B 12—20/1250; IO-AP 12—24/630, 1250;

IO-M 24/630, 1250

Mecanismele de acţionare

-- MR, MRL, MRI, MRI-0 cu acumulare de energie în resort şi acţionare cu motor

electric sau manuală (cu manivelă)

-- DSI cu electromagnet solenoidal

-- MPI pneumatice tip- (pentru întreruptoarele IO-AP)

Principalele tipuri de întreruptoare cu ulei puţin instalate în

sistemul energetic românesc

b) întreruptoarele cu ulei puţin de înaltă tensiune:

-- IUP-110

-- IO – 110; 220; 400.

Mecanismele de acţionare :

-- MR-4 cu motor electric şi acumulare de energie în resort (IUP-110)

-- MOP-1 cu motor electric şi acumulare de energie într-o butelie de azot sub

presiune de tip;

-- mecanisme pneumatice incluse (IUP-110)

18

Întreruptorul de medie tensiune IUP-M - Um 12, 24 kV – In 630,1000 A

1 – cuvă metalică (conţine

camera de stingere)

2 – izolator de trecere

(scoate conexiunea din

interiorul cuvei metalice)

3 – izolator suport (fixează

cuva pe şasiu asigurând

izolaţia faţă de pământ)

4 – dispozitiv de acţionare

5 – sistem bielă-manivelă

(din material izolant) prin

care este transmisă

mişcarea contactului mobil

din interiorul camerei de

stingere

6 – şasiu metalic

7 - cărucior Întreruptor IUP-M 10. Vedere de ansamblu şi

principalele cote de gabarit

19

Cameră de stingere

cu suflaj transversal

1. cilindru metalic

2. rezervor auxiliar

3. cameră elastică

4. separator de ulei

5. cilindru izolant

6. cilindru izolant

7. buşon de golire

8. indicator de nivel

9. buşon de umplere

10. izolator de trecere

11.ventil

12.contact tulipă

13.cameră de stingere (CS)

14.pernă de aer

15.contact mobil

La declanşare contactul mobil 15 se

depărtează de contactul tulipă 12

-- apare arcul electric care

descompune uleiul formând gaze în

CS-13

-- contactul mobil (care se

deplasează în sus) deschide orificiile

transversale ale camerei de stingere

-- are loc un suflaj transversal cu jet

de ulei şi gaze care produce în final

ruperea arcului, după ce mai întîi îl

deionizează şi fragmentează

-- gazele se îndreaptă spre partea

superioară a cuvei de unde sunt

eşapate în atmosferă

-- pentru a se curăţa de particulele

de ulei, gazele trec prin separatorul

de ulei 4, iar particulele de ulei

reţinute se colectează în rezervorul

auxiliar 2

20

Procesul de stingere a arcului în întreruptorul cu ulei puţin de tip IUP-M

Cele trei contacte mobile sînt acţionate simultan de mecanismul de acţionare

care poate fi de tipul MRI-0, MRI-1, DPI, DMI-5.

21

Contactul fix (tulipa) se

găseşte la partea de

jos a cuvei

Contactul mobil (tijă)

• se deplasează, de jos

în sus, traversând

camera de stingere şi

ieşind prin izolatorul de

trecere;

• legătura cu clema de

racord la reţea se face

cu un conductor flexibil

• legătura cu sistemul

de acţionare se face

printr+un izolator

armonică

• contactele mobile ale

celor trei faze sunt

acţionate simultan

Dispozitiv de acţionare : DPI (pneumatic), DSI (solenoidal); DRI (cu resort)

22

23

IUP cu cameră de stingere cu suflaj transversal plasată în anvelopă de porţelan

(dispusă vertical).

Uleiul mineral este folosit atât în interiorul camerei de stingere cât şi în interiorul

izolatorului suport. Cele două compartimente nu comunică ceea ce asigură

menţinerea purităţii uleiului din interiorul izolatorului suport (stingerea arcului în

camera de stingere produce impurităţi care alterează calitatea uleiului).

Contactul fix (tulipa) este situat la partea superioară. Contactul mobil este legat

prin mecanismul bielă-manivelă la dispozitivul de acţionare al polului.

Toate piesele lanţului cinematic din interiorul coloanei izolante sunt din material

electroizolant

24

Întreruptoare ortojectoare de înaltă tensiune

tip IO-110/1600; IO-220/1600; IO-400/1600

Sunt întreruptoare cu comandă unipolară (se realizează cu poli

independenţi cu un mecanism de acţionare pe pol) sau tripolară (un

singur mecanism de acţionare pentru cei trei poli – la 110 kV)

Se realizează pentru Um - 123 (145) kV, 245 kV , 420 kV; In - 1600 şi

2000 A.

Pot funcţiona în regim de RAR- mono şi trifazată (RAR monofazat

implică şi la 110 kV prevederea cîte unui dispozitiv de acţionare pe

fiecare pol)

Constructiv, asigură un înalt grad de tipizare, avînd la bază o cameră de

stingere modul cu parametrii nominali :

tensiune = 85 kV ;

curent nominal = 1600 A;

curent de rupere simetric =31,5 kA.

25

Camerele de stingere modul se înseriază într-un montaj V, cuplându-se

astfel electric şi mecanic între ele şi, împreună, se cuplează mecanic cu

dispozitivul de acţionare

Fiecare ansamblu V este montat pe o coloană-suport proprie,

electroizolantă

Repartiţia neuniformă a căderilor de tensiune pe fiecare cameră de

stingere în timpul diferitelor regimuri de funcţionare, se datorează

următoarelor cauze :

- curenţi postarc diferiţi,

- rezistenţe de contact diferite,

- capacităţi diferite ale modulelor

26

Um = 110 kV

Un carter sub tensiune serveşte drept suport a două camere şi cuprinde

mecanismul hidraulic de comandă

O coloană (izolator de trecere umplut cu ulei) susţine anasmblul V; este

traversată de conductele izolante pentru transmisia hidraulică.

MOP (mecanism oleo-pneumatic) - utilizat pentru acţionare la închidere şi

deschidere

Recapitulare

27

Um = 220 kV

Recapitulare

Um = 420 kV

28

29

Condensatoare montate în paralel

cu camerele de stingere înseriate,

pentru repartizarea uniformă a tensiunii

30

1 - valvă de expansiune a uleiului

2 - cameră de stingere cu suflaj transversal

3 - contact mobil (tijă)

4 – piston pentru crearea jetului de ulei

5 – piston de acţionare diferenţial

6 – contact fix (tulipă)

Traseul urmat de ulei în timpul funcţionării este

marcat pe figură cu săgeţi

Pentru a asigura controlul procesului de stingere a arcului,

contactul mobil formează un ansamblu rigid cu pistonul. În acest

fel mişcarea contactului mobil la deschiderea contactelor produce

un jet de ulei ai cărui parametri nu depind de intensitatea

curentului întrerupt.

31

Modul conţinînd o rezistenţă care se

poate monta în paralel cu camera de

stingere pentru limitarea supratensiunii

de comutaţie care poate să apară la

reconectarea unei LEA

1 – rezistor

2 - contact tijă

3 – piston de acţionare diferenţial

4 – dispozitivul de control

la deconectare – contactul tijă (2), acţionat

hidraulic, se deschide după deschiderea

contactelor principale

la închidere, rezistenţa este conectată

înaintea contactelor principale (are rol de

rezistenţă de preinserţie

32

Calea de curent

- borna de racord electric,

- portcontactul fix superior,

- degetele de contact

superioare,

- contactul mobil,

- degetele de contact

inferioare,

- portcontactul inferior

- o bară din Al care face

legătura cu celălalt modul de

pe acelaşi ansamblu V ;

carterul superior +subansamblul valvă + jiclorul de

eşapare al gazelor + capacul + tubul de protecţie +

pistonul diferenţial anticavitaţie pentru injecţie

suplimentară de ulei + resortul şi rondelele elastice +

supapa de siguranţă.

Elementele pentru stingerea

arcului electric

-subansamblul cameră de

stingere

-piesele care preiau piciorul

arcului electric (vîrful

contactului mobil şi inelul de

protecţie al degetelor de

contact superioare, ambele

executate din materiale greu

fuzibile)

33

Subansamblul cameră de stingere

Subansamblul cameră de stingere (slide 28) constituie modulul de bază şi se compune din:

Calea de curent incluzînd borna de racord electric, portcontactul fix superior, degetele de contact superioare, contactul

mobil, degetele de contact inferioare, portcontactul inferior şi o bară din Al care face legătura (conexiunea) cu celălalt

modul de pe acelaşi ansamblu V ; legăturile de mai sus se asigură cu organe de asamblare (şuruburi, piuliţe).

Borna de racord, contactul mobil şi degetele de contact sunt argintate electrolitic; pe suprafeţele pieselor din aliaje de

Al, ca portcontactul inferior şi superior, aflate în contact electric cu piese de cupru, se aplică un strat subţire de cupru,

pentru asigurarea stabilităţii în timp a îmbinării de contact electric.

Elementele pentru stingerea arcului electric care includ : subansamblul cameră de stingere, piesele care preiau

piciorul arcului electric (vîrful contactului mobil şi inelul de protecţie al degetelor de contact superioare, ambele

executate din materiale greu fuzibile), carterul superior, subansamblul valvă, jiclorul de eşapare al gazelor, capacul,

tubul de protecţie, pistonul diferenţial anticavitaţie pentru injecţie suplimentară de ulei, cu resortul şi rondelele elastice,

supapa de siguranţă.

Camera de stingere este rigidă şi compartimentată prin intermediul unor discuri care asigură buzunare de reţinere a

uleiului; această cameră se realizează din ţesătură de sticlă impregnată în răşini epoxidice, sub vid şi presiune.

Piesele greu fuzibile se realizează din aliaje sinterizate de Cu (20%) şi W (80 %); se asigură astfel reducerea eroziunii

produsă de arcul electric atît a contactelor respective care preiau piciorul de arc electric, cît şi a degetelor de contact

care sunt protejate prin inelul din material greu fuzibil. Experienţa arată, că, chiar în aceste condiţii, protecţia nu este

totală si piesele de contact prezintă o oarecare eroziune după comutaţii repetate.

După separarea pieselor de contact electric (Cu-W), apare arcul electric care se dezvoltă în camera de stingere ;

concomitent apar procesele gazodinamice care conduc la deplasarea în carterul superior a elementelor rezultate din

descompunerea de către arcul electric a uleiului. Subansamblul - valvă - asigură obturarea automată a comunicării

între carterul superior (camera de aer) şi camera de detentă, gazele fiind astfel obligate să treacă numai prin orificiul

calibrat al jiclorului de eşapare; în acelaşi timp - valva - are rolul important de a împiedica trecerea presiunii în spaţiul

dintre cilindrul de presiune şi izolator.

Prin orificiul jiclorului de eşapare este antrenată în camera de detentă şi o cantitate de ulei. în continuare, gazele se

evacuează în atmosferă prin tubul de protecţie.

Deplasarea contactului mobil determină lungirea arcului electric în camera de stingere, ceea ce conduce la

dezvoltarea de gaze, creşterea presiunii şi ca urmare, la activarea autosuflajul; în acelaşi timp se măreşte şi volumul

de gaze eşapate în atmosferă.

Injectarea uleiului pe piciorul de arc de pe inelul de protecţie se realizează într-o durată care nu depăşeşte două

semiperioade (20 ms)

34

După ce contactul mobil depăşeşte toate orificiile transversale ale camerei de stingere (în tot acest timp are loc si un

suflaj axial de gaze în sens contrar deplasării tijei), are loc o detentă a gazelor din coloana arcului electric prin aceste

orificii, în spaţiul dintre camera de stingere şi cilindrul electroizolant de presiune.

Această detentă provoacă scăderea presiunii în coloana arcului electric în raport cu presiunea uleiului din

compartimentele cuprinse între discurile camerei de stingere. La următoarea trecere prin zero, această diferenţă de

presiune se amplifică şi are loc deci o deplasare de vapori de ulei, perpendiculară pe coloana arcului răcind-o şi

producînd apoi stingerea acestuia. Evacuarea gazelor spre atmosferă continuă o durată de timp şi după stingerea

arcului; la terminarea acestui fenomen, odată cu scăderea presiunii în carterul de nivel, subansamblul valvă, determină

deschiderea orificiului prin care uleiul din camera de detenta revine în carterul de nivel.

Supapa de siguranţă a fost prevăzută, în scopul protecţiei ansamblului împotriva exploziei, atunci cînd din diferite, cauze

s-ar obtura, în timpul procesului de întrerupere (deconectare), orificiul jiclorului de eşapare.

Descrierea de mai sus a procesului întreruperii se referă la :

• întreruperea curenţilor de scurtcircuit;

• întrerupererea curenţilor de defect kilometric;

• întreruperea defectelor consecutive;

• deconectări în opoziţie de fază.

În aceste cazuri, durata arcului la aceste întreruptoare este cuprinsă între 1...3 semiperioade (10...30 ms). La

deconectarea curenţilor mici capacitivi, stingerea are loc mai rapid (pînă la o semiperioadă), datorită pistonului injector

diferenţial şi vitezei mari de deplasare a contactelor mobile, care asigură întreruperea fără reaprinderi şi reamorsări

repetate. Supratensiunile interne de comutaţie, care apar în acest caz, sunt caracterizate printr-un coeficient de

supratensiune mai mic decît 2,5 p.u.

Elementele legate de prezenta uleiului, care includ buşonul de umplere, vizorul striat, subansamblul valvă, garnituri de

etanşare şi robinetele de golire.

Elementele de izolaţie electrică care includ cilindrul izolant şi izolatorul suport, ambele avînd rolul de a asigura izolaţia

între contacte în poziţia deschisă a întreruptorului.

De asemenea, ele reprezintă elementele principale de rezistenţă mecanică ale modulului, cilindrul asigurând stingerea

pe extremităţile izolatorului a portcontactului inferior şi a carterului de nivel.

35

Subansamblul mecanism (vizibil parţial în figura din slide 29).

Prin intermediul acestuia are loc transmiterea energiei undei de presiune de la dispozitivul de acţionare la contactele mobile

ale celor două module ale unui ansamblu V.

Transmisia se face printr-un lanţ cinematic format din tijă, piston, biele, o piesă de ghidaj, tijă de contact mobilă, toate fiind

articulate între ele prin bolţuri de legătură.

Deplasarea perfect liniară a tijelor de contact mobile se obţine prin folosirea unor elemente de ghidaj.

Datorită acceleraţiilor mari necesare şi pentru evitarea şocurilor, se folosesc amortizoare la închidere (carterul amortizor la

închidere şi piesa de la capătul tijei pistonului) şi la deschidere (subansamblul amor-tizor de deschidere). Ambele sunt

amortizoare cu ulei folosind principiul amortizării prin comprimarea unui volum de ulei obligat să se evacueze prin orificii

calibrate.

Amortizorul de deschidere necesită existenţa uleiului Tr. 30 pînă la nivelul indicat de vizorul din subansamblul carter.

Subansamblul carter reprezintă scheletul de rezistenţă mecanică executat din table sudate.

Admisia uleiului, pe o faţă sau alta a pistonului, este controlată de nişte clapete care permit obţinerea aceloraşi caracteristici

cinematice la modulele folosite la diversele variante de întreruptoare.

Blocarea în poziţia închis şi deschis a contactului mobil se face cu două resoarte (subansamblu resort).

Ansamblul V se fixează pe coloana izolată prin intermediul unor amortizoare cu rondele.

Coloanele izolante (slide 33).

Acestea asigură izolaţia faţă de masă a întreruptorului; ele includ caracasa de trecere din porţelan electrotehnic dur,

tuburi electroizolante de înaltă presiune pentru fluidul de trans-mitere a comenzilor de acţionare, subansamblul capac,

carter, soclu şi robinet de golire.

36

1. capac

2. garnitură

3. garnitură

4. vizor

5. garnitură

6. subansamblu izolator suport

7. subansamblu platon

8. lamă resort

9. subansamblu izolator suport

10. capac

11. subansamblu robinet golire

12. garnitură

13. garnitură

14. subansamblu capă

15. ţeavă F 30x4

16. garnitură

17. carter

18. piuliţă: inel Ermete

19. garnitură

20. inel de gardă interior

21. inel de gardă exterior

22. garnitură

23. subansamblu tub I.P.

24. soclu

37

Asigură izolaţia faţă de masă a întreruptorului; include

izolatorul suport din porţelan electrotehnic dur, tuburi

electroizolante de înaltă presiune pentru fluidul de

transmitere a comenzilor de acţionare, subansamblul

capac, carter, soclu şi robinet de golire. Este umplută sub

vid cu ulei de transformator TU-30.

Izolatoarele sunt capabile să reziste la solicitările

mecanice produse de acţiunea unui vînt de 40 m/s.

Îmbinarea izolatoarelor cu armăturile este capabilă să

reziste la eforturile dinamice care apar în timpul

manevrelor de închidere şi deschidere pe scurtcircuit.

Tuburile de înaltă presiune sunt din steclotextolit rulat de

înaltă rezistenţă mecanică şi electrică; prin ele se

transmite unda de presiune de la dispozitivul de acţionare

oleopneumatică MOP, spre pistonul cu dublu efect al

subansamblului mecanism. Aceste tuburi asigură izolaţia

electrică faţă de masă.

În scopul uniformizării cîmpului electric sunt prevăzute

inele de gardă atît în interiorul coloanei (în ulei) -20, cît şi

în exteriorul acesteia în aer- 21.

38

Condensatoarele sunt destinate îmbunătăţirii repartiţiei tensiunii de

restabilire pe modulele înseriate. Ele sunt de construcţie etanşă incluzînd

capacităţi elementare înseriate din folie de aluminiu şi hîrtie în ulei.

Dilatările uleiului sunt preluate de un burduf de cauciuc.

Dispozitivul de acţionare tip MOP-1 este destinat ca să asigure energia

de manevră