Шунтуючі резистори, що застосовуються в вимикачах

Шунтуючі резистори, що застосовуються в вимикачах, можуть виконувати такі функції:
обмежувати швидкість відновлення напруги на контактах вимикача при відключенні коротких замикань;
обмежувати комутаційні перенапруги при відключенні ненавантажених трансформаторів, реакторів і ліній;
обмежувати комутаційні перенапруги при включенні ненавантажених ліній;
вирівнювати розподілу напруги по розривах многоразривного вимикача.
Найбільш широко в повітряних вимикачах застосовуються резистори для виконання функцій першої групи. Опір таких резисторів змінюється від десятих часток Ома для генераторних вимикачів до сотень ом - для вимикачів високої напруги.
Резистори другої групи, а також резистори з третьої групи застосовуються в основному для вимикачів надвисокої напруги. Опір резисторів цих груп змінюється в межах від десятків до декількох тисяч ом.
Найбільш важким режимом роботи повітряного вимикача є відключення невидаленого КЗ. Тому в подальшому більш детально буде розглянуто вплив ШР на ПВН при роботі вимикача в цьому режимі.
Спрощена розрахункова схема комутації вимикача при відключенні невидаленого КЗ приведена на рис 1, де Umt - лінійно наростаюче напруження на контактах вимикача для тимчасового інтервалу з моменту переривання дуги до приходу відбитої від місця КЗ хвилі напруги; zB - хвильовий опір лінії; С - ємність приєднаного до шин обладнання; Rw і Llu - опір

Мал. 1. Схеми комутації вимикача при неудаленном КЗ

Порівнюючи (1) і (2) отримуємо, що застосування ШР зменшує du / dt щодо

Застосування низькоомних шунтуючих резисторів (Rlls Конструкції низькоомних шунтуючих резисторів можуть бути поділені на дві групи:
ШР з металевими струмоведучими елементами (круглими або плоскими). Як матеріал для шунтуючих резисторів застосовується дріт або стрічка з сплавів, що мають питомий опір 1,1 - 1,4 мкОм-м. Конструктивно такі ШР виконуються зі спіральними або стрічковими токоведущими елементами у вигляді окремого конструктивного вузла. ШР зовнішньої установки поміщаються в герметизированную порцелянову покришку;
об'ємні ШР зі спеціальної кераміки. Такі резистори можуть бути як лінійними, так і нелінійними. ВУкаіни в якості матеріалу для ШР застосовується Бетель (бетон електротехнічний) з об'ємною теплоємністю при адіабатні нагріванні приблизно 100 Дж / см 3. Деякі об'ємні резистори змінюють опір в залежності від прикладеної напруги. Такі нелінійні резистори перспективні для зниження комутаційних перенапруг при відключенні малих індуктивних струмів.
Термічна стійкість ШР є одним з найважливіших показників, що визначають надійність роботи вимикача в цілому.

Слід враховувати, що вимикачі повинні виконувати і повторювати певні цикли операцій. Цим в основному визначається надійність шунтуючих резисторів при багаторазовому нагріванні його до високої температури. Якщо прийняти за вихідний цикл операцій подвійне АПВ (О - / бт - ВО - 180 - ВО) і врахувати, що за час бестоковой паузи 0,2 - 0,3 с зазвичай не відбувається теплообміну між струмоведучими і ізоляційними елементами ШР, то можна вважати , що дві операції відключення слідують одна за одною без витримки часу.
Для визначення повного часу остигання ШР, після закінчення якого вимикач може повторити заданий цикл операцій, слід розглядати не тільки стадію адиабатного нагріву струмопровідних елементів без теплообміну з нетоковедущими елементами, але і стадії теплового процесу, пов'язані з теплообміном між струмоведучими і ізоляційними елементами шунтуючих резисторів.