Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 14. 5 april 1947 - Franska tryckluftbrytare för stora bryteffekter, av BR
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 april 1947
339
Konstruktioner, där luften tillföres på sådant sätt, att
strömningen kring ljusbågen blir huvudsakligen axiell,
anses icke fylla måttet. De ekvationer, som olika författare
uppställt för att förklara förloppet, måste vara vttersl
approximativa bl.a. därför att ljusbågen icke kan anses
ekvivalent med en metallisk ledare, som vid brytningen
slites itu i en punkt. Ett kriterium på osäkerheten är att
ljudhastigheten i luft, som brukar ingå i beräkningarna,
ibland införes med värdet vid normal temperatur, 300 m/s,
ibland med värdet vid ljusbågstemperaturen, 1 500 m/s.
Det är särskilt tre faktorer, som ej blivit tillräckligt
beaktade. På grund av de tryck, som normalt användes,
samt de stora temperaturdifferenserna kring ljusbågen är
gasströmningen utpräglat turbulent. När strömmen
närmar sig sitt nollvärde, krymper ljusbågsdiametern ihop
till en smal kanal av ledande gaspartiklar, vilka under
inverkan av den turbulenta strömningen i omgivningen
blandar sig med isolerande gaspartiklar. Eftersom denna
diffusion, som åstadkommer den slutliga avjoniseringen av
ljusbågssträckan, sker utefter ljusbågens hela längd, måste
antagandet om punktformig brytning vara missvisande. 1
verkligheten leder det till en underskattning av
brytförmågan.
Det andra fenomenet, som brukar förbises, är att
emissionen av metallånga från de upphettade brytkontakterna
ej upphör omedelbart efter det att strömmen brutits. På
grund av den termiska trögheten avger kontakterna även
under det närmast följande tidsmomentet ledande
metallånga, som av luftströmmen föres ut i brytsträckan. Detta
kan ej förhindras genom en aerodynamiskt riktig
formgivning åt kontaktspetsen, eftersom denna i så fall skulle
få en sådan form, att den snart skulle brännas sönder av
ljusbågen. Man har fått nöja sig med att utforma
kontakten med en plan överyta, ovanför vilken de joniserade
metallångorna hålles kvar på samma sätt som dammolnet
efter en bil. Förekomsten av i-estemission har kunnat
påvisas med ultrarapidfotografering. Fenomenet anses utgöra
en av de orsaker, som begränsar brytförmågan hos
strömbrytare med axiell luftströmning.
Som tredje faktor av betydelse för brytförmågan anföres
strålningen från ljusbågen på den inströmmande luften.
De ultraröda strålarna värmer upp den, de ultravioletta
verkar joniserande. Härigenom nèdsättes den elektriska
hållfastheten och därmed brytförmågan. Detta uppges vara
en av förklaringarna till att brytare med axiell
luftströmning uppvisar maximum i brytförmåga, när spetsen på
den rörliga kontakten befinner sig i närheten av öppningen
i den fasta hylskontakten, då ljusbågen alltså ännu ej fått
någon större längd.
Ovanstående synpunkter har lagts till grund för en ny
brytarkonstruktion. För att öka turbulensen kring
ljusbågen tillför man luften radiellt från alla sidor. Detta har
åstadkommits genom att den rörliga kontakten omgivits
av ett fast rör, som går upp så långt mot den fasta
hylskontakten, att det endast blir ett relativt smalt
mellanliggande utrymme. I denna spalt införes luften, som
tillströmmar på utsidan av det fasta röret. Inverkan av
restemissionen vid den rörliga kontakten har eliminerats
genom att kontakten gjorts ihålig, så att luften kan strömma
ut igenom den. Luftströmmen delar sig alltså i två delar,
så att en del strömmar den vanliga vägen genom den fasta
kontakten, medan den andra går i motsatt riktning genom
den rörliga kontakten. Strålningsverkan har väsentligt
minskats genom det förutnämnda fasta röret, som
effektivt avskärmar tillströmningskanalerna från ljusbågen.
Den nya konstruktionen uppges vara klart överlägsen
den konventionella tryckluftbrytaren med axiell
luftströmning. Det framhålles, att brytförmågan är i stort sett
oberoende av vilket läge den rörliga kontakten har vid
strömmens nollgenomgång och att den dessutom är tämligen
oberoende av kontakthastigheten. Omfattande försök visar,
att den nya brytaren trots snabb brytning ej ger upphov
till några onormala brytöverspänningar. Den uppges möj-
Fig. 1. Kopjilingsschema för provning av bryt- och
slutförmåga hos strömbrytare; G kortslutningsgenerator, L
reglerbar induktans, Da säkerhetsbrytare, De provbrytare,
S shunt för strömregistreringen, Om slingoscillograf, T
spänningstransformator, H högohmigt motstånd, P
spänningsdelare, Oc katodstråloscillograf, E gnistgap med styrd
tändning, b tändelektrod.
liggöra avsevärt större brytförmågor än de hittills använda
konstruktionerna. Prestationsförmågan kan ytterligare ökas
genom den vanliga metoden med parallellmotstånd, som
nedsätter både amplitud och branthet hos den
återvändande spänningen. En ingående jämförelse mellan
metoderna för anslutning av motstånden — antingen till en
särskild hjälpelektrod i närheten av brytsträckan eller
metalliskt till den fasta kontakten — har resulterat i att den
sistnämnda anordningen befunnits överlägsen.
Bland tryckluftbrytare, som utförts enligt ovanstående
principer, märkes en typ för 17,5 kV med en brytförmåga
av 3 000 MVA. Den drives med ett lufttryck av 12—14
kp/cm2.
För provning av brytare med stor brytförmåga har
utexperimenterats en speciell försöksutrustning enligt fig. 1.
Den möjliggör både bryt- och tillslagsprov. Vid utförande
av brytprov på Dk är funktionssättet följande: Sedan
prov-brytaren De tillslagits, tillslås brytaren Da, varvid
strömkretsen slutes och kortslutningsgeneratorn levererar den
ström, som ställts in med hjälp av induktansen L. I ett
givet ögonblick, som normalt synkroniseras med
kortslutningsströmmen, ges brytimpuls till både D.\ och De,
mellan vilkas kontakter ljusbågarna utbildar sig. Ljusbågarna
slocknar, när strömmen går genom noll, och från det
ögonblicket påtryckes via transformatorn T och motståndet H
en spänning, som vid lämplig dimensionering av
transformatorn och kretsen i övrigt kan fås att helt motsvara den
återvändande spänning, som skulle uppträda vid en
brytning i praktisk drift. Om den provade brytaren ej uthärdar
spänningspåkänningen, visar sig detta på
spänningsregistreringen i katodstrålocillografen. Denna provningsmetod
innebär ingen nyhet. Bland annat kom den till
användning vid proven på de brytare för 287 kV, 2 500 MVA,
som konstruerades för Boulder Dam-anläggningen.
Metoden har tidigare haft sin begränsning därigenom att
den ej är användbar för brytare med längre bryttid än
en halv period. Denna svaghet har emellertid eliminerats
genom en modifikation, bestående däri att
säkerhetsbryta-ren Da ersatts med ett kopplingsorgan, som
specialkonstruerats för ändamålet. Det utgöres av ett gnistgap E,
som styres av en hjälpelektrod b, ansluten till en lämplig
potential på motståndet R. Med hänsyn till brytproven är
gnistgapet dessutom försett ined en seriekopplad brytare
(ej visad i fig. 1). Det framgår av figuren, att det, i den
mån provbrytaren ej uthärdar den återvändande
spänningen, kommer att uppträda en ström genom motståndet
K. Om uttaget till hjälpelektroden b är lämpligt injusterat
på motståndet, åstadkommer elektroden, att gnistgapet
tänder och huvudströmkretsen slutes. Anordningen gör
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
