WYŁĄCZNIKI WYSOKONAPIĘCIOWE PRĄDU ZMIENNEGO

Stanisław Dzierzbicki

Wydawnictwo: WNT, 1966
Oprawa: twarda płócienna
Stron: 592
Stan: bardzo dobry (-), nieaktualne pieczątki

W książce omówiono dokładnie działanie cieplne i elektrodynamiczne prądu prze­pływowego przez wyłącznik, zagadnienia izolacyjne, palenie się i gaśniecie łuku, charakterystyki łuku, charakterystyczne przypadki pracy wyłączników wysoko­napięciowych, zasady działania układów gaszenia i ogólne zasady budowy wyłącz­ników. Podano rodzaje i typy wyłączników i ich przeznaczenia.

Książka przeznaczona jest dla inżynierów i konstruktorów oraz jako pomoc dla słuchaczy wyższych szkół technicznych.


SPIS TREŚCI

Część pierwsza
UWAGI WSTĘPNE

I. Klasyfikacja łączników

Część druga
PODSTAWOWE WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE WYŁĄCZNIKI WYSOKONAPIĘCIOWE

I. Uwagi ogólne
II. Znamionowe napięcie izolacji wyłącznika i jego znamionowe napięcie łączeniowe
III. Przepięcia, na które narażona jest izolacja w łączników wysokonapięciowych i imitujące je napięcia probiercze
A. Uwagi ogólne.
B. Przepięcia układowe (wewnętrzne)
C. Przepięcia środowiskowe (zewnętrzne).
D. Napięcia probiercze
L. Słuszność stosowania metody wyznaczania wytrzymałości izolacji przepięcia
łączeniowe za pomocą prób napięciem udarowym i o częstotliwości podstawowej
IV.Normalizacja przebiegu napięcia powrotnego w przypadku prób zwarciowych
V. V. Znamionowy prąd ciągły...
VI. Obciążalność zwarciowa cieplna i dynamiczna
VII. Zdolność łączeniowa robocza.
VIII. Zdolność łączeniowa zwarciowa
A. Prąd zwarciowy, moc zwarciowa i prąd szczytowy
B. Zdolność załączeniowa zwarciowa..
C. Zdolność wyłączeniowa zwarciowa
1. Prądy i moce wyłączeniowe i znamionowe wyłączalne..
2. Porównanie warunków pracy wyłącznika przy wyłączaniu mocy symetrycznej i niesymetrycznej.
D. Zdolność łączeniowa zwarciowa.
IX. Trwałość mechaniczna.
X. Czasy występujące przy otwieraniu i zamykaniu wyłączników

Część trzecia
DZIAŁANIE CIEPLNE I ELEKTRODYNAMICZNE PRĄDU PRZEPŁYWAJĄCEGO PRZEZ WYŁĄCZNIK

I. Działania cieplne
A. Uwagi ogólne
B. Dopuszczalne temperatury nagrzewania..
1. Uwagi ogólne
2. Wpływ temperatury na wytrzymałość mechaniczną części metalowych . . .
3. Wpływ temperatury na rezystancję zestykową.
a. Wzrost rezystancji zestykowej wskutek wzrostu rezystywności metalu styków
b. Wzrost rezystancji zestykowej wskutek wzrostu stopnia utlenienia powierzch­ni styków.
4. Wpływ temperatury na własności izolacji
a. Uwagi ogólne.
b. Wpływ temperatury na wytrzymałość elektryczną materiałów izolacyjnych
c. Wpływ temperatury na szybkość starzenia się materiałów izolacyjnych po­chodzenia organicznego
5. Temperatury dopuszczalne przez przepisy
C. Długotrwałe nagrzewanie elementów wyłącznika
1. Uwagi ogólne
2. Nagrzewanie i stygnięcie torów prądowych
a. Nagrzewanie nieizolowanego przewodu litego o stałym przekroju, przez który przepływa prąd o stałej wartości
b. Stygnięcie nieizolowanego przewodu litego, o stałym przekroju, w którym przestał płynąć prąd
c. Nagrzewanie nieizolowanego przewodu zawierającego zestyk, przez który przepływa prąd o stałej wartości
3. Nagrzewanie części przewodzących, nie wchodzących w skład torów prądowych
D. Krótkotrwałe nagrzewanie elementów wyłącznika pod wpływem prądu zwarcio­wego
1. Nagrzewanie elementów toru prądowego nic zawierających zestyków
2. Nagrzewanie elementów toru prądowego zawierających zestyki
3. Nagrzewanie powierzchni styków przez łuk
II. Działania elektrodynamiczne.
A. Uwagi ogólne
B. Układy znajdujące się w środowisku nie zawierającym ciał ferromagnetycznych
1. Wzajemne oddziaływanie na siebie przewodów prostoliniowych, jednowymia­rowych, leżących na jednej płaszczyźnie.
a. Przewody równoległe nieskończenie długie
b. Przewody równoległe o skończonej długości i równe sobie
c. Przewody równoległe o skończonej długości i nierówne sobie
d. Przewody nierównoległe o skończonej długości i nierówne sobie
2. Wpływ wymiarów przekroju przewodów na wartość sił elektrodynamicznych
3. Działanie elektrodynamiczne w obrębie jednego przewodu
a. Oddziaływania elektrodynamiczne części przewodu na siebie
b. Siły elektrodynamiczne spowodowane zwężeniem przekroju.
C. Układy znajdujące się w środowisku zawierającym ciała ferromagnetyczne
1. Oddziaływanie wzajemne między przewodem a ścianą z materiału ferromagne­tycznego
2. Siła działająca na przewód umieszczony w szczelinie w materiale ferromagne­tycznym
D. Przebieg w czasie sił elektrodynamicznych przy prądzie zmiennym
1. Obwód jednofazowy
2. Obwód trójfazowy

Część czwarta
ZAGADNIENIA IZOLACYJNE

I. Ogólne uwagi o czynnikach oddziaływujących na izolację
II. Materiały izolacyjne stosowane w wyłącznikach wysokonapięciowych
III. Wytrzymałość elektryczna materiałów izolacyjnych stosowanych w wyłącznikach wysoko­napięciowych
A. Wytrzymałość na przeskok materiałów izolacyjnych gazowych
1. Nieruchome powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym..
a. Wytrzymałość przy napięciu o częstotliwości 50 Hz..
b. Wytrzymałość przy udarach 1/50 [J.s.
c. Wpływ warunków atmosferycznych na wytrzymałość powietrza.
2. Nieruchome powietrze pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego
3. Ruchome powietrze pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.
4. Sześciofluorek siarki SF6
B. Wytrzymałość na przebicie oleju mineralnego
C. Wytrzymałość na przebicie materiałów izolacyjnych stałych.
D. Wytrzymałość powierzchniowa elementów stałych
1. Wytrzymałość powierzchniowa na sucho
a. Izolatory przepustowe
b. Izolatory wsporcze.
2. Wytrzymałość powierzchniowa na mokro
3. Wpływ mgły, rosy, śniegu i zabrudzeń na wytrzymałość powierzchniową . .
IV. Niektóre zagadnienia związane z budową elementów izolacyjnych wyłączników wysoko­napięciowych
A. Koordynacja izolacji w wyłączniku.
B. Sterowanie rozkładem pola elektrycznego
1. Przerwa zestyków a międzybiegunowa..
2. Izolatory wieloczłonowe

Część piąta
PODSTAWY PALENIA SIĘ I GAŚNIĘCIA ŁUKU PRĄDU PRZEMIENNEGO

I. Uwagi ogólne
II. Łuk elektryczny i zjawiska w nich zachodzące.
A. Uwagi ogólne.
B. Zapalanie się luku w chwili rozchodzenia się styków.
C. Uproszczony obraz łuku drugiego
D. Uproszczony obraz łuku krótkiego
E. Ruch cząstek w łuku długim
F. Bilans energetyczny kolumny łukowej luku długiego
G. Sposoby chłodzenia kolumny łuku długiego
1. Uwagi ogólne
2. Chłodzenie kolumny łuku palącego się swobodnie w nieruchomym gazie
3. Chłodzenie kolumny łukowej w strumieniu sprężonego powietrza skierowanego wzdłuż jej osi
4. Chłodzenie kolumny łukowej wskutek wydmuchu elektromagnetycznego
5. Chłodzenie kolumny łukowej w wąskich szczelinach.
6. Chłodzenie kolumny łukowej w strumieniu cieczy skierowanej wzdłuż lub w poprzek osi łuku.
H. Związek między intensywnością chłodzenia kolumny łukowej a jej średnicą, tem­peraturą oraz natężeniem pola.
III. Charakterystyka napięciowo-prądowa łuku.
IV. Przebiegi w czasie prądu i napięcia łuku w obwodach prądu przemiennego
A. Przebiegi w czasie prądu i napięcia łuku w obwodach o przewadze rezystancji
B. Przebiegi w czasie prądu i napięcia łuku w obwodach o przewadze reaktancji in­dukcyjnej
V. Gaszenie naturalne łuku prądu przemiennego
A. Wyłączniki o łuku mało i wielkocporowym
B. Uproszczony przebieg zjawisk w wyłącznikach o łuku małooporowym
C Uproszczony przebieg zjawisk w wyłącznikach o łuku wielkooporowym
Wzrost odporności elektrycznej przerwy w przypadku gaszenia naturalnego
A. Uwagi ogólne.
B. Wzrost odporności elektrycznej przerwy w przypadku gaszenia łuku krótkiego.
C. Wzrost odporności elektrycznej przerwy w przypadku gaszenia łuku długiego
D. Charakterystyki odporności elektrycznej przerwy w stanie bezprądowm (charakte­rystyka bezobciążeniowa) i po wyłączeniu prądu (charakterystyki obciążeniowe)

Część szósta
CHARAKTERYSTYCZNE PRZYPADKI PRACY WYŁĄCZNIKÓW WYSOKONAPIĘCIOWYCH

I. Uwagi ogólne
II. Łączenie prądów zakłóceniowych.
A. Wyłączanie prądów zwarciowych w przypadku zwarć w pobliżu wyłącznika
1. Uwagi ogólne
2. Przebieg napięcia powrotnego w przypadku, gdy przerwa wyłączeniowa nie jest bocznikowana dodatkowym opornikiem.
a. Obwody jednoczęstotliwościowe.
b. Obwody wieloczęstotliwościowe
3. Przebieg napięcia powrotnego w przypadku, gdy przerwa wyłączeniowa jest bocznikowana dodatkowym opornikiem.
4. Przebieg składowej podstawowej napięcia powrotnego
B. Wyłączanie prądów zwarciowych w przypadku zwarć odległych od wyłącznika
1. Uwagi ogólne.
2. Wyłączanie zwarcia za dławikiem przeciwzwarciowym
3. Wyłączanie zwarcia powstałego w linii napowietrznej w niewielkiej odległości od wyłącznika.
4. Wyłączanie zwarcia powstałego na końcu krótkiej linii napowietrznej
C. Rozłączanie dwóch układów elektroenergetycznych, które wypadły z synchronizmu (wyłączanie przy opozycji fazowej)
D. Wyłączanie prądu zwarciowego, pojawiającego się lub powiększającego się w czasie otwierania wyłącznika..
E. Samoczynne ponowne załączanie (SPZ)..
111. Łączenie prądów roboczych
A. Wyłączanie prądów czynnych.
1. Uwagi ogólne
2. Łączenie stalowniczych pieców łukowych
B. Wyłączanie prądów biernych indukcyjnych.
1. Wyłączanie transformatorów nieobciążonych łub obciążonych indukcyjnie oraz dławików.
2. Wyłączanie silników asynchronicznych .
C. Łączenie prądów biernych pojemnościowych
1. Zamykanie jednofazowych obwodów pojemnościowych.
2. Otwieranie jednofazowych obwodów pojemnościowych.
3. Załączanie trójfazowych baterii kondensatorów.
a. Załączanie pojedynczej baterii kondensatorów za pomocą wyłącznika bez oporników....
b. Załączanie za pomoca wyłącznika bez oporników baterii kondensatorów równolegle do baterii już załączonych
c. Załączanie baterii kondensatorów za pomoca wyłącznika z opornikami
4. Wyłączanie trójfazowych baterii kondensatorów
5. Wyłączanie linii długich w stanie jałowym
6. Załączanie linii długich w stanie jałowym

Część siódma
ZASADY DZIAŁANIA I BUDOWY UKŁADÓW GASZENIOWYCH OGÓLNE ZASADY BUDOWY WYŁĄCZNIKÓW

1. Uwagi ogólne
A. praktyczne sposoby gaszenia łuku prądu przemiennego
B. Oporniki i kondensatory stosowane w wyłącznikach
C. Praca wyłączania
D. Praca załączania.
11. Wyłączniki o gasi wie ciekłym, w których łuk sam dostarcza energii potrzebnej do swego
zgaszenia ..
A. Zjawiska zachodzące podczas palenia się łuku w oleju lub wodzie
B. Wyłączniki pełno olejowe
1. Uwagi wstępne
2. Wyłączniki pełno olejowe o swobodnym gaszeniu łuku..
a. Zasada działania..
b. Układ gaszeniowy.
3. Wyłączniki pełno olejowe z komorami gaszeniowymi
a. Uwagi ogólne
b. Komory garnkowe podłużnostmmieniowe
c. Komory garnkowe poprzecznostrumieniowe
d. Komory magnetyczne
e. Komory różnicowe.
f. Komory rozprężeniowe.
4. Ogólne uwagi o budowie wyłączników pełnoolejowych
C. Wyłączniki małoolejowe.
D. Wyłączniki wodne
III. Wyłączniki o gasiwie stałym, w których łuk sam dostarcza energii potrzebnej do swego zgaszenia (wyłączniki gazowo dmuchowe)
IV. Wyłączniki magnetowodmuchowe.
A. Uwagi ogólne.
B. Wyłączniki magnetowodmuchowe z komorami płytkowymi
C. Wyłączniki magnetowodmuchowe z komorami wąskoszczelinowymi.
1. Uwagi ogólne.
2. Komory o łuku falistym
3. Komory o łuku zygzakowym.
4. Komory o łuku solenoidowym (typu solenarc)
V. Wyłączniki o gasiwie ciekłym, w których łuk jest gaszony pod wpływem energii dostar­czanej z zewnątrz
IV. Wyłączniki o gasiwie gazowym, w których łuk jest gaszony pod wpływem energii dostar­czanej z zewnątrz.
A. Wyłączniki pneumatyczne
1. Uwagi ogólne
2. Wyłączniki pneumatyczne z komorami podłużno i promieniowostrumieniowymi
a. Uwagi wstępne
b. Czynniki wpływające na proces przerywania prądu.
3. Wyłączniki pneumatyczne z komorami poprzecznostrumienowymi.
B. Wyłączniki z sześciofluorkicm siarki.
VII. Wyłączniki specjalne
A. Wyłączniki na bardzo duże prądy ciągłe..
B. Wyłączniki bezpieczeństwa
C. Wyłączniki o synchronizacji chwili rozchodzenia się styków.
D. Wyłączniki stosowane w trakcji prądu przemiennego o częstotliwości 16 Hz lub 26 Hz.
E. Wyłączniki kondensatorowe
VIII. Porównanie najważniejszych typów wyłączników.
IX. Ukształtowanie przestrzenne wyłączników.
A. Wyłączniki przeznaczone w zasadzie do rozdzielni otwartych
1. Wyłączniki pełnoclejowe
2. Wyłączniki małoolcjowe, wedne i pneumatyczne na średnie napięcia
3. Wyłączniki małoolcjowe i pneumatyczne na najwyższe napięcia.
4. Wyłączniki elektromagnetyczne.
B. Wyłączniki przeznaczone do rozdzielni osłoniętych i okapturzonych.

Część ósma
CZĘŚCI WYŁĄCZNIKÓW I ICH INSTALACJE

1. Zestyki
A. Uwagi ogólne.
B. Zjawiska występujące w zestykach w czasie pracy przepustowej.
1. Teoria styczności...
2. Wpływ czynników zewnętrznych na rezystancję zestykewą
a. Uwagi ogólne.
b. Wpływ warstw adsorbcyjnej i nalotowej na rezystancję zestykową
c. Korozja elektrolityczna styków
3. Ochrona zestyków przed wpływami zewnętrznymi
a. Ochrona powierzchni stykowych przed utlenianiem i jego skutkami
b. Ochrona styków przed korozją elektrolityczną.
4. Nagrzewanie się zestyków pod wpływem prądu
5. Odpychanie się styków pod wpływem sił elektrodynamicznych.
C. Zjawiska występujące w zestykach łączeniowych wyłączników w czasie pracy załaczeniowej.
D. Zjawiska występujące w zestykach łączeniowych wyłączników w czasie pracy wy­łączeniowej
E. Materiały stosowane na styki
F. Zestyki niełączeniowe nieruchome (sztywne)
G. Zestyki niełączeniowe ruchome
1. Uwagi ogólne
2. Zestyki niełączeniowe, ruchome ze stykiem o ruchu wahadłowym
3. Zestyki niełączeniowe, ruchome ze stykiem o ruchu prostoliniowym
a. Zestyki wieńcowe
b. Zestyki rolkowe
H. Zestyki łączeniowe
1. Uwagi ogólne
2. Zestyki łączeniowe stosowane w odłącznikach
3. Zestyki łączeniowe stosowane w wyłącznikach.
a. Zestyki łączeniowe palcowe
b. Zestyki łączeniowe wieńcowe
c. Zestyki łączeniowe czołowe
II. Wskaźniki poziomu i zawory spustowe do gasiwa ciekłego
A. Uwagi ogólne
B. Wskaźniki wziernikowe
C. Wskaźniki działające na zasadzie naczyń połączonych
D. Wskaźniki pływakowe
E. Zawory spustowe
III. Oddzielacze oleju. Tłumiki. Zawory bezpieczeństwa
A. Oddzielacze oleju.
B. Tłumiki.
C. Zawory bezpieczeństwa.
IV. Sygnalizacja położenia styków ruchomych wyłącznika.
V. Amortyzatory i hamulce
A. Amortyzatory
1. Amortyzatory z tworzyw elastycznych.
2. Amortyzatory sprężynowe
3. Amortyzatory pneumatyczne
4. Amortyzatory hydrauliczne
B. Hamulec
VI. Elementy urządzeń pneumatycznych znajdujące się na wyłączniku.
A. Zawory.
1. Zawory talerzowe i kulkowe
a. Zawory uruchamiane za pomocą osobnego mechanizmu
b. Zawory uruchamiane sprężonym powietrzem
2. Zawory suwakowe
3. Zawory membranowe
4. Sterowanie zdalne zaworów.
B. Urządzenia do przewietrzania wnętrza izolatorów.
VII. Mechanizmy napędowe wyłączników
A. Uwagi ogólne
B. Przekładnie
1. Mechanizmy korbowo-wodzikowe o długim łączniku.
2. Mechanizmy korbowo-wodzikowe o krótkim łączniku
3. Mechanizmy jarzmowo-wodzikowe.
4. Prostowody
C. Zamki.
D. Wyzwalacze
E. Napędy
1. Uwagi ogólne
2. Napędy wyłączników zamkowych
a. Napędy ręczne bezpośrednie
b. Napędy ręczne pośrednie
c. Napędy maszynowe bezpośrednie
d. Napędy maszynowe pośrednie.
3. Napędy wyłączników typu stycznikowego innych niż pneumatyczne
4. Urządzenia sprężonego powietrza w wyłącznikach pneumatycznych
F. Urządzenia do samoczynnego ponownego załączania.
1. Uwagi ogólne
2. Przydatność wyłączników do SPZ
3. Napędy do SPZ
G. Czasy działania mechanizmu napędowego wyłącznika.
VIII. Instalacje sprężonego powietrza zasilające wyłączniki i napędy pneumatyczne

Część dziewiąta
PRZYKŁADY ROZWIĄZAŃ KONSTRUKCYJNYCH WYŁĄCZNIKÓW

I. Uwagi ogólne
II. Wyłączniki mało olejowe. w których łuk sam stwarza warunki potrzebne do swego zga­szenia
1. Wyłączniki mało olejowe z nieruchomymi komorami garnkowymi podłużno-strumieniowymi be/ łuku pomocniczego.
2. Wyłączniki mało olejowe z nieruchomymi komorami garnkowymi pcprzeczno-strumieniowymi.
a. Komory bez łuku pomocniczego
b. Komory o łuku pomocniczym
3. Wy łączniki mało olejowe z nieruchomymi komorami garnkowymi promicniowo-strumieniowymi
a. Komory bez łuku pomocniczego
b. Komory o łuku pomocniczym
4. Wy liczniki mało olejowe z komorami różnicowymi
a. Komory podłużno strumieniowc o ruchomym układzie gaszeniowym
b. Komory promieniowo strumieniowe o ruchomym układzie gaszeniowym
c. Komory o nieruchomym układzie gaszeniowym
5. Wyłączniki mało olejowe z komorami rozprężeniowymi (ekspansyjnymi)
III. Wyłączniki wodne.
IV. Wyłączniki magneto wydmuchowe
A. Wyłączniki magnetowydmuchowe z komorami płytkowymi
B. Wyłączniki magnetowydmuchowe Z komorami wąskoszczelinowymi
1. Wyłącznik z komorami o łuku falistym.
2. Wyłączniki z komorami o łuku zygzakowym
3. Wyłączniki z komorami o łuku solenoidowym
V. Wyłączniki małoolejowe, w których łuk jest gaszony pod wpływem energii dostarczanej
z zewnątrz.
Wyłączniki pneumatyczne
A. Wyłączniki z komorami poprzecznostrumieniowymi
B. Wyłączniki z komorami podłużnostrumieniowymi
1. Komory z dyszami metalowymi.
a. Wyłączniki na średnie napięcia bez odłączników szeregowych.
b. Wyłączniki na średnie napięcia z szeregowymi odłącznikami.
c. Wyłączniki na najwyższe napięcia z szeregowymi odłącznikami
d. Wyłączniki na najwyższe napięcia bez odłączników szeregowych
2. Komory z dyszami izolacyjnymi
C. Wyłączniki z komorami promieniowo strumieniowymi
3 . Wyłączniki z sześciofluorkiem siarki

Część dziesiąta
BADANIA WYŁĄCZNIKÓW

I. Uwagi ogólne
II. Badania obciążalności zwarciowej
A. Badanie obciążalności elektrodynamicznej i cieplnej krótkotrwałej
B. Układy do prób wielkoprądowych
III. Badanie roboczej zdolności łączenia
A. Uwagi ogólne
B. Badanie zdolności łączenia pojemności.
1. Badanie zdolności łączenia linii długich napowietrznych w stanie jałowym
a. Badania w układach sieciowych
b. Badania w układach zastępczych.
2. Badanie zdolności łączenia linii kablowych w stanie jałowym
a. Badania w układach sieciowych
b. Badania w układach zastępczych.
3. Badanie zdolności łączenia pojedynczej baterii kondensatorów.
C. Badanie zdolności łączenia nieobciążonych transformatorów
IV. Badanie zwarciowej zdolności łączenia
A. Uwagi ogólne
B. Zwarciownie
1. Zwarciownie generatorowe
2. Zwarciownie sieciowe.
3. Zwarciownie generatorowe połączone z układami do prób syntetycznych
a. Zasada działania.
b. Układ Skeatsa.
c. Układ Weil-Dobke (firmy AEG)...
d. Układ firmy Siemens
4. Układy drgające dwu częstotliwościowe do prób syntetycznych Kapłana i Naszatyra.
C. Próby w przypadku zwarcia metalicznego na zaciskach wyłącznika (zwarcia blis­kiego)
1. Uwagi ogólne
2. Próby bezpośrednie
3. Próby pośrednie
a. Próby, które mogą być na ogół uważane za równoważne próbom be/po­średnim
b. Próby, których nie można na ogół uważać za całkowicie równoważne pi obom bezpośrednim
D. Próby w przypadku podwójnego zwarcia doziemnego
E. Próby w przypadku zwarcia metalicznego odległego od wyłącznika (zwarcia od­ległego)
F. Próby w przypadku zwarć pojawiających się lub rozszerzających się w czasie otwie­rania wyłącznika
G. Próby w przypadku wypadnięcia z synchronizmu dwóch układów elektroenerge­tycznych (przy opozycji fazowej)
V. Inne badania konstruktorskie.
A. Zdejmowanie charakterystyki bez obciążeniowej wyłącznika..
B. Pomiar prądu potokowego

WYKAZ PIŚMIENNICTWA
SKOROWIDZ