Струм у вимикачі припиняється тим швидше, чим швидше прибираються з простору між його контактами носії електричних зарядів -с.они. Взагалі кажучи, іони мало живучі. Вони втрачають свої заряди, перетворюються в нейтральні молекули, осідаючи на поверхнях металів або ізоляторів. Цей процес зникнення іонів називається деіонізації. Щоб її прискорити і поліпшити, між контактами вимикача поміщають сталеві пластини, цілий ряд ізольованих, віддалених на кілька міліметрів одна від одної сталевих пластин.

Вперше подібну конструкцію запропонував М. О. Доліво-Добровольський в 1912 р Він назвав цей набір ізольованих пластин іскрогасні гратами. Доливо-Добровольський побудував кілька зразків своїх вимикачів. Вони були випробувані і показали хороші результати. Але в той час потужність електричних установок була ще не велика. Не представляло утруднень відключати і робітники, і аварійні струми за допомогою більш простих вимикачів.

Фіг. 5-10. Гасіння дуги в деіонной решітці.

Вперше полобние решітки були запропоновані М. О. Доліво-Добровольським.

Через два десятиліття потужності і струми в електричних мережах значно зросли, і тоді електрики згадали про пропозицію Доливо-Добровольського. Вимикачі з його рештками стали широко застосовуватися. Це було вже після смерті Доливо-Добровольського. Вимикачі з гратами Доливо-Добровольського випускаються електропромислова Радянського Союзу. В даний час ці решітки зазвичай називають де іонним і.

При розбіжності контактів вимикача магнітні й теплові сили захоплюють електричну дугу всередину деіонной решітки. Дуга розривається на безліч окремих коротких дуг. Сталеві пластини енергійно відсмоктують з дуги заряджені частинки. Деіонная решітка полегшує розрив струму. Такі решітки застосовуються і в масляних, і в повітряних вимикачах (фіг.

5- 10). Можна розбивати дугу на частини не тільки деіонной гратами. Іноді включають послідовно одну за одною кілька пар контактів і при відключенні струму всі ці контакти одночасно розводять. На кожну пару контактів доводиться при розриві тільки частина повної напруги мережі. Вимикачі з багаторазовим розривом застосовуються для самих високих напруг і для найбільших потужностей.

Відмова від масла

Масляні вимикачі застосовуються в електротехніці багато десятиліть. Вони весь час удосконалюються і поліпшуються. І все-таки у електриків залишається якесь відчуття незадоволеності. Хочеться знайти

Фіг. 5-Л. Дугогасительноє пристрій повітряного вимикача ВЕІ на напругу 110 кв.

кращий засіб для гасіння електричної дуги, ніж величезні баки з маслом.

У горшкових вимикачах кількість масла значно знижено. Ще менше масла потрібно в розширювальних вимикачах. У них гази, що утворюються при виникненні дуги між контактами, спочатку накопичуються і стискаються в камері, а потім, вириваючись через щілини, різко розширюються, обдувають дугу і за кілька напівперіодів гасять її. У розширювальному вимикачі знаходиться не більше 0,5% тієї кількості масла, яке потрібно для старого вимикача з великим об’ємом.

Будувалися водяні вимикачі. У них дуга гаситься парами води і воднем, що виділяється при її розкладанні струмом. Але для напруг вище 35 кв важко здійснити в них досить хорошу ізоляцію.

Давно робилися пропозиції задувати електричну дугу просто струменем повітря. Але високовольтна дуга – не полум’я свічки, слабким подувом потужний електричний розряд не задуешь. Потрібен стиснений газ під тиском декількох атмосфер, щоб перервати електричний розряд при великій силі струму і високій напрузі.

Для гасіння дуги повітряним дуттям потрібні спеціальні компресори, щоб накачувати повітря, міцні сталеві балони для його зберігання.

Для малих потужностей вимикачі з повітряним дуттям не вигідні, вони занадто складні, і їх не застосовують. У потужних ж високовольтних установках пневматичні вимикачі мають багато переваг перед масляними. Майбутнє належить безмасляним вимикачів.

Почали застосовуватися конструкції, пневматичних вимикачів (фіг. 5-11, 5-12), в них під ударом повітряного струменя контакти, які рвуть дугу, розходяться тільки на короткий час. Але поки вони тримають ланцюг розірваної, встигає вимкнутися послідовно з’єднаний з ними простий контакт, не розрахований на розрив струму. Величезний важіль, замикав перш ланцюг, йде далеко вгору або убік. Коли пневматичні контакти знову сходяться, ланцюг струму вже розірвана.

Підйомний міст був важливою частиною лицарського замку. Міст опускався через рів, щоб дати дорогу друзям, а піднятий міст захищав від нападу ворогів. Потужні високовольтні вимикачі нагадують собою ці старовинні мости.

Вимикач вибирають не по споживачеві, а по мережі

Струм включення, робочий струм вимикача визначається тим навантаженням, яка через нього харчується. Але аварійний струм короткого замикання – струм відключення залежить тільки від даних мережі живлення. Чим ця мережа потужніший, тим більше буде аварійний струм. Турбогенератори і гідрогенератори, наприклад, будуються так, щоб їх струм короткого замикання був у кілька разів більше номінального робочого струму. Потужність короткого замикання, потужність, яку повинен розірвати вимикач, також у кілька разів більше номінальної робочої потужності.

Коли на шинах турбогенератора в 100 тис. Кв відбувається коротке замикання, то вимикач повинен розірвати ланцюг з потужністю в мільйон або навіть більше кіловольтампер.

Людина здатна розвинути м’язове зусилля в одну десяту кіловата. При аварійному відключенні турбогенератора вимикач розриває потужність, яку могла б розвинути десятимільйонна натовп.

Важко уявити собі підйомний міст, який міг би витримати узгоджений натиск десятимільйонна армії. А потужний вимикач – нічого, справляється зі своїм завданням. Він рве струм короткого замикання в одну п’ятдесяту або навіть в одну соту частку секунди.

Але чим більше розривна потужність вимикача, тим він складніше і дорожче. Вимикач для далеких ліній передач за розміром, мабуть, не менше старовинного підйомного мосту.

Радянські електрики невпинно вдосконалюють вимикачі, щоб змусити їх працювати все більш надійно і щоб служили вимикачі можливо довше і коштували дешевше.

Багато зроблено у Всесоюзному електротехнічному інституті (ВЕІ), на заводах «Електроапарат», «Уралел ектр ОАП п ар ат».

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M