Техническая история воздушных выключателей в высоковольтной технике

Выключатели на сжатом воздухе: исторический обзор
Введение

Выключатели на сжатом воздухе используют превосходные диэлектрические и тепловые свойства сжатого воздуха по сравнению с атмосферным воздухом. Эта технология позволяет проектировать высоковольтные выключатели, используя осевой поток сжатого воздуха, направленный на дугу, чтобы эффективно погасить ее. В течение более чем пяти десятилетий этот метод был предпочтительной технологией для сверхвысоковольтных применений до появления выключателей на SF6 (гексафториде серы).

Историческое развитие

Концепция гашения дуги с помощью сжатого воздуха возникла в Европе в 1920-х годах. Значительные достижения были сделаны в 1930-х годах, что привело к широкому внедрению выключателей на сжатом воздухе к 1950-м годам. Эти ранние модели имели способность прерывания до 63 кА, которая увеличилась до 90 кА к 1970-м годам.

Технические ограничения и инновации

Несмотря на их эффективность, выключатели на сжатом воздухе имеют относительно ограниченные диэлектрические характеристики, главным образом из-за скорости, с которой могут открываться контакты. Для улучшения производительности инженеры применили многоконтактные конструкции, чтобы увеличить скорость открытия. В результате, для номинальных напряжений, превышающих 420 кВ, первоначальные конструкции требовали 10 или даже 12 прерывателей в последовательности на полюс.

Заметный пример

Заметным примером этой технологии является рисунок, показывающий выключатель на сжатом воздухе с 14 прерывателями на полюс, спроектированный для работы на 765 кВ в 1968 году компанией ASEA (ныне часть ABB). Это демонстрирует передовые инженерные решения, необходимые для удовлетворения требований систем передачи сверхвысокого напряжения того времени.