Loads and basic exposures of contact systems of electric switches

• Autorzy: Kulas S. J. , Supronowicz H.

Warianty tytułu

PL

Obciążenia i narażenia podstawowe układów stykowych łączników elektrycznych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Insulation systems and electric contacts of electric power switches are components that are damaged most often. The electric strength to the breakdown of the electric switch contact gap is measured by the electric field intensity and the corresponding voltage at which the breakdown of the system occurs. The breakdown of the contact gap is fostered by the heterogeneity of voltage gradient. Electric contact systems in the process of currents conduction or switching are the most loaded heat elements of the current paths. They should be designed, constructed and operated in such a way that during the conduction of operating currents the prescribed value of the temperature rise limit should not be exceeded and that the contacts should not weld or deform permanently during the conduction of fault currents. The paper presents exam-ples how to use analytical and numerical methods to evaluate the heterogeneity degree of the electric field in the contact gap. In addition, appropriate mathematical relations were given to estimate the value of the contact gap breakdown voltage. Finally, the paper discusses the factors influencing the ampacity of the contacts during the conduction of operating and short-circuit currents.

PL

Układy izolacyjne oraz stykowe łączników elektroenergetycznych należą do podzespołów, które najczęściej ulegają uszkodzeniu. Miarą wytrzymałości elektrycznej na przebicie przerwy (przestrzeni) międzystykowej łącznika jest natężenie pola elektrycznego i odpowiadające mu napięcie, przy którym następuje przebicie układu. Przebiciu przerwy międzystykowej sprzyja występująca tam niejednorodność naprężeń elektrycznych. Układy stykowe w stanie przewodzenia prądów lub w procesie ich łączenia są z kolei najbardziej obciążonymi cieplnie elementami torów prądowych. Powinny być tak zaprojektowane, wykonane i eksploatowane, aby w stanie przewodzenia prądów roboczych nie były przekroczone przepisowe wartości przyrostów temperatury i żeby styki się nie sczepiały, ani trwale nie odkształcały podczas przewodzenia prądów zakłóceniowych. W pracy przedstawiono przykłady wykorzystania metod analitycznych i numerycznych do oceny stopnia niejednorodności pola elektrycznego w przestrzeni międzystykowej oraz podano odpowiednie zależności matematyczne, umożliwiające oszacowanie wartości napięcia przebicia przerwy międzystykowej. W opracowaniu tym omówiono również czynniki wpływające na obciążalność prądową układów stykowych w stanie przewodzenia prądów roboczych oraz zakłóceniowych.

Słowa kluczowe

EN

electric strength to the breakdown of the contact gap; current exposures of contact systems

PL

Wytrzymałość elektryczna na przebicie przerwy międzystykowej; narażenia prądowe układów stykowych

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 54, nr 4
• Strony: 33--39 [tekst ang.], 80--86 [tekst pol.]
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kulas S. J.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Wojskowa Akademia Techniczna ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Supronowicz H.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Wojskowa Akademia Techniczna ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• 1. Au A., Maksymiuk J., Pochanke Z.: Podstawy obliczeń aparatów elektroenergetycznych, WNT, Warszawa, 1982.
• 2. Borkowski P.: Erozja łukowa styków łączników elektrycznych, WPŁ, Łódź 2013.
• 3. Ciok Z., Maksymiuk J., Kulas S., Zgliński K.: Problemy analizy, badania oraz eksploatacji urządzeń rozdzielczych, Sympozjum Krajowe „Elektryczna Aparatura Rozdzielcza”, EAR’2004, Po-znań 2004, s. 9-18.
• 4. Kulas S.: Tory prądowe i układy zestykowe, OWPW, Warszawa 2008.
• 5. Kulas S., Zgliński K.: Badania sczepiania się zestyków wielko-prądowych, Konferencja Naukowa „Postępy w Elektrotechnice stosowanej” Kościelisko 2007, s. 77-79.
• 6. Kulas S., Kolimas Ł.: Optimization of electric field in contacts on example of making switch, Proceedings of the 42th Interna-tional Universities Power Engineering Conference, Brighton, 2007, s. 491-495
• 7. Maksymiuk J., Nowicki J.: Aparaty elektryczne i rozdzielnice, OWPW, Warszawa 2014.
• 8. Markiewicz H.: Urządzenia elektroenergetyczne, WNT, War-szawa 2001.
• 9. Shoffa V.N., Miedzinski B.: Sinchronnaja komutacja gerkonami elektriczeskich cepiej pieremiennovo toka, Proc. 3rd Int. Conf. on „REED Switches and Products” Ryazan, Russia, 2011, pp 48-60.
• 10. Slade P.: Electrical contacts, Marcel Dekker Inc., New York 1999.
• 11. Walczuk E.: Resistance and temperature variations of heavy cur-rent contacts in welding conditions, Proc. of the Tenth Int. Conf. on Electrical Contact Phenomena (ICECP’80), Budapeszt 1980, s. 367-375.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).