Changes to the SF6 outflow area in the nozzle of a high voltage auto-pneumatic circuit breaker during a short-circuit current interruption

• Autorzy: Sibilski H. , Dzierżyński A. , Hejduk A. , Kuraszkiewicz J.

Identyfikatory

DOI

10.5604/00326216.1210608

Warianty tytułu

PL

Zmiany przekroju krytycznego dyszy SF6 auto-pneumatycznego wysokonapięciowego wyłącznika podczas wyłączania prądu zwarciowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a calculation method for the SF6 outflow area across the critical cross-section of the nozzle in an HV puffer circuit breaker during the interruption of a short-circuit current. The presence of an electrical arc can cause clogging of the nozzle at the moment when the arc cross section is close to the nozzle throat area. The clogging depends on the instantaneous current value and can cause ablation of the nozzle material. In the long term it can result in a change in the nozzle dimensions which adversely affects the interrupting ability of the circuit breaker.

PL

W artykule podano sposób obliczania wypływu gazu SF6 w przekroju krytycznym dyszy w wyłącznikach autopneumatycznych. W wyniku działania łuku elektrycznego podczas wyłączania prądu zwarciowego może dochodzić do zatykania dyszy i wzrostu ciśnienia, a po wielokrotnych wyłączeniach w wyniku wysokiej temperatury łuku może wystąpić deformacja dyszy i pogorszenie własności łączeniowych. Do obliczeń przyjęto wyłącznik z napędem pneumatycznym, posiadający komorę roboczą i tłumiącą. Po rozejściu się styków zapala się łuk, który wydłużony do przekroju krytycznego dyszy zatyka częściowo dyszę zwiększając w efekcie ciśnienie w objętości dyszy wskutek wzrostu temperatury gazu. Po wielokrotnych wyłączeniach prądu zwarciowego wysoka temperatura powoduje degradację powierzchni w przekroju krytycznym dyszy i w efekcie powiększenie przekroju dyszy, co może zmienić parametry łączeniowe wyłącznika.

Słowa kluczowe

EN

HV puffer circuit breaker; SF6; nozzle; ablation; gas flow

PL

wyłącznik autopneumatyczny; SF6; dysza; ablacja; przepływ gazu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2016
• Tom: Z. 273
• Strony: 25--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Sibilski H.

• Electrotechnical Institute, ul. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Dzierżyński A.

• Electrotechnical Institute, ul. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Hejduk A.

• Electrotechnical Institute, ul. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

autor

Kuraszkiewicz J.

• Electrotechnical Institute, ul. Pożaryskiego 28, 04-703 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Poniecki W.: Metoda symulacji działania podczas procesu wyłączania prądu wysokonapięciowego wyłącznika z sześciofluorkiem siarki na przykładzie wyłącznika trzeciej generacji, Prace Instytutu Elektrotechniki, issue 213, pp. 6-164, 2002.
• 2. Poniecki W.: Method of Computation the Puffer – SF6 Circuit – breaker Operation, XII Symposium on Electrical Discharges in Gases. Pasym., pp. 261-274, 1989.
• 3. CIGRE WG 13- 1 Practical Computation the Puffer application of arc Physics in Circuit breakers. Survey of Calculation Method and Application Guide. Electra, no. 118, pp. 251-274, 1989.
• 4. Stokes A. D., Sibilski H. and Kovitya P.: Ablation arcs. II. Arcs in plastic materials and in boric acid, Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 22, no. 11, 1989.
• 5. Rogers G. F., Mayhew Y. R.: Engineering Thermodynamics, Work and Heat Transfer, Longmans, 1967.
• 6. Lowke J. J., Ludwig H. G.: A simple model for high current arcs stabilized by forced convection, Journal of Applied Physics, vol. 46, no 8, pp. 3352-3360, 1975.

Uwagi

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