Details

Целью данной работы является изучение возможности использования альтернативного дугогасящего газа g³ в качестве рабочего газа в дугогасительном устройстве высоковольтного выключателя и сравнительная оценка отключающей способности высоковольтных выключателей при использовании g³ и SF₆. В рамках исследования выполнен анализ современных газовых выключателей, изучена конструкция автокомпрессионного дугогасительного устройства, проанализированы предъявляемые к рабочим газам требования, а также параметры, определяющие отключающую способность. Исследовано взаимодействие выключателя 110 кВ, 31,5 кА с сетью. В ходе работы рассчитаны геометрические параметры дугогасительного устройства и проанализированы термодинамические параметры для двух вариантов изоляции: g³ и SF₆. Показана принципиальная возможность замены g³ на SF₆ без внесения изменений в конструкцию дугогасительного устройства и приводное устройство высоковольтного выключателя. Для решения поставленных задач применялось ПО: Mathcad, COMSOL Multiphysics.

The objective of this work is to study the possibility of using the alternative arc‑quenching gas g³ as the working gas in the arc‑quenching device of a high‑voltage circuit breaker and to perform a comparative assessment of the breaking capacity of high‑voltage circuit breakers when using g³ versus SF₆. As part of the research, an analysis of modern gas circuit breakers was carried out, the design of the self‑blast arc‑quenching device was studied, and the requirements for working gases as well as the parameters determining breaking capacity were analyzed. The interaction of a 110 kV, 31.5 kA circuit breaker with the electrical network was investigated. The geometric parameters of the arc‑quenching device were calculated, and the thermodynamic parameters for two insulating media - g³ and SF₆ - were analyzed. The fundamental feasibility of replacing SF₆ with g³ without modifying the design of the arc‑quenching device or the operating mechanism of the high‑voltage circuit breaker is demonstrated. The following software tools were used to solve the tasks: Mathcad, COMSOL Multiphysics.