Перенапряжения при отключении ненагруженных линий

На рис. 3 представлена схема ненагруженной линии. Выключатель В₃ отключают ненагруженную линию Л₁. В цепи протекает синусоидальный ток. При обрыве этого тока (при его прохождении через нуль) напряжение на линии Л₁ имеет амплитудное значение U=U_y.max. После обрыва тока на линии сохраняется напряжение U₀=U_y.max, создаваемое зарядом на емкостях линии. На контактах выключателя появляется напряжение U_в(t), вызванное разностью ЭДС источника e=E_maxcos(wt) и напряжение U_{0 ,} созданное зарядом на линии. U_в(t)=E_maxcos(wt)–U_0. Через полпериода промышленной частоты напряжение на контактах выключателя достигнет значения E_max+ U₀.

Рис. 3. а) схема ненагруженной линии;

б) переходной процесс при повторном зажигании дуги в выключателе

Максимальное напряжение в переходном процессе зависит от повторного пробоя межконтактного промежутка выключателя. Возможность повторного пробоя определяется соотношением между кривыми возрастания электрической прочности промежутков выключателя и восстанавливающегося напряжения (рис.4.). Если кривая восстанавливающегося напряжения (кривая 1) пересечет кривую роста электрической прочности промежутков выключателя U_пр(t) в точке В, то произойдет повторное зажигание дуги. Если же восстанавливающееся напряжение U_в(t) (кривая 2) растет медленно, то отключение ненагруженной линии произойдет без повторного пробоя.

Рис.4. Кривые восстанавливающейся прочности (U_пр) (1)
и напряжения на выключателе (U_в) (2)

Из опыта эксплуатации известно, что величина перенапряжения составляет 3U_ф. При снижении уровня изоляции до 2,5U_ф при отключении ненагруженной линии указанные перенапряжения становятся опасным для изоляции.