Łączniki próżniowe prądu przemiennego należą obecnie do najbardziej dynamicznie rozwijających się konstrukcji łączników elektroenergetycznych niskiego i średniego napięcia. Zwłaszcza w zakresie średnich napięć ma miejsce szybki wzrost ich udziału w globalnej produkcji łączników tych napięć, przekraczający już znacznie 50% w niektórych państwach wysoko uprzemysłowionych (np. Japonia, Niemcy) [3 1]. Istnieje przekonanie, że wkrótce będzie to dominująca technika łączenia w zakresie średnich napięć. W przypadku łączników próżniowych niskiego napięcia ich udział w produkcji aparatowej jest wprawdzie jeszcze mniejszy niż tańszych od nich i prostszych w budowie łączników powietrznych z komorami gaszeniowymi płytkowymi (magnetowydmuchowymi), jednak już teraz zdominowały one takie gałęzie przemysłu jak górnictwo czy petrochemia, w których trudne warunki środowiskowe i techniczne ograniczają możliwość stosowania łączników tradycyjnych. Istotne znaczenie dla dalszego kształtowania się rynku łączników niskonapięciowych ma bez wątpienia to, że należą one do najbardziej rozpowszechnionych aparatów produkowanych wielkoseryjnie w szerokim asortymencie. Rywalizacja dotyczy więc bardzo znaczącego rynku. Tym ważniejsze i pilniejsze są zadania związane z dalszym zwiększaniem jakości łączników obecnie produkowanych oraz opracowaniem nowych konstrukcji łączników, co pozwoli na rozszerzenie ich dotychczasowej oferty.

Spis treści:

Wykaz ważniejszych oznaczeń

1. Wstęp

2. Charakterystyka luku próżniowego
2.1. Formy luku próżniowego
2.2. Wytrzymałość połukowa przerwy międzystykowej w próżni
2.2.1. Zależności podstawowe
2.2.2. Wczesna faza wytrzymałości przerwy połukowej
2.2.3. Późna faza wytrzymałości przerwy połukowej
2.3. Badania parametrów plazmy luku w próżni
2.3.1. Metodyka badań
2.3.2. Wyniki badań wybranych parametrów plazmy luku próżniowego gaszonego impulsem przeciwprądu

3. Prąd ucięcia łączników próżniowych
3.1. Zależności podstawowe
3.2. Wartości charakterystyczne prądu ucięcia
3.3. Metoda badań wartości charakterystycznych prądu ucięcia
3.4. Odskoki styków i prądy ucięcia przy zamykaniu łączników próżniowych niskiego napięcia

4. Mechanizmy powstawania przepięć w obwodach elektrycznych z łącznikami próżniowymi
4.1. Wprowadzenie
4.2. Przepięcia podczas wyłączania obwodów indukcyjnych
4.2.1. Przepięcia w następstwie naturalnego ucięcia prądu
4.2.2. Przepięcia w następstwie wymuszonego ucięcia prądu
4.2.3. Eskalacja napięcia powrotnego
4.2.4. Zapłony późne
4.3. Szacowanie prawdopodobieństwa występowania przeskoków napięcia w komorach próżniowych łączników
4.4. Przepięcia podczas odskoków styków
4.4.1. Przepięcia w obwodach indukcyjnych
4.4.2. Przepięcia i przetężenia w obwodach pojemnościowych
4.5. Ograniczanie przepięć łączeniowych
4.5.1. Dopuszczalne wartości przepięć łączeniowych
4.5.2. Środki ochrony przeciwprzepięciowej

5. Wymuszone wyłączanie prądu w próżni
5.1. Wprowadzenie
5.2. Gaszenie luku elektrycznego w próżni z wykorzystaniem pola magnetycznego
5.3. Gaszenie luku elektrycznego w próżni z wykorzystaniem przeciwprądu

6. Modele matematyczno-fizyczne gaszenia dyfuzyjnego łuku próżniowego oraz zjawisk połukowych
6.1. Modele strefowe dyfuzyjnego luku próżniowego
6.2. Model hydrodynamiczny luku próżniowego
6.3. Modele zjawisk połukowych
6.3.1. Wprowadzenie
6.3.2. Opis rozpływu plazmy po przejściu prądu luku próżniowego przez zero
6.3.3. Modele rozpływu plazmy po przejściu prądu luku próżniowego przez zero

7. Symulacja cyfrowa zjawisk występujących podczas wymuszonego impulsem przeciwprądu gaszenia dyfuzyjnego łuku próżniowego
7.1. Wprowadzenie
7.2. Symulacja cyfrowa zjawisk połukowych z zastosowaniem metody EMTP
7.2.1. Wprowadzenie
7.2.2. Symulacja z zastosowaniem programu komputerowego TURBO PASCAL
7.2.3. Symulacja z zastosowaniem programu komputerowego ATP
7.3. Symulacja cyfrowa z zastosowaniem programu komputerowego MATLAB
7.4. Symulacja cyfrowa wybranych wielkości fizycznych z zastosowaniem metody elementów skończonych i programu komputerowego ANSYS
7.4.1. Wprowadzenie
7.4.2. Symulacja cyfrowa wybranych wielkości fizycznych występujących podczas palenia się łuku próżniowego
7.4.3. Symulacja cyfrowa wybranych wielkości fizycznych występujących podczas gaszenia łuku próżniowego

8. Niezawodność styczników próżniowych
8.1. Wprowadzenie
8.2. Metodologiczne podstawy tworzenia modeli niezawodności stycznika
8.3. Struktura niezawodnościowa stycznika próżniowego
8.4. Parametry prognozujące niezawodność styczników
8.4.1. Kryteria wyboru parametrów prognozujących
8.4.2. Parametry prognozujące niezawodność zestyków głównych styczników
8.4.3. Parametry prognozujące niezawodność cewek napędów elektromagnesowych styczników
8.4.4. Parametry prognozujące niezawodność układu izolująco-konstrukcyjnego
8.5. Modele niezawodności stycznika i jego elementów funkcjonalnych
8.5.1. Wprowadzenie
8.5.2. Wieloparametrowy model cyfrowy niezawodności zestyków głównych
8.5.3. Procedura wyznaczania trwałości zestyków z zastosowaniem wieloparametrowego modelu cyfrowego ich niezawodności
8.5.4. Symulacyjny model cyfrowy niezawodności zestyków z generowaniem przechyłu styków
8.5.5. Symulacyjny model cyfrowy niezawodności zestyków z generowaniem parametrów prostych regresji przechyłu styków
8.5.6. Symulacyjny model cyfrowy niezawodności cewki elektromagnesu napędowego stycznika z generowaniem konduktancji jej izolacji
8.5.7. Symulacyjny model cyfrowy niezawodności cewki elektromagnesu napędowego stycznika z generowaniem parametrów prostych regresji konduktancji jej izolacji
8.5.8. Symulacja cyfrowa trwałości układu izolująco-konstrukcyjnego stycznika
8.5.9. Symulacyjny model cyfrowy niezawodności stycznika próżniowego
8.6. Metody wyznaczania trwałości Tyk styczników próżniowych i ich elementów funkcjonalnych
8.6.1. Metoda dyskretna wyznaczania trwałości
8.6.2. Metoda uproszczona wyznaczania trwałości
8.7. Ocena przydatności praktycznej poszczególnych modeli niezawodności styczników

Literatura