Lichtbogenlöschkammer

Die Lichtbogenlöschkammer ist eine kritische Komponente des Lastumschalters in einem Stufenschalter (OLTC)-System. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die elektrischen Lichtbögen sicher zu enthalten und zu löschen, die entstehen, wenn der Lastumschalter den Strom während Umschaltvorgängen unterbricht. Dies verhindert Schäden an den Kontakten, erhält die Systemzuverlässigkeit und gewährleistet den sicheren Betrieb des Transformators. Die Kammer ist für hohe Spannungen und Ströme ausgelegt, mit Nennspannungen typischerweise von 12 bis 40,5 kV und Nennströmen von 630 bis 3150 A gemäß IEC 60265-1. Sie muss auch Kurzschluss-Ausschaltströme von 20–50 kA gemäß IEC 62271-100 standhalten. Die Lichtbogenlöschzeit beträgt typischerweise 10–30 ms. Die Kammer arbeitet unter Drücken von 1,0–1,6 MPa, mit einer maximalen Leckrate von 0,5 % pro Jahr gemäß IEC 62271-1. Die Isolationspegel reichen von 28 bis 95 kV Blitzstoßspannung. Die mechanische Lebensdauer ist für 10.000 bis 30.000 Schaltungen ohne Wartung ausgelegt, und der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 bis 85 °C. Die Kammer ist gegen Staub und Wasserstrahlen bis IP54–IP65 geschützt. Verwendete Materialien umfassen hochtemperaturbeständige Isolierstoffe wie Keramik oder glasfaserverstärkten Kunststoff, lichtbogenfeste Kontaktmaterialien wie Kupfer-Wolfram-Legierungen sowie metallische Lichtbogenlaufschienen oder Löschbleche. Die Materialgüte für glasfaserverstärkten Duroplast ist SMC/DMC gemäß GB/T 1303.2. Das Gewicht variiert je nach Spannungsklasse und Konstruktion zwischen 5 und 15 kg. Diese Werte sind Referenzbereiche; verifizieren Sie modellspezifische Parameter mit dem Hersteller.

Wenn der Lastumschalter öffnet, um die Stufe zu wechseln, entsteht ein elektrischer Lichtbogen zwischen den sich trennenden Kontakten. Die Lichtbogenlöschkammer verwendet eine Kombination von Techniken, um diesen Lichtbogen schnell zu löschen: 1) Den Lichtbogen in einen schmalen, verlängerten Pfad zu zwingen, um seinen Spannungsabfall und Widerstand zu erhöhen, 2) Den Lichtbogen durch Kontakt mit Isoliermaterialien oder Gasen zu kühlen, 3) Magnetfelder zu nutzen, um den Lichtbogen in Lichtbogenlaufschienen oder Löschbleche zu treiben, die ihn teilen und kühlen, und 4) In einigen Konstruktionen einen Hochdruckgasstoß zu erzeugen, um den Lichtbogen physisch auszublasen.