Реактор

Реактор, катушка с индукционным сопротивлением, включаемая в электрич. цепь переменного тока для ограничения тока короткого замыкания. При прохождении через Р. номинальной силы тока 1_п происходит падение напряжения, выражаемое ф-лой;

U=Ι_η· а> · L-10^-3, (1)

где со=2nf, /—число пер/ск., L—индуктивность в mil. Отношение значения падения напряжения к значению номинального фазового напряжения сети TJ_fn, выраженное в %, называется реактивностью Р.:

Р =

и юо

Ufn

(2)

Очевидно наибольшее значение тока короткого замыкания не может превысить номинальную силу тока больше, чем в 100/р раз. Устанавливая реактор с той или иной реактивностью, можно необходимым образом ограничить величину тока короткого замыкания. Слишком большая реактивность в эксплоа-тации неудобна из-за большого падения напряжения и значительной величины джоу-

Фигура 1.

левых потерь. ОбычноР. изготовляются з-дами с реактивностью в 3—5—7,5—10%. Р. включаются между собирательными шинами электростанций и в фидерах. В зависимости от нагрузки Р. выпускаются для разных величин номинального тока 100—3 000 А.

По своей конструкции Р. делятся на две группы—с масляной изоляцией и без нее. Первые применяются в сетях с напряжением свыше 38 kV при установке внутри помещения и для наружной установки при напряжении, превышающем 25 kV. Для меньших напряжений Р. изготовляются без масляной изоляции, с естественным охлаждением. Наиболее распространенный тип этой группы— бетонные Р. Конструкция их представляет собой скрепленную отдельными бетонными колонками обмотку в виде вертикальной цилиндрической катушки с несколькими проводами в горизонтальном ряду. Бетонные колонки иногда связываются для большей жесткости конструкции общим основанием— бетонной шайбой. К основанию или непосредственно к колонкам прикреплены помощью анкерных болтов опорные изоляторы усиленных типов (фигура 1). Обмотка Р. делается из медного или алюминиевого кабеля. В бетонных Р. употребляют голый или изолированный кабель сечением 50—185 миллиметров². Бетон является достаточно хорошей изоляцией и позволяет применять голый кабель. Однако во время короткого замыкания возможно появление трещин в бетоне из-за расширения провода. Во избежание этого применяют иногда для кабеля асбестовую изоляцию толщиной в 1,5 миллиметров, которая служит буфером. Для напряжения свыше 11 kV обычно берется изолированный кабель. Чрезвычайно существенными для Р. являются величины просвета между витками и пролета между колонками. При коротком замыкании в Р. имеют место значительные электродина-мич. усилия, которые могут произвести короткое замыкание и вызвать аварию. Расстояние между центрами соседних проводов составляет обычно 30—50 м,м: максимальный пролет между колонками обычно не превышает 250 миллиметров. В целях более равномерного распределения потенциала в бетоне, в некоторых конструкциях употребляют особую систему намотки. На фигуре 2 дан разрез Р., показывающий расположение проводников в этом случае. Бетон, служащий в Р. креплением и изоляцией, должен быть весьма прочным. Нормальный состав его по объёму: 1 ч. цемента, 1 ч. гравия, 0,5 ч. песку, 0,4 ч. воды. Бетон этого состава выдержигает давление до 400 кз/лм-. Выводы Р. представляют собой луженые пластины или, для малых токов, концентрические зажимы. Ввод и вывод располагаются один вверху, другой внизу Р. Внешний диаметр Р. для напряжения до 11 kV обычно находится в пределах 750—1 500 миллиметров; высота 600— 1 300 миллиметров, вес одной фазы 230—1 600 килограмм. При

Фигура 2.

Название Р. б. (или вещества, пропитывающего ее)	Вещество, для которого Р. б служит индикатором	Цвет реакции	Примечание
Лакмус *ι { КГ	Щелочи Кислоты	Синий Красный	Чувствительность; КОН-1:20 000 NHa -1:60 000 H2SO4 —1:40 000 HCI—1:50 000
Метилоранж	Сильные кислоты Щелочи	Красный Желтый *	Нечувствителен к слабым и органич. «-там, С0₂, HCN, H₂S
Фенолфталеин	Сильные основания Кислоты	Красный Желтый	Нечувствителен к слабым основаниям^
Метиловый красный (метил-рот)	Органич. кислоты Основания Минеральные к-ты	Красно-фиолетовый Бледножелтый Синий	Применяется в овом растворе
Конго (смотрите Конго красный), бензопурнурин	Минеральные к-ты	Сипин	Не реагирует с органич. кислотами
Фуксин	Минеральные к-ты	Желтый
Метиловый фиолетовый (метилвиолет)	Минеральные к-ты	Коричневый (через синий и зеленый)	_
Куркума (желтая)	Щелочи (также борная к-та и ее соли)	Коричнево-красный	Чувствительность: КОН—1:20 000 NH₃ —1:30 000
Дпметиламиноазобензол	Щелочи Кислоты	Желтый Красный	В нейтральных растворах золотисто-желтый
Нодэозин	Щелочи	Розово-красный	-
Фенацетолин *з	Едкие щелочи	Светложелтый
Крахмальная бумага (пропитанная раствором крахмального клейстера)»	Иод	Синий	В высшей степени чувствительная реакция
Подокрахмальная бумага (пропитанная крахмальным раствором, к к-рому прибавлен KJ, также ZnJ₂ hjjh CdJ₂)	Озон Окислы азота	Синий	"
Крахмальная бумага, пропитанная KJ0₃	Сернистый газ	Синий	Чувствительность к следам газа, не ощутимым обонянием
Ртутная бумага (пропитанная солями закиси ртути)	Сернистый газ	Коричневый
Тетраметилдиаминодифенил- метан	Озон Азотистая к-та Хлор	Фиолетовый Соломенно-желтый Темносиний	Реакция затемняется бромом, дающим подобную же реакцию: сначала темносиний, потом зеленый и наконец бесцветный
Тетрамет». л-η-фен и лендиам ин.	Озон Азотистая к-та Галоиды Перекись водорода	Фиолетовый
Бумага, пропитанная ацетатами или нитратами тяжелых металлов (Pb, Ni, Со)	Сероводород	Черный	—
Бумага, пропитанная хлористым палладием I’ & С12 ^;	Окись углерода СО	Черный	Реакция затемняется H₂S, О3, СН₄ и ацетиленом, дающими такую жз цветную реакцию
•i Для тех же целей служат азолитми н (смотрите Лакмус) и л а к м о и д, получаемый сплавлением ¹резорцина с Na-нитритом. Бумага, пропитанная фенолфталеином и Na-нитритом или Na-суль-

фатом, слегка смоченная водой (сырая), при соприкосновении с отрицательным полюсом электрпч. тока краснеет. *з Для его приготовления смесь из 25 г фенола, 30 г конц II2SO4 и 30 г уксусного ангидрида нагревают с обратным холодильником; из полученного продукта удаляют свободные кислоты промыванием холодной водой; затем кипятят с водой и выпаривают досуха; растворением осадка в е получают индикатор. прохождении тока через Р. затрачивается мощность, идущая на потери в меди и в бетоне. Однако потери очень малы—составляют доли процента от всей кажущейся номинальной мощности Р.

Расчет и конструирование бетонных Р. распадаются на несколько отдельных элементов: 1) выбор сечения провода; 2) определение расстояний между центрами соседних проводов; 3) подбор числа витков в ряду, числа рядов и диаметров так, чтобы получить нужную индуктивность при наименьшем возможном расходе проводов; 4) подсчет потерь и поверка на нагрев; 5) расчет на электрическую прочность; 6) поверка на электродинамическую прочность.Сечениепровода выбирается таким, чтобы перегрев Р. при номинальном токе не превышал 80° и при коротком замыкании— 250°. Обычно плотность тока в Р. составляет ~ 2 А/лшЛ Перегрев при номинальном токе м. б. определен по приближенной ф-ле:

Т°=0,5АЧ, (3)

где А — плотность тока в А /мм², d— диам. провода в миллиметров. Нагрев при коротком замыкании определяется по ф-ле:

Ί%=ΤΙ + 0,603 А%. t, (4)

где А_у.·—плотность тока при установившемся коротком замыкании, t—продолжительность короткого замыкания в ск. Более точно определяется нагрев (для алюминиевого и медного кабеля) по кривым фигура 3. Величину ^{* 50}

А ² t нужно на графике откладывать из абсциссы, которая соответствует нагреву. при номинальн.токе. Обычно Р. рассчитывают на термин, прочность при максимальном возможном значении установившегося тока короткого замыкания Продолжительность короткого замыкания принимается равной 5 ск. Расстояние между центрами витков берется, как указано ранее, в пределах 30—

50 миллиметров. При расчете обмотки Р. число проводов в ряду берется 4—10. Число рядов 6—20. Минимальный диаметр обмотки бывает не менее 350 миллиметров. Наивыгоднейшая форма обмотки—при отношении ширины и высоты обмотки к среднему диаметру, равном 0,33. При нескольких параллельных ветвях надлежит так рассчитать обмотку, чтобы самоиндукции всех ветвей были одинаковы; для этого каждая ветвь должна иметь то же число внешних, средних и внутренних витков, как и другие. Индуктивность Р. определяется с наилучшим результатом по формуле Корндорфера:

L=10,5 · г² · D_ср, (^)’^/< · 10-« тН, (5)


			Т
					у"
	ж	У \|	л	V
	7

к	л

4 8 12 Ю 20 24 28 3234-Ю*

исходящие в Р., определяются по закону Био и Савара

J=Н I²· 10^-8 kZicm, (7)

где Н—напряженность поля, I—сила тока. Напряженность поля определяется или опытным путем на модели Р. или расчетным способом [^х].

Изготовление бетоннйх Р. весьма просто— кабель вручную сматывают с барабана и закладывают в пазы планок шаблона. Намотка производится непрерывной спиралью—один горизонтальный ряд витков за другим. Набор планок вместе со стойками образует опоку для бетонных колонн. Бетон заливают в опоки и после выстойки разбирают планки и весь шаблон. В целях борьбу с гигроскопичностью бетона Р. по изготовлении пропаривают и покрывают водонепроницаемым лаком. Р. с воздушной изоляцией (бетонные и др.) делаются однофазными. В трехфазных сетях пользуются тремя однофазными Р. Отдельные фазовые Р. монтируются друг на друге или устанавливаются в отдельных сухих вентилируемых ячейках. Р. с масляной изоляцией, применяемые для высоких напряжений, значительно сложнее по конструкции. В основном они представляют собой обмотку, намотанную на полом цилиндре из пертинакса и укрепленную в баке с трансформаторным маслом. Для вводов и выводов служат проходные изоляторы в крышке бака. Значительной конструктивной трудностью является защита бака от действия магнитных полей обмотки. В мошных Р. применяется водяное охлаждение масла, для чего в баке помещают змеевик с проточной водой. По внешнему виду масляный Р. почти не отличается от мощного трансформатора; бак, обычно гладкий и без катков, имеет консерватор, спускные краны, сигнальные термометры и т. д. Масляные Р. делаются однофазные и трехфазные. Во втором случае в баке помещаются три отдельных цилиндра с обмотками. Испытание готового Р. обычно заключается в наружном осмотре, в проверке индуктивности (допуск +10%), величины потерь и изоляции. Самым важным испытанием является проверка прочности при коротком замыкании; это испытание в виду сложности производится лишь в специальных случаях.

Лит.: i) Буткевич 10. В. и Чусов Π. П., Электродинамические усилия в реакторах, «Вестник теоретической и эксперимент, электротехники», Москва, 1931, 2; Б а м д а с А., Самоиндукция реакторов, «Энергетич. вестник», Харьков, 1930, 2; Лысов Н. и Маш кил л ей со π Е., Расчет нооф-та самоиндукции реакторов, «Вестник электропромышленности», М., 1930, 3; Б а м д а с А. и Сухаревский Ю., Расчет монтажных расстояний для реакторов, там же, Москва, 1931, 4; К о г n d б г { е г, Zur Berechnung von Drosselspulen, «ETZ», Berlin, 1917, 44; H a k J., Zur Berechnung von eisenlosen Drosselspulen und der zwi-schenkoaxialen Spulen wirkenden Krafte, ibid., 1929, ejGramisch O., Die Berechnung elsenfreier Drosselspulen, «EuM», 1928; H a k J., Die eisenlose Dros-selspule vom kleinsten Kupfergemeicht, ibid., 1928; Kierstead, Oil Tmmersed Current Limiting Reactors, «General Electric Review», Schenectady—N. Y., 1929, 3. А. Бамдас. где г—число витков, D_cp.—средний диаметр обмотки, U—периметр сечения одной стороны обмотки. При величине ~> 1 следует применять иную ф-лу:

L=10,5 · z² · D_CP · ]/"-ψ- · 10^_β mil. (6)

Активные потери в Р. на 30—60% больше омических при постоянном токе. Усилия, про-