Spínač magnetického pole ( polní hasicí stroj , AGP) je elektrický přístroj určený pro spínání v obvodu budícího vinutí velkých synchronních strojů a stejnosměrných strojů .
Dojde-li k poškození uvnitř synchronního stroje, je pro minimalizaci rozvoje havárie a následně snížení nákladů na následné opravy nutné pokusit se uhasit magnetické budicí pole stroje v co nejkratším čase. Ale budicí vinutí synchronních strojů mají velkou indukčnost a při přerušení takového obvodu se v budicím vinutí indukuje velké EMF , které prorazí jeho izolaci. Často se tento problém řeší zavedením vybíjecího odporu paralelně k budícímu vinutí (OV), který se krátkodobě zapne v okamžiku spouštění a zastavení synchronního stroje: při spuštění stroje je OB zkratován na výboj odpor a stroj je pod vlivem napětí přivedeného na stator (u synchronních motorů) nebo přivedením točivého momentu z externího mechanismu (u synchronních generátorů ) zrychluje na podsynchronní otáčky; na OB a odpor se přivede budicí napětí a poté se vybíjecí odpor vypne. Po zastavení proběhne pořadí spínání v opačném pořadí: nejprve se zapne odpor a poté se vypne budič. Energie uložená v OF se uvolňuje ve formě tepla ve vybíjecím odporu. Je známo, že k poklesu buzení dojde exponenciálně, po uplynutí přibližně tří časových konstant můžeme napětí na OB považovat za rovné nule. Časová konstanta takového obvodu je nepřímo úměrná vybíjecímu odporu a zvýšením jeho hodnoty je možné zkrátit dobu tlumení pole. Ale zvýšení hodnoty vybíjecího odporu má limit na spínací přepětí. Že. doba zhášení pro takový systém je poměrně dlouhá.
Nejlepší forma proudu OB, když je pole zhášeno, je lineárně klesající s udržováním napětí na OB. To samozřejmě vyžaduje vybíjecí odpor s nelineárním CVC . Použití varistorů pro tento účel nelze považovat za optimální. Jako prvek s nelineárním CVC se používá elektrický oblouk . To se vysvětluje tím, že úbytek napětí v krátkém oblouku (délka 2-3 mm) mezi mřížkovými deskami je konstantní, když se proud mění v širokém rozsahu.
Hlavním prvkem AGP je obloukový zhášecí rošt, na kterém se při vypnutí zapalují oblouky - nelineární odpor. Aby se zabránilo zhasnutí oblouku a vzniku přepětí, jsou mřížkové desky posunuty se speciálními odporovými sekcemi. Zahrnutím vzhledem k OB existují:
Výhodou prvního provedení je menší počet desek v rastru; nevýhodou je složitý spínací systém (a tedy složitá kinematika mechanismu ) a také potřeba přídavného rezistoru (což poněkud zhoršuje účinnost tlumení). AGP se sériovou mřížkou má větší počet desek v mřížce, má mechanismus jako klasické spínače, nepotřebuje přídavný odpor. V praxi se obvykle používají AGP druhého typu.
Když je dán vypínací signál, uvolnění uvolní západku, která drží kontakty. V tomto případě se nejprve vypnou silové kontakty (bez oblouku) a poté se vypnou obloukové kontakty, zatímco na nich se oblouk zapálí, je vtažen do roštu a je rozdělen do mnoha malých oblouků, které vytvářejí optimální tlumení pole. Doba zhášení oblouku 0,2 - 1,5 sekundy v závislosti na výkonu a typu stroje. U velkých turbogenerátorů může doba tlumení pole při volnoběhu dosáhnout až 13 sekund. (kvůli vířivým proudům v masivním rotoru) je doba zhasnutí oblouku v AGP zlomek sekundy. Pro tlumení vířivých proudů se provádí krátkodobý obrat napětí na OF.
V Rusku je jediným vývojářem a výrobcem závod Electrosila v Petrohradě . První model AGP byl vyvinut pro hydrogenerátory kaskády HPP Volga-Kama . [jeden]
AGP se běžně používají v budicích systémech turbogenerátorů a hydrogenerátorů. Spolu se speciálními konstrukcemi AGP lze použít i univerzální jističe s paralelně zapojenými varistory . [2]