Застосування елегазу як дугогасящей середовища дозволило істотно знизити габарити обладнання. За рахунок інертності і негорючості, елегаз володіє дугогасними властивостями, набагато переважаючими властивості інших дугогасящих середовищ.
Однак в певних режимах роботи висока пробивна стійкість елегазу може мати негативний характер.
Такі режими характерні для ВЛ-500 кВ мають значну протяжність і компенсацію реактивної потужності.
Ця ситуація виникає при односторонньому автоматичному або ручному включенні під напругу повітряної лінії (ПЛ) з шунтирующими реакторами (ШР) на однофазне коротке замикання (КЗ).
При включенні ПЛ поблизу нуля напруги джерела живлення в усіх фазах виникають значні апериодические складові струму через вимикач, через наявність великої індуктивності ШР.
У пошкодженій фазі струм КЗ має той же порядок, що і апериодическая складова, тому без затримок ток переходить через нуль і успішно відключається вимикачем.
Однак в здорових фазах вимушений струм внаслідок компенсації ємності ВЛ индуктивностью ШР значно менше аперіодичної складової, через що відбувається затримка моменту переходу струму через нуль.
елегазовий вимикач відключає струм тільки при його переході через нуль, тому дуга на контактах горить тривалий час. Відбувається значне перегрів газу та зростання тиску всередині камери.
До недавнього часу використовувалися повітряні вимикачі (ВВ) були працездатні в усіх режимах роботи ПЛ 500 кВ.
Зазначений вище режим, для ВВ не був проблемою. Пояснити це можна так: при повторному включенні, замикання межконтактного проміжку ВВ відбувається в моменти часу біля максимуму напруги, тобто при φ = π / 2.
Фізично це пояснюється таким чином: при русі контактів назустріч один одному замикання контактів здійснюється внаслідок пробою повітряного межконтактного проміжку.
Такий пробій найбільш імовірний поблизу максимуму напруги. У цих умовах апериодическая складова струму через вимикач незначна і проблем при подальшому відключенні не виникає.
Аналіз осцилограм, отриманих при аварії з елегазовими вимикачами, показує, що міжконтактного проміжок в елегазі може замикатися в будь-яку фазу напруги, в тому числі і поблизу нуля напруги, тобто при φ = 0.
Причиною цього є, як не дивно, найкращі в порівнянні з повітрям електроізоляційні властивості елегазу.
При русі контактів елегаз не пробиває до зближення їх на незначні відстані, які можуть долатися за час, менше чверті періоду промислової частоти (5 мс), тобто за час, коли напруга не встигає досягти свого амплітудного значення.
Замикання контактів відбувається равновероятно при будь-яких значеннях напруги, в тому числі і при значеннях, близьких до нуля. У цих умовах і з'являється велика апериодическая складова в який відключається струмі, що приводить до аварії.
Елегазові вимикачі мають замкнутий об'єм дугогасильні камери, в якій інтенсивність гасіння дуги в чому залежить від енергії дуги, яка визначається струмом відключення.
При розглянутому повторному відключенні струмів в здорових фазах їх величина незначна, особливо поблизу резонансних режимів. Елегазовий вимикач не може відключити такі струми, поки вони не перейдуть через нуль.
Така поведінка вимикача оцінюється як позитивне при відключенні малих індуктивних струмів, оскільки при цьому перенапруги виходять мінімальними.
Однак, при несиметричних режимах ці позитивні властивості представляються негативними, так як можуть призводити до аварійних ситуацій.
Повітряний вимикач, володіючи запасом повітря під постійним тиском, гасить дугу відключення з інтенсивністю, що не залежить від сили струму, може бути навіть зі зрізом струму.
Швидшому гасіння дуги також сприяє більш швидке загасання аперіодичної складової, оскільки до активного опору ланцюга додається значний опір дуги гасіння.
Проблема з відключенням однофазних к.з елегазовими вимикачами може бути вирішена установкою запобіжних клапанів скидають надлишковий тиск при тривалому перегріві елегазу.
Іншим рішенням цієї проблеми в енергосистемах є режимні заходи, що виключають однофазні включення і вимкнення ПЛ-500 кВ.
Однак, такі режимні заходи істотно знижують стійку паралельну роботу енергосистем, так як ОАПВ у великій кількості випадків успішно, і синхронізація систем в цьому випадку не потрібно.
