Olieschakelaar: typen, markering + gebruiksspecificaties

Onder de schakelapparatuur wordt een eervolle plek, zoals een veteraan, ingenomen door een olieschakelaar die wordt gebruikt in zowel binnen- als buitenschakelapparatuur van elke spanning.

De belangrijkste functie is het in- of uitschakelen van individuele lijnen van een normaal werkend elektrisch systeem of in niet-standaard situaties. Afsluiten gebeurt, afhankelijk van de omstandigheden, automatisch of handmatig.

In dit artikel zullen we de bestaande typen van deze apparaten, hun classificatie en etikettering beschouwen. We besteden ook aandacht aan de voor- en nadelen van dergelijke schakelaars, functies en regels voor het gebruik ervan. Voor een beter begrip van het materiaal hebben we diagrammen, tabellen, visuele foto's en thematische videorecensies geselecteerd.

Voors en tegens van olieschakelaars

Deze apparaten hebben een relatief eenvoudig ontwerp. Ze hebben een goed breekvermogen, zijn niet afhankelijk van de weersomstandigheden. Als er een storing optreedt, kunnen reparaties worden uitgevoerd. Tank MV's zijn geschikt voor installatie buitenshuis. Er zijn voorwaarden voor het monteren van ingebouwde stroomtransformatoren.

Een belangrijke rol in het werk van MV wordt gespeeld door de snelheid van contactdivergentie. Er kan zich een situatie voordoen waarin de contacten met grote snelheid uiteenlopen en de boog onmiddellijk een lengte bereikt die daarvoor cruciaal is. In dit geval is de grootte van de herstelspanning mogelijk niet voldoende om de contactopening te doorbreken.

Nadelen zijn meer bij tankschakelaars. De eerste is de aanwezigheid van een grote hoeveelheid olie, dus de aanzienlijke afmetingen van deze units en schakelaars. Het tweede - brand- en explosiegevaar, in noodsituaties kunnen de gevolgen het meest onvoorspelbaar zijn.

Het oliepeil in de tank en in de inlaten, evenals de staat ervan, moet periodiek worden gecontroleerd. Als er MV is in de aangesloten voedingsnetwerken, is het noodzakelijk om een ​​speciale oliefaciliteit te hebben.

Op de foto de VMG-olieschakelaar. Het kan alle laad- en kortsluitstromen uitschakelen, inclusief de breekstroomlimiet. Dit type wordt veel gebruikt in onderstations van transformatoren.

Classificatie van olie-automaten

Het gebruik van olieschakelaars begon eind vorige eeuw. Bijna tot het midden van de twintigste eeuw waren er eenvoudigweg geen andere loskoppelingsapparaten in hoogspanningsnetwerken.

Er zijn twee grote groepen van deze apparaten:

1. Tankwaarvoor de aanwezigheid van een groot volume olie kenmerkend is. Voor deze apparatuur is het zowel de omgeving waarin de boog wordt gedoofd als de isolatie.
2. Laag olie- of laag volume. De hoeveelheid vulmiddel erin zegt de naam zelf. Deze schakelaars bevatten diëlektrische elementen en de olie is hier alleen nodig om te blussen.

De eerste worden voornamelijk gebruikt in distributie-installaties van 35 tot 220 kV. De tweede - tot 10 kV. BMT-oliearme apparaten worden ook gebruikt in buitenschakelapparatuur ontworpen voor 110 en 220 kV.

Het principe van booguitdoving is in beide typen identiek. De boog die verschijnt bij het openen van de hoogspanningscontacten van de schakelaar zorgt voor een snelle verdamping van de olie. Dit leidt tot de vorming van een gasmantel rond de boog. Deze formatie bestaat uit oliedamp (ongeveer 20%) en waterstof (H2).

De boogspleet wordt gedeïoniseerd als gevolg van snelle afkoeling van de boogcilinder door het mengen van gassen met hoge en lage temperatuur in de schaal.

Op het moment van boogvorming in de contactzone is de temperatuur erg hoog - ongeveer 6000⁰. Afhankelijk van de installatie worden de stroomonderbrekers gebruikt voor binnen- en buitengebruik, maar ook voor gebruik in schakelapparatuur - complete schakelapparatuur.

Bekijk # 1 - tanktype apparatuur

Schakelapparatuur van dit type kan afhankelijk van de spanning één of meer tanks hebben. In het eerste geval is het maximaal 10 kV, in sommige gevallen maximaal 35. Elke fase van de stroomonderbrekers die werken in installaties met hoogspanning, wordt in een afzonderlijke tank geplaatst.

Alle tankschakelaars hebben ongeveer dezelfde indeling. Een stalen tank bij de inlaten met olie plaatst een bluskamer. Buitencontacten overbrugt crossarm

De aandrijvingen naar zowel tank- als oliearme stroomonderbrekers kunnen handmatig zijn, automatisch worden gemonteerd op de solenoïde-schakelspoel of veergemonteerd. In het tweede geval wordt de magnetische eigenschap van de solenoïde gebruikt, wat het mogelijk maakt om de metalen kern die door middel van een speciaal systeem is verbonden met de MV-as aan te halen.

Bij het aanbrengen van een elektrische gelijkstroomsolenoïde op de wikkeling, wordt de eenheid ingeschakeld door de magnetische kernstang in te trekken, gevolgd door rotatie van de stroomonderbrekeras.

Een speciale vergrendeling houdt de as in deze positie. Gelijktijdig met het inschakelen, stelt de solenoïde een definitieve positie in voor het loskoppelen van veren, die, wanneer een speciale elektrische impuls arriveert, de MV ontkoppelt.

Het afsluitproces start de tweede solenoïde door het rolmechanisme (grendel) uit te kloppen. Hierdoor draait de as direct door de veer en schakelt uit. Voor de werking van de solenoïde-aandrijving is de aanwezigheid van een batterij vereist om deze van gelijkstroom te voorzien.

Als de batterij ontbreekt, wordt een veeraandrijving gebruikt. De opname wordt uitgevoerd met behulp van een elektromotor of vanwege spierinspanning. Handmatige uitschakeling is mogelijk voor apparaten met een laag vermogen met een kortsluitstroomwaarde tot 30 kA, voor uitschakeling waarvan een maximale kracht van 25 kg moet worden uitgeoefend.

Single tank MV met open boog

In sommige schakelapparatuur zijn tankschakelaars geïnstalleerd die geen boogkamers hebben. De elektrische boog wordt hier op de eenvoudigste manier gedoofd - door de contacten dubbel te verbreken in een met olie gevulde container. Dergelijke apparaten met een open boog omvatten binnenlandse modellen van VMB en VME. Ze zijn geclassificeerd voor een nominale stroom van 1,25 kA.

Regeling VME-6-200. Het ontwerp bestaat uit een tank (1), een deksel (2), porseleinen isolatoren (3), vaste contacten (4), beweegbare contacten (5), een kruiskop (6), boogcontacten (7), platen (8), een veer (9) ), as (10)

Het symbool "E" staat voor uitgraving, het nummer 6 is de spanningswaarde van 6 kV, 200 is de nominale stroom in ampère. De drempelonderbrekingsstroom voor deze MV is 1,25 kA. De tank van deze MV is gemaakt van staal en door middel van bouten verbonden met het deksel van gietijzer. De wanden van de tank zijn bedekt met isolatie (13).

Zes porseleinen isolatoren die door het dekseluiteinde gaan met koperen beugels die dienen als vaste werkcontacten. De VME-serie heeft een handmatige vliegwielaandrijving.

Er zijn beweegbare contacten op de traverse of contactbrug. Hier bevinden zich ook mobiele contacten in de vorm van koperen vierkanten. Koperen platen met koperen uiteinden onder aan de uiteinden van de isolatoren zijn vaste boogcontacten. De isolerende staaf door het contact met het aandrijfmechanisme communiceert de beweging van de beweegbare contacten.

Wanneer de traverse omhoog wordt gebracht, worden de vaste contacten gesloten, wordt de veer die verantwoordelijk is voor het loskoppelen samengedrukt, staat de MV aan. De schakelaar is verbonden met de aandrijfas van de vergrendeling, die hem op zijn plaats houdt. Bij elke ontkoppeling wordt de grendel losgelaten, gaat de veer open en volgt het juk snel naar beneden. In dit geval vindt een opeenvolgende opening van de werkcontacten plaats: 4 en 5, dan 7.8.

Dit veroorzaakt bij elke pool van de stroomonderbreker op twee punten het verschijnen van een boog en de ontbinding van olie. Binnenin de schalen 12 bereikt de druk 0,5 tot 1 MPa, waardoor het deïonisatieproces wordt geactiveerd. Binnen maximaal 0,1 s zijn de bogen gedoofd en verschijnen de schelpen, die opstijgen, onder de hoes en verhogen het volume van het luchtkussen.

Wanneer alle fasen van de MV zich in één tank bevinden, isoleert de olie de contacten tussen elkaar en van het tanklichaam, dat moet worden geaard

Deze laatste fungeert als buffer en vermindert de impactkracht tijdens het blussen. De normale hoogte van de airbag is ongeveer 25% van het volume. Het overschrijden van deze drempel kan een explosie veroorzaken.

Dergelijke schakelaars zijn eenvoudig te bedienen, relatief goedkoop en gemakkelijk te gebruiken in open onderstations. Maar hete oliedampen, zelfs bij eenvoudig contact met zuurstof, worden gemakkelijk ontstoken.

Boogverbranding in een oliemedium start het polycondensatieproces, wat de elektrische sterkte van de olie vermindert. De tank verstopt het sediment, bestaande uit koolstofdeeltjes. Daarom zijn revisies van de unit met olieverversing noodzakelijk.

Olie stroomonderbrekers met onderbrekerkamer

Het breekvermogen en de betrouwbaarheid van de stroomonderbrekers van het tanktype vergroten de aanwezigheid van de boogkamer aanzienlijk. Het wordt in de olie in de tank geplaatst. Bij stroomonderbrekers met drie tanks bevindt elke fase zich in een afzonderlijke tank.

Doorsnede van een pool van een tankschakelaar. Het is uitgerust met een boogkamer С -35 - 630 - 10. De markering geeft aan dat de stroomonderbreker is ontworpen voor installatie in schakelkasten van 35 kV en hoger, is ontworpen voor een nominale stroom van 630,4 kA en een breekvermogen van 10 kA

Het ontwerp is ingewikkelder dan dat van een VM zonder boogkamers en bestaat uit:

• palen (1);
• stroomtransformator (2);
• aandrijfhuis (3);
• staven (4);
• stationair contact (5);
• boogkamer (6);
• isolatie (7);
• verwarmingselement (8);
• olieaftappunten (9).

De bovenkant van de camera is voorzien van een vast contact. Wanneer ingeschakeld, dringt een bewegend contact, in de vorm van een staaf, erin binnen. Bij een trip verlaat de stang een stationair contact waardoor een boog in de kamer ontstaat. De druk die in dit geval ontstaat, is een orde van grootte hoger dan de overeenkomstige parameter voor schakelaars die niet zijn uitgerust met een boogkamer.

De druk van 8-7 MPa verkleint de diameter van de boog, vergroot de doorslagsterkte van de opening nadat de stroom door de nulmarkering is gegaan. Als resultaat treedt een sneller booguitdovingsproces op. Na het verlaten van het beweegbare contact uit de kamer volgt een uitlaatgas met een gedeeltelijke opvang van olie door een vrij gat.

Het vat van de boog wordt snel afgekoeld, er treedt intense deïonisatie op. Met toenemende stroom neemt het rendement van de boogkamer toe. MV kan ook werken als apparatuur met een open boog in het geval van ontkoppeling van kleine stromen.

Naast het verhogen van de druk van het dampmengsel in de boogopening, om het uitdoven van de boog te versnellen, wordt een methode zoals het versterkt blazen van de stoomcocktail in de boogzone gebruikt. Er is een longitudinale explosie, dwars, tegemoetkomend

Het type automatisch stralen wordt bepaald door het ontwerp van de boogkamer. In het eerste geval heeft de dampmengselvector een lengterichting ten opzichte van de boogschacht (fragment a). Bij dwarsrichting beweegt de sulkstroom in een richting loodrecht op de boogkolom of onder een bepaalde hoek (fragment b).

In het geval dat de stroom een ​​richting heeft die tegengesteld is aan de bewegingsvector van het mobiele contact met de boog, is er een tegenstoot. Combinaties van deze methoden worden vaak gebruikt in boogvormende apparaten.

De boog in de MV wordt in 3 fasen gedoofd. In de eerste (a) wordt energie opgewekt in de boog en hoge druk opgewekt in de gesloten schaal. Op het moment dat het mengsel de schaal verlaat, begint de tweede fase (b). Derde (c) - verwijdering uit de kamer van de restanten van verhitte gassen en vervalproducten

In de laatste fase wordt de camera voorbereid om deel te nemen aan de volgende uitschakelcyclus. Voor automatische herstart is deze stap uiterst belangrijk.

Bekijk # 2 - stroomonderbrekers met pot of lage olie

In binneninstallaties worden potty-schakelaars gebruikt als generator en distributie. In de open lucht - als onderstation en distributie. Olie vervult geen isolatiefuncties in schakelaars van dit type; het is alleen nodig als medium voor het blussen van de boog.

Het brand- en explosiegevaar van VM's met een laag volume is aanzienlijk lager dan die van tanks. Installeer ze zowel in de schakelapparatuur als in de schakelapparatuur met een spanning tot 110 kV. De rol van isolatie van palen in relatie tot elkaar en de aarde wordt vervuld door diëlektrica zoals porselein, giethars, steatiet.

De olie in deze VM's neemt slechts 3 tot 4% van het poolvolume in beslag. Klein olievolume, licht van gewicht en handige afmetingen zijn het onbetwistbare voordeel van deze apparatuur. Ze worden echter gebruikt in dergelijke knooppunten van het systeem, waar de schakelaars geen hoge eisen stellen.

Deze beperkingen worden verklaard door de sterke verbinding van het scheidingsvermogen met de losgekoppelde stroom, het onvermogen van de constructie om te werken in omstandigheden van frequente shutdowns.

Een andere reden is de moeilijkheid om meerdere snelle AR's te implementeren. In stroomonderbrekers met laag volume worden de volgende soorten oliestraal gebruikt: transversaal, longitudinaal, gemengd. Deskundigen beschouwen de eerste als de meest effectieve.

Voor dit type schakelaars, ontworpen voor binnenschakelapparatuur, worden de contacten in een stalen tank geplaatst. Een MV-spanning van 35 kV en hoger heeft een schaal van porselein. De meest gebruikte apparatuur is 6-10 kV opgehangen. Het lichaam is bevestigd op een gemeenschappelijk frame voor alle palen. Alle drie de polen hebben een boogkamer, elk is ontworpen voor één open contact en bij hoge spanningen met 2 of meer.

Het ontwerp van kleine olie-stroomonderbrekers omvat beweegbare en vaste contacten (1 en 3), een boogkamer (2), contacten (4) werken

Volgens het bovenstaande schema zijn stroomonderbrekers VMP, VMG en MG ontworpen voor spanningen tot 20 kV. Een ontwerpkenmerk van stroomonderbrekers voor hoog gewaardeerde stromen is dat werkcontacten zich buiten bevinden en boogcontacten binnenin de tank.

Stroomonderbrekers uit de VMP-serie worden vaak gebruikt in gesloten apparaten, evenals schakelapparatuur 6-10 kV. In het complete schakelmateriaal zijn de VK-serie schakelaars geïnstalleerd. Ze zijn uitgerust met een ingebouwde elektromagnetische of veeraandrijving en zijn ontworpen voor het breken van stromen van 20 - 31,5 kA en stroomwaarden van 630 - 3150 A.

Kolomschakelaars die speciaal voor schakelapparatuur zijn vervaardigd, onderscheiden zich door een glijdend ontwerp. In 35 kV-installaties wordt een kolomtype VM geïnstalleerd voor de VMK- en VMUE-serie. Schakelkast 110, 220 kV voorzien van schakelaars van de BMT-serie. De unit heeft een gelaste basis waarop de drie palen zijn geplaatst. Beheer - veeraandrijving.

Op de foto is de VMT-110 switch. De afbeelding links toont de knooppunten waaruit het bestaat: een veeraandrijving (1), een isolator, een ondersteunende pool van een schakelaar (2), een boogvormige inrichting (3), een basis (4), een controlemechanisme (5)

De module wordt weergegeven aan de rechterkant van de foto, waarbij: 1 de collector is, 2 het beweegbare contact is dat via collectors met de collector is verbonden. De onderbrekerkamer is aangegeven met nummer 3, het vaste contact is 5. Al het bovenstaande is in een holle isolator (4) van porselein geplaatst. Binnenin zit transformatorolie en bovenop zit een dop (6).

Deze laatste is voorzien van een manometer om de druk in de module te kunnen bewaken. Daarnaast heeft het deksel een unit voor het vullen met gecomprimeerd gasmengsel, een automatische uitlaatklep en een olie-indicator (8). Het mobiele contact en het bedieningsapparaat zijn verbonden door isolerende staven.

Het ontwerp van de paal is identiek voor de hele serie schakelaars. In de MV-tanks voor stroomwaarden van 630 tot 1600 A is er 5,5 kg olie, boven 1600 en tot 3150 A inclusief - 8 kg.

Om de betrouwbaarheid te vergroten, bevat het ontwerp van individuele stroomonderbrekers bovendien bedienings- en beveiligingselementen:

• het loskoppelen van elektromagneten;
• relais werken onmiddellijk en met een sluitertijd bij een drempelstroom;
• onderspanningsrelais;
• extra contacten.

Afhankelijk van de lay-outmethode zijn er stroomonderbrekers met een laag oliepeil met een lagere opstelling van de boogkamer en het tegenovergestelde - bovenste. In het eerste geval voert het beweegbare contact de beweging van boven naar beneden uit, in het tweede - vice versa. De breekcapaciteit van de laatste is hoger.

Markering van olieschakelaars

Door het decoderen van de markeringen door de fabrikant op de olieschakelaar, kunt u kennis maken met de basisinformatie erover. Laten we bijvoorbeeld eens kijken naar de markering van de VMG-133-schakelaar. Het eerste teken "B" geeft aan dat je een schakelaar hebt.

Dit diagram toont de structuur van het symbool voor hoogspanningsstroomonderbrekers, ook voor met olie gevulde apparatuur

Ten tweede - "M" geeft het type schakelaar aan, in een bepaald geval - lage olie. Brief "G" bepaalt behorend tot een bepaalde soort - ingemaakt. 133 - Serie MV.

MV-bedrijfsregels

Reparatie, operationeel personeel, specialisten die betrokken zijn bij het onderhoud en de werking van olie-stroomonderbrekers moeten de relevante instructies, het apparaat en het werkingsprincipe van de apparatuur kennen.

De werknemers die de MV tijdens bedrijf bedienen, moeten controleren:

1. Effectieve spanning, laadstroom. Indicatoren mogen niet verder gaan dan de tabelwaarden.
2. De hoogte van de oliekolom bij de palen, de afwezigheid van lekken.
3. De aanwezigheid van vet op de wrijvende delen. De contacten kunnen mobiliteit verliezen en bevriezen als de smering van de wrijfelementen dik en vuil wordt.
4. De stoffigheid van de kamers waarin de schakelapparatuur zich bevindt.
5. Overeenstemming van mechanische kenmerken van werkende stroomonderbrekers met tafelstandaarden.

Na elke uitschakeling moet kortsluiting de apparatuur inspecteren. Informatie over deze storingen wordt vastgelegd in een speciaal logboek. Er moet een defectlogboek beschikbaar zijn om informatie op te nemen over storingen die tijdens de werking van het apparaat zijn gedetecteerd. De schakelaar waarop een trip als gevolg van een kortsluiting heeft plaatsgevonden, is onderworpen aan inspectie.

Controleer op olielekkages. Gebeurt dit, bovendien in grote hoeveelheden, dan duidt dit op een abnormale uitschakeling van de kortsluiting. Apparatuur wordt buiten dienst gesteld en geïnspecteerd. Als de olie donker is, is een verandering nodig.De openingssnelheid wordt nadelig beïnvloed door de viscositeit van de olie, die toeneemt als de temperatuur daalt.

Soms is het nodig om tijdens de reparatie het oude vet te vervangen door een nieuw: TsIATIM-221, GOI-54 of TsIATIM-201.

Tabel met technische kenmerken van olie-stroomonderbrekers. Als de werkelijke waarden niet overeenkomen met de fabriekswaarden, wordt de aanpassing herhaald

Nadat de MV buiten bedrijf is gesteld, worden steunisolatoren, staven en isolatie van de tanks voor scheuren onderworpen aan een grondige inspectie. Sterk vervuilde isolatie wordt weggeveegd. Na een bepaalde kortsluiting ontstaat de behoefte aan een buitengewone reparatie.

Maandelijkse inspectie (AAN) wordt maandelijks uitgevoerd. Let in dit geval op de mate van verwarming van de schakelaar. TR (huidige reparatie) wordt jaarlijks uitgevoerd. Het omvat taken als het controleren en verhelpen van bevestigingsfouten, kinematica van de aandrijving, oliepeil, afdichtingen. Isolerende onderdelen worden ook gecontroleerd op hun integriteit.

Voer na 3-4 jaar na een grondige revisie een gemiddelde (SR) uit. Het omvat het hele scala aan TP-bewerkingen en meet bovendien de overgangsweerstand van de polen en controleert de mechanische en snelheidsparameters.

In het geval van inconsistentie van de gecontroleerde kenmerken met de tabelgegevens, wordt de stroomonderbreker gedemonteerd, worden de afstelling uitgevoerd en wordt een volledige reeks hoogspanningsproeven uitgevoerd.

Tijdens een buitengewone reparatie proberen ze vooral de vorige afstelling ongewijzigd te laten. Om deze reden wordt de stroomonderbreker tot een minimum gedemonteerd. De frequentie van revisie is van 6 tot 8 jaar. In het kader ervan wordt een algemene inspectie uitgevoerd, worden de cilinders van het frame verwijderd, worden de banden losgekoppeld, worden de aandrijving, de boogvormers en de blokcontacten gerepareerd.

Maak tenslotte aanpassingen, schilder, verbind banden, voer tests uit. Stel voor alle werkzaamheden documentatie op.

Naast stroomonderbrekers van het olietype worden ook andere ontkoppelingsapparatuur gebruikt in hoogspanningsnetwerken. Bijvoorbeeld gas en vacuüm. We hebben andere artikelen op onze site die de kenmerken en het ontwerp van dit soort schakelaars beschrijven, evenals de kenmerken van hun gebruik:

• Vacuümschakelaar: apparaat en werkingsprincipe + nuances naar keuze en aansluiting
• Gasgeïsoleerde schakelaars: referentiepunten en aansluitregels

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Het apparaat, de typen, het doel en de werking van MV:

Gedetailleerde beoordeling van de VMP-10:

Aan alle basisvereisten voor stroomonderbrekers die onder hoogspanningsomstandigheden werken, wordt ook voldaan door olie-stroomonderbrekers. De meeste zijn veilig en betrouwbaar in gebruik, zorgen voor een snelle uitschakeling en zijn eenvoudig te installeren. Desondanks streven fabrikanten ernaar om nog meer te voldoen aan de eisen van MV.

Heeft u kennis van oliebeveiligingsschakelaars en wilt u het gepresenteerde materiaal aanvullen met nuttige informatie? Misschien heb je een verkeerde combinatie of fout opgemerkt? Of heb je vragen over het onderwerp? Schrijf ons hierover in het artikel - we zullen u dankbaar zijn.