Olejový spínač: typy, označenie + špecifiká použitia

Medzi prepínacími zariadeniami je čestné miesto, ako veterán, obsadené olejovým spínačom, ktorý sa používa v uzavretých aj otvorených rozvodniach akéhokoľvek napätia.

Jeho hlavnou funkciou je povoliť alebo zakázať jednotlivé vedenia normálne fungujúceho elektrického systému alebo v neštandardných situáciách. K vypnutiu dôjde podľa okolností automaticky alebo ručne.

V tomto článku sa budeme zaoberať existujúcimi typmi týchto zariadení, ich klasifikáciou a označovaním. Venujeme pozornosť aj výhodám a nevýhodám takýchto prepínačov, funkcií a pravidiel ich používania. Pre lepšie pochopenie materiálu sme vybrali diagramy, tabuľky, vizuálne fotografie a tematické videoprehánky.

Výhody a nevýhody prepínačov oleja

Tieto zariadenia majú relatívne jednoduchý dizajn. Majú dobrú brzdnú schopnosť, nezávisia od poveternostných podmienok. Ak dôjde k poruche, je možné vykonať opravu. Nádrže MV sú vhodné na inštaláciu vonku. Existujú podmienky na zabudovanie zabudovaných transformátorov prúdu.

Dôležitú úlohu v práci MV zohráva rýchlosť rozkolísania kontaktov. Môže nastať situácia, keď sa kontakty veľmi líšia a oblúk okamžite dosiahne kritickú dĺžku. V tomto prípade nemusí byť veľkosť regeneračného napätia dostatočná na to, aby prerazila kontaktnú medzeru.

Nevýhody sú viac pri spínačoch nádrže. Prvým je prítomnosť veľkého objemu oleja, a teda značné rozmery týchto jednotiek a rozvádzačov. Druhé - nebezpečenstvo požiaru a výbuchu, v núdzových situáciách, dôsledky môžu byť najviac nepredvídateľné.

Hladina oleja v nádrži a na vstupe, ako aj jej stav, sa musia udržiavať pod pravidelnou kontrolou. Ak sa v napájaných sieťach napájania nachádza MV, je potrebné mať špeciálne ropné zariadenie.

Na fotografii je olejový spínač VMG. Môže vypnúť všetky záťažové a skratové prúdy vrátane limitu prerušenia prúdu. Tento typ je široko používaný v transformátorových staniciach.

Klasifikácia prerušovačov oleja

Používanie olejových spínačov sa začalo koncom storočia pred posledným. Takmer do polovice dvadsiateho storočia jednoducho neexistovali žiadne iné odpojovacie zariadenia vo vysokonapäťových sieťach.

Existujú dve veľké skupiny týchto zariadení:

1. nádržpre ktoré je charakteristická prítomnosť veľkého objemu oleja. Pre toto zariadenie je to prostredie, v ktorom zhasne oblúk, ako aj izolácia.
2. Málo oleja alebo málo objemu, Množstvo plniva v nich hovorí samotné meno. Tieto spínače obsahujú dielektrické prvky a olej je tu potrebný iba na hasenie.

Prvý z nich sa používa hlavne v distribučných inštaláciách od 35 do 220 kV. Druhý - do 10 kV. Nízkonapäťové zariadenia BMT sa používajú aj vo vonkajších rozvádzačoch určených pre 110 a 220 kV.

Princíp vyhynutia oblúka je u oboch typov identický. Oblúk, ktorý sa objaví pri otvorení vysokonapäťových kontaktov spínača, spôsobuje rýchle vyparovanie oleja. To vedie k vytvoreniu plášťa plynu okolo oblúka. Táto tvorba pozostáva z olejových pár (asi 20%) a vodíka (H2).

Oblúková medzera je deionizovaná v dôsledku rýchleho ochladzovania oblúkovej hlavne zmiešaním plynov s vysokou a nízkou teplotou v plášti.

V okamihu oblúka v kontaktnej zóne je teplota veľmi vysoká - okolo 6000 °. V závislosti od inštalácie sa ističe používajú na vnútorné a vonkajšie použitie, ako aj na použitie v rozvádzačoch - kompletné rozvádzače.

Pohľad č. 1 - vybavenie typu nádrže

Spínacie zariadenia tohto typu môžu mať jednu nádrž alebo viac v závislosti od napätia. V prvom prípade je to až 10 kV, v niektorých prípadoch až 35. Každá fáza ističov pracujúcich v zariadeniach s vysokým napätím je umiestnená v samostatnej nádrži.

Všetky spínače nádrže majú približne rovnaké rozloženie. Oceľová nádrž na prívodoch oleja obsahuje hasiacu komoru. Vonkajšie kontakty mostov sú priečne

Pohony na ističoch nádrže aj na oleji môžu byť manuálne namontované na spínacej cievke solenoidu alebo namontované na pružine. V druhom prípade sa používa magnetická vlastnosť solenoidu, ktorá umožňuje utiahnutie kovového jadra pripojeného pomocou špeciálneho systému k hriadeľu VN.

Keď sa do vinutia privádza elektrický solenoid jednosmerného prúdu, jednotka sa zapne zatiahnutím jadra magnetického obvodu s následnou rotáciou hriadeľa prerušovača obvodu.

V tejto polohe drží hriadeľ špeciálna západka. Súčasne so zapnutím solenoid nastaví definitívnu polohu na odpojenie pružín, ktoré po príchode špeciálneho elektrického impulzu odpojia VN.

Proces vypínania začína druhý solenoid vyraďovaním valčekového mechanizmu (západka). V dôsledku toho sa hriadeľ v dôsledku pružiny okamžite otočí a vypne sa. Na prevádzku solenoidového pohonu je na napájanie jednosmerným prúdom potrebná prítomnosť batérie.

Ak batéria chýba, použije sa pružinový pohon. Zahrnutie sa vykonáva pomocou elektrického motora alebo kvôli svalovej námahe. Manuálne vypnutie je možné pre nízkonapäťové jednotky s hodnotou skratového prúdu do 30 kA, na vypnutie ktorých musí byť použitá maximálna sila 25 kg.

Jednoduchá nádrž MV s otvoreným oblúkom

V niektorých rozvádzačoch sú nainštalované spínače zásobníkov, ktoré nemajú oblúkové komory. Elektrický oblúk tu zhasne najjednoduchším spôsobom - dvojitým roztrhnutím kontaktov v nádobe naplnenej olejom. Takéto zariadenia s otvoreným oblúkom zahŕňajú domáce modely VMB a VME. Sú dimenzované na menovitý prúd 1,25 kA.

Schéma VME-6-200. Konštrukcia sa skladá z nádrže (1), krytu (2), porcelánových izolátorov (3), pevných kontaktov (4), pohyblivých kontaktov (5), priečnej hlavy (6), oblúkových kontaktov (7), dosiek (8), pružiny (9) ), hriadeľ (10)

Symbol „E“ označuje výkop, číslo 6 je menovité napätie 6 kV, 200 je menovitý prúd v ampéroch. Prahový prahový prúd pre tento MV je 1,25 kA. Nádrž tohto VN je vyrobená z ocele a je spojená s vekom liatiny pomocou skrutiek. Steny nádrže sú pokryté izoláciou (13).

Šesť porcelánových izolátorov prechádzajúcich cez koniec veka s medenými konzolami, ktoré slúžia ako pevné pracovné kontakty. Séria VME má manuálny pohon zotrvačníka.

Na traverze alebo kontaktnom mostíku sú pohyblivé kontakty. Nachádzajú sa tu aj pohyblivé mobilné kontakty vo forme mosadzných štvorcov. Medené platne s mosadznými koncami umiestnenými dole na koncoch izolátorov sú pevné oblúkové kontakty. Izolačná tyč cez kontakt s hnacím mechanizmom komunikuje pohyb pohyblivých kontaktov.

Pri zdvíhaní traverzy sú pevné kontakty zatvorené, pružina zodpovedná za odpojenie je stlačená, MV je zapnuté. Spínač je spojený s hnacím hriadeľom západky, ktorý ho drží na svojom mieste. Pri každom odpojení sa západka uvoľní, pružina sa otvorí a strmeň rýchlo nasleduje dole. V takom prípade dôjde k postupnému otvoreniu pracovných kontaktov: 4 a 5, potom 7,8.

To spôsobuje v každom póle vypínača v dvoch bodoch výskyt oblúka a rozklad oleja. Vo vnútri škrupín 12 tlak dosahuje 0,5 až 1 MPa, čím sa aktivuje deionizačný proces. V priebehu maximálne 0,1 s sa oblúky zhasnú a škrupiny stúpajú, objavujú sa pod vekom a zvyšujú objem vzduchového vankúša.

Ak sú všetky fázy MV v tej istej nádrži, olej izoluje kontakty medzi sebou a od telesa nádrže, ktoré musí byť uzemnené.

Ten slúži ako nárazník, ktorý znižuje nárazovú silu v procese hasenia. Normálna výška vzduchového vankúša je približne 25% objemu. Prekročenie tohto prahu môže spôsobiť výbuch.

Takéto spínače sú ľahko ovládateľné, relatívne lacné a vhodné na použitie v otvorených rozvodniach. Ale výpary horúceho oleja, aj pri jednoduchom kontakte s kyslíkom, sa ľahko zapália.

Spaľovanie oblúka v olejovom médiu začína proces polykondenzácie, ktorý degraduje elektrickú silu oleja. Nádrž upcháva sediment pozostávajúci z uhlíkových častíc. Preto je potrebná revízia jednotky s výmenou oleja.

Ističe oleja s prerušovacou komorou

Vypínacia kapacita a spoľahlivosť vypínačov typu nádrže významne zvyšuje prítomnosť oblúkovej komory. Je umiestnený do oleja v nádrži. V ističoch s tromi nádržami je každá fáza umiestnená v samostatnej nádrži.

Rez jedným pólom spínača nádrže. Je vybavený oblúkovou komorou С -35 - 630 - 10. Označenie znamená, že istič je navrhnutý na inštaláciu v rozvádzačoch 35 kV a vyšších, je navrhnutý pre menovitý prúd 630,4 kA a menovitý prúd 10 kA.

Dizajn je zložitejší ako dizajn VM bez oblúkových komôr a pozostáva z:

• stožiare (1);
• prúdový transformátor (2);
• kryt pohonu (3);
• tyče (4);
• stacionárny kontakt (5);
• oblúková komora (6);
• izolácia (7);
• vykurovacie teleso (8);
• zariadenia na vypúšťanie oleja (9).

Horná časť fotoaparátu je vybavená pevným kontaktom. Po zapnutí do neho preniká pohyblivý kontakt, ktorý má tvar tyče. V prípade zakopnutia tyč opustí stacionárny kontakt, v dôsledku čoho sa v komore objaví oblúk. Tlak, ktorý v tomto prípade vzniká, je rádovo vyšší ako zodpovedajúci parameter pre spínače, ktoré nie sú vybavené oblúkovou komorou.

Tlak 8 - 7 MPa zmenšuje priemer oblúka, zvyšuje medzu pevnosti po priechode prúdu cez nulovú značku. Výsledkom je rýchlejší proces vyhynutia oblúka. Po výstupe z pohyblivého kontaktu z komory cez voľný otvor nasleduje výfukový plyn s čiastočným zachytením oleja.

Hlaveň oblúka je rýchlo ochladená, dochádza k intenzívnej deionizácii. S rastúcim prúdom sa zvyšuje účinnosť oblúkovej komory. MV môže fungovať aj ako zariadenie s otvoreným oblúkom v prípade odpojenia malých prúdov.

Okrem zvýšenia tlaku zmesi pár v oblúkovej medzere sa na urýchlenie vyhynutia oblúka používa aj spôsob, ako je vylepšené vyfukovanie parného koktailu do oblúkovej zóny. Je tu pozdĺžny výbuch, priečny, prichádzajúci

Typ automatického tryskania je určený konštrukciou oblúkovej komory. V prvom prípade má vektor zmesi pár pozdĺžny smer vzhľadom na oblúkovú šachtu (fragment a). Pri priečnej orientácii sa tok štrku pohybuje v smere kolmom na oblúkový stĺp alebo v určitom uhle (fragment b).

V prípade, že prúd prúdenia má opačný smer ako vektor pohybu mobilného kontaktu s oblúkom, dochádza k protiľahlému výbuchu. Kombinácie týchto metód sa často používajú v ochranných zariadeniach.

Oblúk v MV zhasne v 3 stupňoch. V prvom (a) sa generuje energia v oblúku a vysoký tlak sa generuje v uzavretom plášti. V okamihu, keď zmes opúšťa škrupinu, začína druhá etapa (b). Tretie písmeno c) - odstránenie zvyškov zahriatych plynov a produktov rozkladu z komory

V poslednej fáze je kamera pripravená na účasť v ďalšom cykle vypnutia. Pre automatický reštart je tento krok mimoriadne dôležitý.

Zobraziť # 2 - ističe v hrncoch alebo v oleji

Vo vnútorných inštaláciách sa nočné spínače používajú ako generátory a rozvody. Na otvorenom priestranstve - ako rozvodňa a rozvod. Olej nevykonáva v spínačoch tohto typu izolačné funkcie, je nevyhnutný iba ako prostriedok na hasenie oblúka.

Nebezpečenstvo požiaru a výbuchu nízkoobjemových virtuálnych počítačov je podstatne nižšie ako nebezpečenstvo požiaru a tankovania. Namontujte ich do rozvádzača aj do rozvádzača s akýmkoľvek napätím do 110 kV. Úlohu izolácie pólov vo vzťahu k sebe navzájom a k zemi zohrávajú dielektriká, ako je porcelán, liata živica, steatit.

Olej v týchto VM zaberá iba 3 až 4% objemu pólu. Nespornou výhodou tohto zariadenia je malý objem oleja, nízka hmotnosť a vhodné rozmery. Používajú sa však v takých uzloch systému, kde prepínače nevyžadujú vysoké požiadavky.

Tieto obmedzenia sú vysvetlené silným spojením schopnosti odpojenia s odpojeným prúdom, neschopnosťou konštrukcie pracovať v podmienkach častých odstávok.

Ďalším dôvodom sú ťažkosti s implementáciou viacerých vysokorýchlostných AR. V ističoch s nízkym objemom sa používajú nasledujúce typy výbuchu oleja: priečny, pozdĺžny, zmiešaný. Odborníci považujú prvý z nich za najúčinnejší.

V prípade spínačov tohto typu, ktoré sú určené pre vnútorné rozvádzače, sa kontakty umiestnia do oceľovej nádrže. Napätie VN 35 kV a vyššie má obal vyrobený z porcelánu. Najpoužívanejšie vybavenie je pozastavené 6-10 kV. Jeho telo je pripevnené na spoločnom ráme pre všetky póly. Všetky tri póly majú ochrannú komoru, z ktorých každý je navrhnutý pre jeden otvorený kontakt a pri vysokom napätí 2 alebo viac.

Konštrukcia malých prerušovačov oleja obsahuje pohyblivé a pevné kontakty (1 a 3), oblúkovú komoru (2), kontakty (4), ktoré pracujú

Podľa vyššie uvedenej schémy sú ističe VMP, VMG a MG navrhnuté pre napätie do 20 kV. Konštrukčným prvkom ističov pre vysokofrekvenčné prúdy je to, že pracovné kontakty sú umiestnené zvonku a ochranné kontakty vo vnútri nádrže.

Ističe série VMP sa často používajú v uzavretých zariadeniach, ako aj v rozvádzačoch 6-10 kV. V kompletnom rozvádzači sú nainštalované spínače série VK. Sú vybavené vstavaným elektromagnetickým alebo pružinovým pohonom a sú určené na prerušenie prúdov 20 - 31,5 kA a prúdových prúdov 630 - 3150 A.

Stĺpové spínače vyrábané špeciálne pre rozvádzače sa vyznačujú posuvnou konštrukciou. V inštaláciách 35 kV sú nainštalované stĺpové virtuálne počítače série VMK a VMUE. Rozvádzač 110, 220 kV vybavený spínačmi série BMT. Jednotka má zváranú základňu, na ktorej sú umiestnené jej tri póly. Správa - jarná jazda.

Na fotografii je prepínač VMT-110. Obrázok vľavo zobrazuje uzly, z ktorých sa skladá: pružinový pohon (1), izolátor, podporná tyč spínača (2), ochranné zariadenie (3), základňa (4), ovládací mechanizmus (5)

Modul je zobrazený na pravej strane fotografie, kde: 1 je kolektor, 2 je pohyblivý kontakt spojený s kolektorom prostredníctvom kolektorov. Prerušovacia komora je označená číslom 3, pevný kontakt je 5. Všetky vyššie uvedené sú umiestnené v dutom izolátore (4) z porcelánu. Vo vnútri je transformátorový olej a na vrchu je viečko (6).

Ten je vybavený manometrom pre možnosť monitorovania tlaku v module. Okrem toho má veko jednotku na plnenie zmesou stlačeného plynu, automatický výfukový ventil a indikátor oleja (8). Mobilný kontakt a ovládacie zariadenie sú spojené pomocou izolačných tyčí.

Konštrukcia stožiara je rovnaká pre celú sériu spínačov. V nádržiach na prúdové motory pre súčasné výkony od 630 do 1600 A je 5,5 kg oleja, nad 1600 a do 3150 A vrátane - 8 kg.

Pre zvýšenie spoľahlivosti obsahuje konštrukcia jednotlivých ističov navyše ovládacie a ochranné prvky:

• odpojovacie elektromagnety;
• relé pracujúce okamžite as rýchlosťou uzávierky pri prahovom prúde;
• podpäťové relé;
• ďalšie kontakty.

V závislosti od spôsobu usporiadania existujú ističe s nízkym obsahom oleja so spodným usporiadaním oblúkovej komory a protiľahlým - horným. V prvom prípade pohyblivý kontakt realizuje pohyb zhora nadol, v druhom - naopak. Lámacia kapacita je vyššia.

Značenie olejových spínačov

Dekódovanie označení výrobcu na olejovom spínači vám umožní oboznámiť sa so základnými informáciami o ňom. Pozrime sa napríklad na označenie prepínača VMG-133. Prvý znak „B“ znamená, že máte prepínač.

Tento diagram ukazuje štruktúru symbolu pre vysokonapäťové ističe, a to aj pre zariadenia naplnené olejom

Po druhé - "M" označuje typ spínača, v konkrétnom prípade - nedostatok oleja. písmeno "G" určuje, že patrí k určitému druhu - črepníkové. 133 - Séria MV.

Prevádzkové pravidlá vn

Opravy, prevádzkový personál, odborníci spojené s údržbou a prevádzkou ističov na olejovom okruhu sú povinní poznať príslušné pokyny, zariadenie, princíp činnosti zariadenia.

Zamestnanci slúžiaci MV počas prevádzky sú povinní kontrolovať:

1. Efektívne napätie, zaťažovací prúd. Ukazovatele by nemali prekročiť tabuľkové hodnoty.
2. Výška stĺpca oleja pri stožiaroch, neprítomnosť netesností.
3. Prítomnosť mastnoty na trení. Kontakty môžu stratiť pohyblivosť a zamrznúť, ak je mazanie trenia silnejšie a špinavé.
4. Prachnosť miestností, v ktorých sa rozvádzač nachádza.
5. Súlad mechanických charakteristík ovládaných ističov s normami tabuľky.

Po každom vypnutí je potrebné zariadenie skontrolovať skratom. Informácie o týchto výpadkoch sa zaznamenávajú do osobitného denníka. Protokol o poruchách musí byť k dispozícii na zaznamenávanie informácií o poruchách zistených počas prevádzky jednotky. Spínač, pri ktorom došlo k vypnutiu v dôsledku skratu, je predmetom kontroly.

Skontrolujte únik oleja. Ak sa tak stalo, navyše vo veľkých množstvách, potom to naznačuje abnormálne vypnutie skratu. Zariadenie je vyradené z prevádzky a skontrolované. Ak je olej tmavý, je potrebná zmena.Rýchlosť otvárania je nepriaznivo ovplyvnená viskozitou oleja, ktorý sa zvyšuje pri poklese teploty.

Niekedy je potrebné počas opravy vymeniť staré mazivo za nové: Kyatim-221, GOI-54 alebo Kyatim-201.

Tabuľka s technickými charakteristikami prerušovačov oleja. Ak skutočné hodnoty nezodpovedajú továrenským hodnotám, nastavenie sa zopakuje

Po vyradení MV z prevádzky sú dôkladne skontrolované podporné izolátory, tyče, izolácia nádrží na praskliny. Silne zašpinená izolácia sa utrie. Potreba mimoriadnej opravy sa objaví po určitom množstve skratu.

Pravidelná kontrola (ON) sa vykonáva mesačne. V takom prípade venujte pozornosť stupňu zahrievania spínača. TR (bežná oprava) sa vykonáva ročne. Zahŕňa také úlohy, ako sú kontrola a oprava chýb upevňovacieho prvku, kinematika pohonu, hladina oleja, tesnenia. Izolačné časti sa tiež kontrolujú z hľadiska ich integrity.

Po 3 až 4 rokoch po generálnej oprave vykonajte priemer (SR). Zahŕňa celý rad operácií TP a navyše meria prechodový odpor pólov a kontroluje mechanické a rýchlostné parametre.

V prípade zistenia nekonzistencie regulovaných charakteristík s tabuľkovými údajmi sa odpojí istič, vykoná sa nastavenie a celý rozsah skúšok vysokého napätia.

Počas mimoriadnej opravy sa predovšetkým snažia ponechať predchádzajúcu úpravu nezmenenú. Z tohto dôvodu sa istič rozloží na minimum. Frekvencia generálnych opráv je 6 až 8 rokov. V rámci svojej pôsobnosti sa vykonáva všeobecná kontrola, valce sa vyberú z rámu, pneumatiky sa odpojia, opravia sa pohon, ochranné zariadenia a blokovacie kontakty.

Nakoniec vykonajte úpravy, natrite, pripojte pneumatiky, vykonajte testy. Pre všetky práce vypracujte dokumentáciu.

Okrem vypínačov naftového typu sa vo vysokonapäťových sieťach používajú aj iné vypínacie zariadenia. Napríklad plyn a vákuum. Na našom webe máme ďalšie články, ktoré podrobne popisujú vlastnosti a prevedenie týchto typov prepínačov, ako aj vlastnosti ich použitia:

• Vákuový spínač: zariadenie a princíp činnosti + nuansy voľby a pripojenia
• Plynom izolované spínače: referenčné body a pravidlá pripojenia

Závery a užitočné video na túto tému

Zariadenie, typy, účel a činnosť MV:

Podrobná recenzia VMP-10:

Všetky základné požiadavky na ističe, ktoré pracujú v podmienkach vysokého napätia, spĺňajú tiež ističe olejových obvodov. Väčšina z nich je v prevádzke bezpečná a spoľahlivá, poskytuje rýchle vypnutie a ľahko sa inštaluje. Napriek tomu sa výrobcovia usilujú zabezpečiť ešte väčší súlad s požiadavkami stanovenými spoločnosťou MV.

Máte vedomosti o ističoch olejových obvodov a chcete doplniť predložený materiál užitočnými informáciami? Možno ste si všimli nesúlad alebo chybu? Alebo máte otázky týkajúce sa tejto témy? V článku nám o tom napíšte - budeme vám vďační.