Маслен превключвател: видове, маркировка + специфики на употреба

Сред превключващото оборудване почетно място, подобно на ветеран, е заето от масления превключвател, който се използва както в затворени, така и при отворени разпределителни уреди с всякакво напрежение.

Основната му функция е да разрешава или деактивира отделни линии на нормално работеща електрическа система или в нестандартни ситуации. Изключването, в зависимост от обстоятелствата, става автоматично или ръчно.

В тази статия ще разгледаме съществуващите типове тези устройства, тяхната класификация и етикетиране. Също така обръщаме внимание на плюсовете и минусите на такива превключватели, функциите и правилата за тяхното използване. За по-добро разбиране на материала подбрахме диаграми, таблици, визуални снимки и тематични видео рецензии.

Плюсове и минуси на маслените превключватели

Тези устройства имат сравнително прост дизайн. Те имат добър капацитет на счупване, не зависят от метеорологичните условия. Ако възникне неизправност, може да се извърши ремонт. TV MV са подходящи за външен монтаж. Съществуват условия за монтиране на вградени токови трансформатори.

Важна роля в работата на MV играе скоростта на дивергенция на контакта. Възможно е да възникне ситуация, когато контактите се разминават с голяма скорост и дъгата моментално достига критична за нея дължина. В този случай величината на възстановяващото напрежение може да не е достатъчна, за да пробие контактната пропаст.

Недостатъците са повече с превключвателите на резервоарите. Първият е наличието на голям обем масло, следователно значителните размери на тези агрегати и разпределителни уреди. Второто - опасност от пожар и експлозия, при извънредни ситуации последствията могат да бъдат най-непредсказуеми.

Нивото на маслото в резервоара и в отворите, както и неговото състояние, трябва да се поддържат под периодичен контрол. Ако има MV в обслужваните захранващи мрежи, е необходимо да има специално съоръжение за масло.

На снимката масления превключвател на VMG. Той може да изключи всякакви токове на натоварване и късо съединение, включително ограничаващия ток на изключване. Този тип се използва широко в трансформаторни подстанции.

Класификация на прекъсвачи за масло

Използването на маслени превключватели започва в края на века преди миналия. Почти до средата на ХХ век просто нямаше други разединяващи устройства в мрежи с високо напрежение.

Има две големи групи от тези устройства:

1. резервоарътза които е характерно наличието на голям обем масло. За това оборудване е както околната среда, в която дъгата се гаси, така и изолацията.
2. Нискомаслено или слабообемно, Количеството пълнител в тях казва самото име. Тези превключватели съдържат диелектрични елементи, а маслото тук е необходимо само за гасене.

Първите се използват главно в разпределителни инсталации от 35 до 220 kV. Вторият - до 10 kV. Устройствата с ниско съдържание на масло BMT се използват и в разпределителни уреди на открито, проектирани за 110 и 220 kV.

Принципът на изчезване на дъгата е идентичен и при двата типа. Дъгата, която се появява при отваряне на контактите с високо напрежение на превключвателя, предизвиква бързо изпаряване на маслото. Това води до създаването на газова обвивка около дъгата. Това образуване се състои от маслени пари (около 20%) и водород (H2).

Дъговата пропаст се дейонизира в резултат на бързо охлаждане на дъговия вар чрез смесване на газове с висока и ниска температура в черупката.

В момента на дъгата в контактната зона температурата е много висока - около 6000⁰. В зависимост от инсталацията, автоматичните прекъсвачи се използват за вътрешна и външна употреба, както и за използване в разпределителни устройства - комплектни разпределителни устройства.

Вижте №1 - оборудване от тип резервоар

Превключващото оборудване от този тип може да има един резервоар или повече в зависимост от напрежението. В първия случай тя е до 10 kV, в някои случаи до 35. Всяка фаза на прекъсвачите, работещи в инсталации с високо напрежение, се поставя в индивидуален резервоар.

Всички превключватели на резервоара имат приблизително една и съща подредба. Стоманен резервоар на входовете с масло поставя камера за гасене. Външни контакти мостове на въоръжение

Задвижванията както на прекъсвачите на резервоара, така и на цилиндрите с ниско масло могат да бъдат ръчно, автоматично сглобени на соленоидната комутационна намотка или монтирани на пружина. Във втория случай се използва магнитното свойство на соленоида, което дава възможност за затягане на металното ядро, свързано чрез специална система към вала MV.

Когато електрически соленоид за постоянен ток се подава към намотката, агрегатът се включва чрез прибиране на сърцевината на магнитната верига с последващо въртене на вала на прекъсвача.

Специална ключалка държи вала в това положение. Едновременно с включването соленоидът определя определено положение за изключване на пружините, които при постъпване на специален електрически импулс изключват MV.

Процесът на изключване стартира втория соленоид чрез избиване на ролковия механизъм (резе). В резултат на това валът моментално се завърта поради пружината и се изключва. За работата на електромагнитното задвижване е необходимо наличието на батерия, която да го захранва с постоянен ток.

Когато батерията липсва, се използва пружинно устройство. Включването се извършва с помощта на електродвигател или поради мускулни усилия. Възможно е ръчно изключване за агрегати с малка мощност със стойност на тока на късо съединение до 30 kA, за изключване на които трябва да се приложи максимална сила от 25 кг.

Единичен резервоар MV с отворена дъга

В някои разпределителни уреди се монтират превключватели на резервоарите, които нямат дъгови камери. Електрическата дъга тук се гаси по най-простия начин - чрез двойно счупване на контактите в контейнер, напълнен с масло. Такива устройства с отворена дъга включват домашни модели на VMB и VME. Те са оценени за номинален ток от 1,25 kA.

Схема VME-6-200. Конструкцията се състои от резервоар (1), капак (2), порцеланови изолатори (3), неподвижни контакти (4), подвижни контакти (5), напречна глава (6), дъгообразни контакти (7), плочи (8), пружина (9) ), вал (10)

Символът "E" означава изкоп, числото 6 е рейтингът на напрежението 6 kV, 200 е номиналният ток в ампери. Токът за прекъсване на прага за този MV е 1,25 kA. Резервоарът на този MV е направен от стомана и свързан с капака от чугун с помощта на болтове. Стените на резервоара са покрити с изолация (13).

Шест порцеланови изолатора, минаващи през края на капака, с медни скоби, които служат като неподвижни работни контакти. Серията VME има ръчно задвижване на маховика.

На напречния или контактния мост има подвижни контакти. Тук се намират и дъгови мобилни контакти под формата на месингови квадратчета. Медните плочи с месингови краища, разположени по-долу в краищата на изолаторите, са фиксирани дъгови контакти. Изолационният прът чрез контакта с задвижващия механизъм съобщава движението на подвижните контакти.

Когато траверсът е повдигнат, неподвижните контакти се затварят, пружината, отговорна за изключването, се компресира, MV е включен. Превключвателят е свързан към задвижващия вал на ключалката, който го държи в положение. При всяко прекъсване ключалката се освобождава, пружината се отваря и игото бързо следва надолу. В този случай става последователно отваряне на работните контакти: 4 и 5, след това 7.8.

Това причинява появата на дъга и разграждането на маслото на всеки полюс на прекъсвача в две точки. Вътре в черупките 12 налягането достига от 0,5 до 1 MPa, като по този начин се активира процеса на дейонизация. В рамките на максимум 0,1 s дъгите се гасят и черупките, издигащи се, се появяват под капака и увеличават обема на въздушната възглавница.

Когато всички фази на MV са в един и същ резервоар, маслото изолира контактите помежду си и от тялото на резервоара, което трябва да бъде заземено

Последният действа като буфер, намалявайки силата на удар в процеса на гасене. Нормалната височина на въздушната възглавница е приблизително 25% от обема. Превишаването на този праг може да причини експлозия.

Такива превключватели са лесни за работа, сравнително евтини и удобни за използване в открити подстанции. Но горещите маслени пари, дори при лесен контакт с кислород, лесно се запалват.

Изгарянето на дъгата в маслена среда започва процеса на поликондензация, което влошава електрическата сила на маслото. Резервоарът запушва утайката, състояща се от въглеродни частици. Затова са необходими ревизии на агрегата със смяна на маслото.

Маслени прекъсвачи с прекъсваща камера

Капацитетът на счупване и надеждността на автоматичните прекъсвачи на резервоара значително увеличава наличието на дъговидна камера. Поставя се в маслото в резервоара. При прекъсвачи с три резервоара всяка фаза е разположена в отделен резервоар.

Изглед на секцията на един полюс на танк ключ Снабден е с дъгова камера С -35 - 630 - 10. Маркировката показва, че прекъсвачът е проектиран за монтаж в разпределителни уреди с напрежение 35 kV и по-висок, проектиран е за номинален ток от 630,4 kA и степен на прекъсване 10 kA

Дизайнът е по-сложен от този на VM без дъгови камери и се състои от:

• стълбове (1);
• токов трансформатор (2);
• корпус на задвижването (3);
• пръти (4);
• стационарен контакт (5);
• дъгова камера (6);
• изолация (7);
• нагревателен елемент (8);
• устройства за източване на масло (9).

Горната част на камерата е снабдена с фиксиран контакт. Когато е включен, подвижен контакт, който има формата на пръчка, прониква в него. В случай на пътуване, прътът оставя неподвижен контакт, в резултат на което в камерата се появява дъга. Налягането, което възниква в този случай, е с порядък по-висок от съответния параметър за превключватели, които не са оборудвани с дъговидна камера.

Налягането от 8 -7 MPa намалява диаметъра на дъгата, увеличава силата на разрушаване на пролуката, след като токът премине през нулевата маркировка. В резултат на това настъпва по-бърз процес на изгаряне на дъгата. След излизането на подвижния контакт от камерата, през свободен отвор следва отработен газ с частично улавяне на масло.

Цевта на дъгата бързо се охлажда, възниква интензивна дейонизация. С увеличаване на тока, ефективността на дъговата камера се увеличава. MV може да работи и като оборудване с отворена дъга в случай на изключване на малки токове.

В допълнение към увеличаване на налягането на паровата смес в дъговата междина, за да се ускори изгарянето на дъгата, се използва метод като засилено издухване на парния коктейл в дъговата зона. Има надлъжен взрив, напречен, настъпващ

Видът на автоматичното взривяване се определя от конструкцията на дъговидната камера. В първия случай векторът на паровата смес има надлъжна посока по отношение на дъговия вал (фрагмент а). При напречна ориентация потокът на сулфа се движи в посока, перпендикулярна на дъговата колона или под определен ъгъл (фрагмент b).

В случай, че потокът на потока има посока, противоположна на вектора на движение на подвижния контакт с дъгата, има противодействащ взрив. Комбинациите от тези методи често се използват в дъгови устройства.

Дъгата в МВ се гаси на 3 етапа. В първия (а) в дъгата се генерира енергия и в затворената обвивка се генерира високо налягане. В момента, в който сместа напусне черупката, започва вторият етап (б). Трето (в) - отстраняване от камерата на остатъците от нагряти газове и продукти на разпадане

На последния етап камерата се подготвя за участие в следващия цикъл на изключване. За автоматично рестартиране тази стъпка е изключително важна.

Преглед №2 - прекъсвачи с масло или ниско масло

В закрити инсталации саксийните превключватели се използват като генератор и разпределение. На открито - като подстанция и разпространение. Маслото не изпълнява изолационни функции в превключватели от този тип, то е необходимо само като средство за гасене на дъгата.

Опасността от пожар и експлозия на маломощни ВМ е значително по-малка от тази на резервоарите. Инсталирайте ги както в разпределителното устройство, така и в разпределителното устройство с напрежение до 110 kV. Ролята на изолацията на полюсите по отношение един на друг и на земята се изпълнява от диелектрици като порцелан, лята смола, стеатит.

Маслото в тези ВМ заема само 3 до 4% от обема на полюса. Малкият обем на маслото, лекото тегло и удобните размери са безспорно предимство на това оборудване. Те обаче се използват в такива възли на системата, където превключвателите нямат високи изисквания.

Тези ограничения се обясняват със силната връзка на способността за изключване с изключения ток, неспособността на конструкцията да работи в условия на чести изключения.

Друга причина е трудността при прилагането на множество високоскоростни АР. В прекъсвачи с малък обем се използват следните видове маслени взривове: напречни, надлъжни, смесени. Експертите смятат, че първият от тях е най-ефективният.

За ключове от този тип, предназначени за вътрешно разпределително устройство, контактите се поставят в стоманен резервоар. MV напрежение от 35 kV и по-високо имат корпус, изработен от порцелан. Най-използваното оборудване е окачено 6-10 kV. Тялото му е фиксирано върху обща рамка за всички стълбове. И трите полюса имат дъгообразна камера, всеки от тях е проектиран за един отворен контакт и при високи напрежения от 2 или повече.

Конструкцията на малки маслени прекъсвачи включва подвижни и неподвижни контакти (1 и 3), дъгообразна камера (2), контакти (4) работещи

Съгласно горната схема, прекъсвачите VMP, VMG, MG са проектирани за напрежения до 20 kV. Конструктивна характеристика на прекъсвачите за токове с висок ток е, че работните контакти са разположени отвън и дъгообразните контакти вътре в резервоара.

Прекъсвачите от серия VMP често се използват в затворени устройства, както и в разпределителни уреди 6-10 kV. В цялостното разпределително устройство са инсталирани превключвателите от серията VK. Те са оборудвани с вградено електромагнитно или пружинно задвижване и са проектирани за прекъсване на токове от 20 - 31,5 kA и токови стойности от 630 - 3150 A.

Колонните ключове, произведени специално за разпределителни уреди, се отличават с плъзгащ дизайн. В 35 kV инсталации се инсталират винтови модули тип VMK и VMUE от колона. КР 110, 220 kV, оборудвани с превключватели от серията BMT. Устройството има заварена основа, върху която са поставени трите му полюса. Управление - пружинно задвижване.

На снимката превключвателят VMT-110. Изображението вляво показва възлите, от които се състои: пружинно задвижване (1), изолационен опорен стълб на превключвател (2), зарядно устройство (3), основа (4), механизъм за управление (5)

Модулът е показан от дясната страна на снимката, където: 1 е колекторът, 2 е подвижният контакт, свързан към колектора чрез колектори. Камерата на прекъсвача е обозначена с номер 3, неподвижният контакт е 5. Всички по-горе са поставени в кух изолатор (4), направен от порцелан. Вътре е трансформаторно масло, а отгоре е капачка (6).

Последният е оборудван с манометър за възможност за наблюдение на налягането в модула. В допълнение, капакът има модул за пълнене със смес от сгъстен газ, автоматичен вентил за изгорели газове и индикатор за масло (8). Мобилният контакт и устройството за управление са свързани чрез изолационни пръти.

Дизайнът на полюса е идентичен за цялата серия превключватели. В резервоарите MV за текущи оценки от 630 до 1600 А има 5.5 кг масло, над 1600 и до 3150 А включително - 8 кг.

За да се увеличи надеждността, дизайнът на отделни прекъсвачи допълнително включва елементи за управление и защита:

• изключване на електромагнитите;
• релета, действащи моментално и със скорост на затвора при прагов ток;
• реле под напрежение;
• допълнителни контакти.

В зависимост от метода на оформление, има ниски прекъсвачи на маслени вериги с долно разположение на дъговидната камера, а обратното - горна. В първия случай подвижният контакт осъществява движението отгоре надолу, във втория - обратно. Разрушаващият капацитет на последния е по-висок.

Маркиране на маслени превключватели

Декодирането на маркировките, направени от производителя върху превключвателя за масло, ще ви позволи да се запознаете с основната информация за него. Нека да разгледаме например маркирането на превключвателя VMG-133. Първият символ "B" показва, че имате превключвател.

Тази диаграма показва структурата на символа за прекъсвачи на високо напрежение, включително за оборудване, пълнено с масло

Второ - "М" указва типа на превключвателя, в конкретен случай - ниско масло. писмо "G" определя принадлежността към определен вид - саксийни. 133 - Серия MV.

Правила за работа на МВ

Ремонтният персонал, оперативният персонал, специалистите, свързани с поддръжката и работата на прекъсвачите на масло, трябва да знаят съответните инструкции, устройство, принцип на работа на оборудването.

Служителите, обслужващи МВ, по време на работа са длъжни да контролират:

1. Ефективно напрежение, ток на натоварване. Показателите не трябва да надхвърлят табличните стойности.
2. Височината на маслената колона при полюсите, липсата на течове.
3. Наличието на грес върху частите за триене. Контактите могат да загубят подвижност и да замръзнат, ако смазването на триещите елементи стане гъсто и мръсно.
4. Запрашеността на помещенията, в които се намира разпределителното устройство.
5. Съответствие на механичните характеристики на работещите прекъсвачи с табличните стандарти.

След всяко изключване е необходимо късо съединение да се инспектира оборудването. Информацията за тези прекъсвания се записва в специален дневник. Трябва да е наличен журнал за дефекти, който да записва информация за неизправности, открити по време на работа на устройството. Превключвателят, на който е възникнало изключване в резултат на късо съединение, подлежи на проверка.

Проверете за петролни разливи. Ако това се е случило, освен това в големи количества, тогава това показва ненормално изключване на късото съединение. Оборудването се изважда от експлоатация и се проверява. Когато маслото е тъмно, имате нужда от промянаСкоростта на отваряне се влияе неблагоприятно от вискозитета на маслото, който се увеличава, когато температурата спадне.

Понякога се налага да замените старата грес по време на ремонта с нова: Циатим-221, GOI-54 или Циатим-201.

Таблица с технически характеристики на прекъсвачи за масло Ако действителните стойности не съответстват на фабричните стойности, настройката се повтаря

След извеждане на MV от експлоатация, опорни изолатори, пръти, изолация на резервоарите за пукнатини се подлагат на щателна проверка. Силно замърсената изолация се избърсва. Необходимостта от извънреден ремонт се появява след известно количество късо съединение.

Периодичен преглед (ON) се извършва месечно. В този случай обърнете внимание на степента на нагряване на превключвателя. TR (текущ ремонт) се извършва ежегодно. Тя включва такива задачи като проверка и фиксиране на дефекти на крепежни елементи, кинематика на задвижването, ниво на маслото, уплътнения. Изолационните части също се проверяват за тяхната цялост.

След 3-4 години след основен ремонт извършете средна стойност (SR). Тя включва целия набор от операции с ТР плюс допълнително измерва преходното съпротивление на полюсите и проверява механичните и скоростни параметри.

В случай на откриване на несъответствие на контролираните характеристики с табличните данни, прекъсвачът се разглобява, извършва се настройка и пълен набор от изпитвания с високо напрежение.

По време на извънреден ремонт те се опитват основно да оставят предишната настройка непроменена. Поради тази причина прекъсвачът се разглобява до минимум. Честотата на основен ремонт е от 6 до 8 години. В неговия обхват се извършва обща проверка, цилиндрите се отстраняват от рамката, гумите се изключват, ремонта, задвижващите устройства и блоковите контакти се ремонтират.

В края на краищата направете корекции, боядисвайте, свързвайте гуми, провеждайте тестове. За всички работи изгответе документация.

В допълнение към автоматичните прекъсвачи тип масло, в мрежите с високо напрежение се използват и други разединяващи устройства. Например газ и вакуум. На нашия сайт имаме и други статии, които подробно описват характеристиките и дизайна на тези видове превключватели, както и характеристиките на тяхното използване:

• Вакуум превключвател: устройство и принцип на работа + нюанси на избор и връзка
• Газоизолирани превключватели: референтни точки и правила за свързване

Изводи и полезно видео по темата

Устройството, видовете, предназначението и работата на MV:

Подробен преглед на VMP-10:

Всички основни изисквания за прекъсвачи, работещи при условия на високо напрежение, също отговарят на прекъсвачите на масло. Повечето от тях са безопасни и надеждни в експлоатация, осигуряват бързо изключване, лесни за инсталиране. Въпреки това производителите се стремят да гарантират още по-голямо спазване на изискванията, предложени от MV.

Имате ли знания за прекъсвачи на масло и искате да допълнете представения материал с полезна информация? Може би сте забелязали несъответствие или грешка? Или имате въпроси по темата? Моля, пишете ни за това под статията - ще ви бъдем благодарни.