Olejový spínač: typy, označení + specifika použití

Mezi spínacím zařízením je čestné místo, jako veterán, obsazeno olejovým spínačem používaným ve vnitřních i venkovních rozváděčích jakéhokoli napětí.

Jeho hlavní funkcí je aktivace nebo deaktivace jednotlivých vedení normálně fungujícího elektrického systému nebo v nestandardních situacích. K vypnutí dojde v závislosti na okolnostech automaticky nebo ručně.

V tomto článku se budeme zabývat existujícími typy těchto zařízení, jejich klasifikací a označováním. Také věnujeme pozornost kladům a záporům takových spínačů, funkcí a pravidel pro jejich použití. Pro lepší porozumění materiálu jsme vybrali schémata, tabulky, vizuální fotografie a tematické video recenze.

Výhody a nevýhody olejových spínačů

Tato zařízení mají relativně jednoduchý design. Mají dobrou vypínací schopnost, nezávisí na povětrnostních podmínkách. Pokud dojde k poruše, je možné provést opravu. Nádrže MV jsou vhodné pro venkovní instalaci. Existují podmínky pro montáž vestavěných transformátorů proudu.

Důležitou roli v práci MV hraje rychlost rozptylu kontaktů. Může nastat situace, když se kontakty budou rozbíhat velkou rychlostí a oblouk okamžitě dosáhne délky, která je pro něj kritická. V tomto případě nemusí být velikost regeneračního napětí dostatečná pro proražení kontaktní mezery.

Nevýhody jsou více u spínačů nádrže. Prvním je přítomnost velkého objemu oleje, tedy značné rozměry těchto jednotek a rozváděčů. Druhé - nebezpečí požáru a výbuchu, v nouzových situacích mohou být důsledky nejvíce nepředvídatelné.

Hladina oleje v nádrži a v přívodech, jakož i její stav, musí být udržována pod pravidelnou kontrolou. Pokud je v napájecích sítích obsluhovaných MV, je nutné mít speciální ropné zařízení.

Na fotografii olejový spínač VMG. Může vypnout všechny zátěžové a zkratové proudy, včetně limitu vypínacího proudu. Tento typ je široce používán v transformátorových rozvodnách.

Klasifikace jističů olejových obvodů

Použití olejových spínačů začalo na konci století před posledním. Téměř až do poloviny dvacátého století neexistovaly ve vysokonapěťových sítích prostě žádná jiná odpojovací zařízení.

Existují dvě velké skupiny těchto zařízení:

1. Tankpro které je charakteristická přítomnost velkého objemu oleje. U tohoto zařízení je to prostředí, ve kterém zhasíná oblouk, a izolace.
2. Nízký obsah oleje nebo nízký objem. Množství plniva v nich říká samotné jméno. Tyto spínače obsahují dielektrické prvky a olej je zde nezbytný pouze k hašení.

První z nich se používají hlavně v distribučních instalacích od 35 do 220 kV. Druhý - do 10 kV. Nízkoolejová zařízení BMT se používají také ve venkovních rozváděčích určených pro 110 a 220 kV.

Princip zániku oblouku je u obou typů identický. Oblouk, který se objeví při otevření vysokonapěťových kontaktů spínače, způsobuje rychlé odpařování oleje. To vede k vytvoření plynového obalu kolem oblouku. Tato formace sestává z olejových par (asi 20%) a vodíku (H2).

Oblouková mezera je deionizována v důsledku rychlého ochlazení obloukovitého válce smícháním plynů o vysoké a nízké teplotě v plášti.

V okamžiku vzniku oblouku v kontaktní zóně je teplota velmi vysoká - asi 6000⁰. V závislosti na instalaci se jističe používají pro vnitřní a venkovní použití a také pro použití v rozváděčích - kompletní rozváděče.

Zobrazit # 1 - vybavení typu nádrže

Spínací zařízení tohoto typu může mít jednu nebo více nádrží v závislosti na napětí. V prvním případě je to až 10 kV, v některých případech až 35. Každá fáze jističů pracujících v instalacích s vysokým napětím je umístěna do samostatné nádrže.

Všechny spínače nádrže mají přibližně stejné uspořádání. Ocelová nádrž na vstupech s olejem umisťuje hasicí komoru. Vnější kontakty překlenují mosty

Pohony jak na jističích nádrže, tak na vypínačích s nízkým obsahem oleje mohou být ruční, automaticky sestavené na spínací cívce elektromagnetu nebo namontované na pružinu. Ve druhém případě se používá magnetická vlastnost solenoidu, která umožňuje utáhnout kovové jádro připojené pomocí speciálního systému k VN hřídeli.

Při aplikaci elektrického stejnosměrného elektromagnetu na vinutí se jednotka zapne zasunutím magnetické jádrové tyče a následným otočením hřídele jističe.

Hřídel drží v této poloze speciální západku. Současně se zapnutím solenoid nastaví definitivní polohu pro odpojení pružin, které, jakmile dorazí speciální elektrický impuls, odpojí VN.

Proces vypínání zahajuje druhý solenoid vyřazením válečkového mechanismu (západka). V důsledku toho se hřídel okamžitě díky pružině otáčí a vypíná se. Pro provoz solenoidového pohonu je pro napájení stejnosměrným proudem nutná přítomnost baterie.

Pokud baterie chybí, použije se pružinový pohon. Začlenění se provádí pomocí elektrického motoru nebo kvůli svalové námaze. Ruční vypínání je možné u nízkoenergetických jednotek s hodnotou zkratového proudu do 30 kA, pro jejichž vypnutí musí být použita maximální síla 25 kg.

Jediný tank MV s otevřeným obloukem

V některých rozváděčích jsou instalovány spínače nádrže, které nemají obloukové komory. Elektrický oblouk zde zhasne nejjednodušším způsobem - dvojitým přerušením kontaktů v nádobě naplněné olejem. Mezi taková zařízení s otevřeným obloukem patří domácí modely VMB a VME. Jsou dimenzovány na jmenovitý proud 1,25 kA.

Schéma VME-6-200. Konstrukce se skládá z nádrže (1), krytu (2), porcelánových izolátorů (3), pevných kontaktů (4), pohyblivých kontaktů (5), křížové hlavy (6), obloukových kontaktů (7), desek (8), pružiny (9) ), hřídel (10)

Symbol „E“ označuje ražbu, číslo 6 je jmenovité napětí 6 kV, 200 je jmenovitý proud v ampérech. Prahový vypínací proud pro tento MV je 1,25 kA. Nádrž tohoto MV je vyrobena z oceli a je spojena s víkem litiny pomocí šroubů. Stěny nádrže jsou pokryty izolací (13).

Šest porcelánových izolátorů procházejících koncem víka s měděnými konzolami, které slouží jako pevné pracovní kontakty. Řada VME má ruční pohon setrvačníku.

Na posuvném nebo kontaktním můstku jsou pohyblivé kontakty. Jsou zde také umístěny pohyblivé mobilní kontakty ve formě mosazných čtverců. Měděné desky s mosaznými konci umístěnými níže na koncích izolátorů jsou pevné obloukové kontakty. Izolační tyč prostřednictvím kontaktu s hnacím mechanismem komunikuje pohyb pohyblivých kontaktů.

Když je traverza zvednuta, pevné kontakty jsou sepnuty, pružina zodpovědná za odpojení je stlačena, MV je zapnuto. Spínač je připojen k hnací hřídeli západky, která jej drží v poloze. Při každém odpojení se západka uvolní, pružina se otevře a třmen rychle následuje dolů. V tomto případě dochází k postupnému otevírání pracovních kontaktů: 4 a 5, poté 7,8.

To způsobí na každém pólu jističe ve dvou bodech vzhled oblouku a rozklad oleje. Uvnitř skořepin 12 dosahuje tlak od 0,5 do 1 MPa, čímž se aktivuje deionizační proces. Během maximálně 0,1 s jsou oblouky zhasnuty a skořápky, stoupající, se objevují pod víkem a zvyšují objem vzduchového polštáře.

Když jsou všechny fáze MV v jedné nádrži, olej izoluje kontakty mezi sebou a od těla nádrže, které musí být uzemněno.

Ten působí jako nárazník a snižuje nárazovou sílu v procesu hašení. Normální výška vzduchového polštáře je přibližně 25% objemu. Překročení tohoto prahu může způsobit výbuch.

Takové přepínače jsou snadno ovladatelné, relativně levné a vhodné pro použití v otevřených rozvodnách. Páry horkého oleje, i při jednoduchém kontaktu s kyslíkem, se však snadno vznítí.

Spalování oblouku v olejovém médiu zahajuje polykondenzační proces, který degraduje elektrickou sílu oleje. Nádrž ucpává sediment, sestávající z uhlíkových částic. Proto je nutná revize jednotky s výměnou oleje.

Vypínače olejových obvodů s přerušovací komorou

Vypínací schopnost a spolehlivost jističů typu nádrže významně zvyšuje přítomnost arzní komory. Je umístěn do oleje v nádrži. U jističů se třemi nádržemi je každá fáze umístěna v samostatné nádrži.

Pohled v řezu na jeden pól spínače nádrže. Je vybaven obloukovou komorou С -35 - 630 - 10. Označení značí, že jistič je určen pro instalaci do rozváděčů 35 kV a vyšších, je navržen pro jmenovitý proud 630,4 kA a prolomení 10 kA.

Konstrukce je složitější než konstrukce virtuálních počítačů bez obloukových komor a skládá se z:

• sloupy (1);
• proudový transformátor (2);
• skříň pohonu (3);
• tyče (4);
• stacionární kontakt (5);
• oblouková komora (6);
• izolace (7);
• topné těleso (8);
• vypouštěcí zařízení oleje (9).

Horní část kamery je vybavena pevným kontaktem. Po zapnutí do něj proniká pohyblivý kontakt ve tvaru tyče. V případě zakopnutí tyč opustí stacionární kontakt, v důsledku čehož se v komoře objeví oblouk. Tlak, který v tomto případě vzniká, je řádově vyšší než odpovídající parametr u spínačů, které nejsou vybaveny obloukovou komorou.

Tlak 8 - 7 MPa snižuje průměr oblouku, zvyšuje průraznou sílu mezery poté, co proud prochází nulovou značkou. Výsledkem je rychlejší proces vyhubení oblouku. Po výstupu pohyblivého kontaktu z komory následuje volný otvor výfukový plyn s částečným zachycením oleje.

Hlaveň oblouku je rychle ochlazena, dochází k intenzivní deionizaci. Se zvyšujícím se proudem se zvyšuje účinnost obloukové komory. MV může také fungovat jako zařízení s otevřeným obloukem v případě odpojení malých proudů.

Kromě zvýšení tlaku směsi par v obloukové mezeře se pro urychlení vymírání oblouku používá způsob, jako je zvýšené vyfukování parního koktejlu do obloukové zóny. Tam je podélný výbuch, příčný, protijedoucí

Typ automatického tryskání je určen konstrukcí obloukové komory. V prvním případě má vektor směsi par podélný směr vzhledem k obloukové šachtě (fragment a). Při příčné orientaci se souměrný tok pohybuje ve směru kolmém na sloupec oblouku nebo v určitém úhlu (fragment b).

V případě, že proud toku má směr opačný k vektoru pohybu mobilního kontaktu s obloukem, dojde k protiproudům. Kombinace těchto metod se často používají v artefaktových zařízeních.

Oblouk v MV zhasne ve 3 fázích. V prvním (a) je generována energie v oblouku a v uzavřeném plášti je generován vysoký tlak. V okamžiku, kdy směs opouští skořápku, začíná druhá fáze (b). Třetí (c) - odstranění zbytků zahřátých plynů a produktů rozkladu z komory

V poslední fázi se kamera připravuje k účasti na dalším cyklu vypínání. Pro automatický restart je tento krok nesmírně důležitý.

Zobrazit # 2 - jističe v hrnci nebo v oleji

Ve vnitřních instalacích se noční spínače používají jako generátor a rozvod. V otevřeném prostoru - jako rozvodna a rozvodna. Olej nevykonává izolační funkce u spínačů tohoto typu, je nezbytný pouze jako médium pro uhasení oblouku.

Nebezpečí požáru a výbuchu nízkoobjemových virtuálních strojů je výrazně nižší než u tanků. Namontujte je jak do rozváděče, tak do rozváděče jakéhokoli napětí do 110 kV. Role izolace stožárů ve vztahu k sobě navzájem a k zemi se provádí dielektriky, jako je porcelán, litá pryskyřice, steatit.

Olej v těchto VM zabírá pouze 3 až 4% objemu pólu. Nespornou výhodou tohoto zařízení je malý objem oleje, nízká hmotnost a vhodné rozměry. Používají se však v takových uzlech systému, kde přepínače nemají vysoké požadavky.

Tato omezení jsou vysvětlena silným spojením rozpojovací schopnosti s odpojeným proudem, neschopností struktury pracovat v podmínkách častých odstávek.

Dalším důvodem je obtížnost implementace více vysokorychlostních AR. U jističů s nízkým objemem se používají následující typy výbuchu oleje: příčný, podélný, smíšený. Odborníci považují první z nich za nejúčinnější.

U spínačů tohoto typu, určených pro vnitřní rozváděče, jsou kontakty umístěny v ocelové nádrži. Napětí VN 35 kV a vyšší má skořepinu vyrobenou z porcelánu. Nejpoužívanější zařízení je pozastaveno 6-10 kV. Jeho tělo je upevněno na společném rámu pro všechny póly. Všechny tři póly mají obloukovou komoru, z nichž každá je navržena pro jeden otevřený kontakt a při vysokém napětí 2 nebo více.

Konstrukce malých olejových vypínačů zahrnuje pohyblivé a pevné kontakty (1 a 3), obloukovou komoru (2), kontakty (4), které pracují

Podle výše uvedeného schématu jsou vypínače VMP, VMG a MG navrženy pro napětí do 20 kV. Konstrukční vlastnost jističů pro vysoce hodnocené proudy spočívá v tom, že pracovní kontakty jsou umístěny vně a kontakty s obloukem uvnitř nádrže.

Jističe řady VMP se často používají v uzavřených zařízeních a také v rozváděčích 6-10 kV. V kompletním rozvaděči jsou nainstalovány spínače řady VK. Jsou vybaveny zabudovaným elektromagnetickým nebo pružinovým pohonem a jsou určeny pro přerušení proudů 20 - 31,5 kA a proudových hodnot 630 - 3150 A.

Sloupové spínače vyrobené speciálně pro rozváděče se vyznačují posuvnou konstrukcí. V instalacích 35 kV jsou nainstalovány virtuální počítače typu VM z řady VMK a VMUE. Rozváděč 110, 220 kV vybavený spínači řady BMT. Jednotka má svařovanou základnu, na které jsou umístěny její tři póly. Management - jarní pohon.

Na fotografii přepínač VMT-110. Obrázek vlevo ukazuje uzly, z nichž se skládá: pružinový pohon (1), izolátor, opěrný pól spínače (2), obloukové zařízení (3), základna (4), ovládací mechanismus (5)

Modul je zobrazen na pravé straně fotografie, kde: 1 je kolektor, 2 je pohyblivý kontakt spojený s kolektorem prostřednictvím kolektorů. Komora přerušovače je označena číslem 3, pevný kontakt je 5. Všechny výše uvedené jsou umístěny v dutém izolátoru (4) vyrobeném z porcelánu. Uvnitř je transformátorový olej a nahoře je víčko (6).

Ten je vybaven tlakoměrem pro možnost sledování tlaku v modulu. Kromě toho má víko jednotku pro plnění směsí stlačeného plynu, automatický výfukový ventil a indikátor oleje (8). Mobilní kontakt a ovládací zařízení jsou spojeny izolačními tyčemi.

Konstrukce sloupu je stejná pro celou řadu spínačů. Ve VN tancích pro aktuální jmenovité hodnoty od 630 do 1600 A je 5,5 kg oleje, nad 1600 a do 3150 A včetně - 8 kg.

Pro zvýšení spolehlivosti obsahuje konstrukce jističů navíc ovládací a ochranné prvky:

• odpojovací elektromagnety;
• relé pracující okamžitě a s časem závěrky při prahovém proudu;
• podpěťové relé;
• další kontakty.

V závislosti na metodě rozmístění existují jističe s nízkým obsahem oleje se spodním uspořádáním obloukové komory a protilehlé - horní. V prvním případě pohyblivý kontakt realizuje pohyb shora dolů, ve druhém naopak. Lámací kapacita posledně jmenovaného je vyšší.

Značení olejových spínačů

Dekódování označení provedených výrobcem na olejovém spínači vám umožní seznámit se se základními informacemi o něm. Podívejme se například na označení přepínače VMG-133. První znak „B“ označuje, že máte přepínač.

Tento diagram ukazuje strukturu symbolu pro vypínače vysokého napětí, včetně zařízení pro plnění olejem

Za druhé - "M" označuje typ spínače, v konkrétním případě - nízký olej. Dopis "G" určuje, že patří k určitému druhu - hrnkové. 133 - Série MV.

Provozní pravidla pro VN

Opravy, obsluha, odborníci spojené s údržbou a provozem jističů na olejovém oleji jsou povinni znát příslušné pokyny, zařízení, princip fungování zařízení.

Zaměstnanci obsluhující MV během provozu jsou povinni řídit:

1. Efektivní napětí, zátěžový proud. Indikátory by neměly přesahovat tabulkové hodnoty.
2. Výška sloupce oleje u sloupů, absence netěsností.
3. Přítomnost mastnoty na třecích částech. Kontakty mohou ztratit pohyblivost a zamrznout, pokud je mazání třecích prvků silné a špinavé.
4. Prachnost místností, ve kterých je rozváděč umístěn.
5. Soulad mechanických charakteristik ovládaných vypínačů s tabulkovými standardy.

Po každém vypnutí musí být zařízení zkontrolováno zkratem. Informace o těchto výpadcích jsou zaznamenány ve zvláštním protokolu. Protokol závady musí být k dispozici pro zaznamenávání informací o poruchách zjištěných během provozu jednotky. Přepínač, u kterého došlo k vypnutí v důsledku zkratu, je předmětem kontroly.

Zkontrolujte úniky oleje. Pokud k tomu došlo, navíc ve velkém množství, pak to znamená abnormální vypnutí zkratu. Zařízení je vyřazeno z provozu a zkontrolováno. Když je olej tmavý, je nutná změna.Rychlost otevírání je nepříznivě ovlivněna viskozitou oleje, která se zvyšuje při poklesu teploty.

Někdy je nutné vyměnit staré mazivo při opravě za nové: TsIATIM-221, GOI-54 nebo TsIATIM-201.

Tabulka s technickými charakteristikami jističů olejových obvodů. Pokud skutečné hodnoty neodpovídají továrním hodnotám, úprava se opakuje

Po odstavení MV z provozu jsou podpůrné izolátory, tyče, izolace nádrží pro trhliny podrobeny důkladné kontrole. Silně znečištěná izolace je otřena. Potřeba mimořádné opravy se objevuje po určitém množství zkratu.

Pravidelná kontrola (ON) se provádí měsíčně. V takovém případě věnujte pozornost stupni zahřívání spínače. TR (aktuální oprava) se provádí ročně. Zahrnuje takové úkoly, jako je kontrola a oprava vad spojovacího prvku, kinematika pohonu, hladina oleje, těsnění. Izolační součásti jsou také kontrolovány z hlediska jejich integrity.

Po 3-4 letech po generální opravě proveďte průměr (SR). Zahrnuje celou škálu operací TP a navíc měří přechodový odpor pólů a kontroluje mechanické a rychlostní parametry.

V případě zjištění nekonzistence regulovaných charakteristik s tabulkovými daty je jistič rozebrán, provede se seřízení a celá řada zkoušek vysokého napětí.

Během mimořádné opravy se hlavně snaží ponechat předchozí úpravu beze změny. Z tohoto důvodu je spínač rozebrán na minimum. Četnost generálních oprav je od 6 do 8 let. V rámci své působnosti se provádí obecná kontrola, válce jsou vyjmuty z rámu, pneumatiky jsou odpojeny, pohon, oblouková zařízení a blokové kontakty jsou opraveny.

Koneckonců proveďte úpravy, barvy, připojte pneumatiky, proveďte testy. Pro všechny práce sestavte dokumentaci.

Kromě vypínačů naftového typu se ve vysokonapěťových sítích používají i jiná odpojovací zařízení. Například plyn a vakuum. Na našem webu máme další články, které podrobně popisují vlastnosti a provedení těchto typů přepínačů, jakož i vlastnosti jejich použití:

• Vakuový spínač: zařízení a princip činnosti + nuance volby a připojení
• Plynem izolované spínače: referenční body a pravidla připojení

Závěry a užitečné video na toto téma

Zařízení, typy, účel a činnost MV:

Podrobná recenze VMP-10:

Všechny základní požadavky na jističe pracující za podmínek vysokého napětí splňují také jističe olejových obvodů. Většina z nich je v provozu bezpečná a spolehlivá, poskytuje rychlé vypnutí a snadnou instalaci. Přesto se výrobci snaží zajistit ještě větší soulad s požadavky stanovenými společností MV.

Máte znalosti o jističích olejových obvodů a chcete doplnit předložený materiál užitečnými informacemi? Možná jste si všimli nesouladu nebo chyby? Nebo máte otázky k tématu? Napište nám o tom v článku - budeme vám vděční.