Interruptor de aceite: tipos, marcado + especificaciones de uso

Entre los equipos de conmutación, un lugar honorable, como un veterano, está ocupado por un interruptor de aceite utilizado en interruptores de interior y exterior de cualquier voltaje.

Su función principal es habilitar o deshabilitar líneas individuales de un sistema eléctrico que funciona normalmente o en situaciones no estándar. El apagado, según las circunstancias, se produce de forma automática o manual.

En este artículo consideraremos los tipos existentes de estos dispositivos, su clasificación y etiquetado. También prestamos atención a los pros y los contras de tales interruptores, características y reglas para su uso. Para una mejor comprensión del material, seleccionamos diagramas, tablas, fotos visuales y revisiones de videos temáticos.

Pros y contras de los interruptores de aceite

Estos dispositivos tienen un diseño relativamente simple. Tienen una buena capacidad de ruptura, no dependen de las condiciones climáticas. Si se produce un mal funcionamiento, se pueden realizar reparaciones. Los MV de tanque son adecuados para la instalación en exteriores. Existen condiciones para la instalación de transformadores de corriente incorporados.

La velocidad de la divergencia de contacto juega un papel importante en el trabajo de MV. Puede surgir una situación cuando los contactos divergen a gran velocidad y el arco alcanza instantáneamente una longitud que es crítica para él. En este caso, la magnitud del voltaje de recuperación puede no ser suficiente para romper el espacio de contacto.

Las desventajas son más con los interruptores de tanque. El primero es la presencia de un gran volumen de aceite, por lo tanto, las considerables dimensiones de estas unidades y equipos de conmutación. El segundo: peligro de incendio y explosión, en situaciones de emergencia, las consecuencias pueden ser las más impredecibles.

El nivel de aceite en el tanque y en las entradas, así como su estado, deben mantenerse bajo control periódico. Si hay MV en las redes de suministro de energía servidas, es necesario tener una instalación petrolera especial.

En la foto, el interruptor de aceite VMG. Puede apagar cualquier carga y corrientes de cortocircuito, incluido el límite de corriente de ruptura. Este tipo es ampliamente utilizado en subestaciones transformadoras.

Clasificación de los interruptores automáticos de aceite.

El uso de los interruptores de aceite comenzó a fines del siglo anterior al pasado. Casi hasta mediados del siglo XX, simplemente no había otros dispositivos de desconexión en las redes de alto voltaje.

Hay dos grandes grupos de estos dispositivos:

1. Tanquepara lo cual es característica la presencia de un gran volumen de aceite. Para este equipo, es tanto el entorno en el que se extingue el arco como el aislamiento.
2. Bajo en aceite o bajo volumen. La cantidad de relleno en ellos dice el nombre en sí. Estos interruptores contienen elementos dieléctricos, y el aceite aquí solo es necesario para la extinción.

Los primeros se utilizan principalmente en instalaciones de distribución de 35 a 220 kV. El segundo - hasta 10 kV. Los dispositivos BMT con bajo contenido de aceite también se utilizan en dispositivos de conmutación exteriores diseñados para 110 y 220 kV.

El principio de extinción del arco es idéntico en ambos tipos. El arco que aparece cuando se abren los contactos de alto voltaje del interruptor provoca una rápida evaporación del aceite. Esto lleva a la creación de una capa de gas alrededor del arco. Esta formación consiste en vapor de aceite (aproximadamente 20%) e hidrógeno (H2).

La brecha de arco se desioniza como resultado del enfriamiento rápido del barril de arco al mezclar gases de alta y baja temperatura en la carcasa.

En el momento del arco en la zona de contacto, la temperatura es muy alta, aproximadamente 6000⁰. Dependiendo de la instalación, los interruptores automáticos se utilizan para uso en interiores y exteriores, así como para su uso en celdas - celdas completas.

Vista # 1 - equipo tipo tanque

El equipo de conmutación de este tipo puede tener un tanque o más dependiendo del voltaje. En el primer caso, es de hasta 10 kV, en algunos casos hasta 35. Cada fase de los interruptores automáticos que operan en instalaciones con alto voltaje se coloca en un tanque individual.

Todos los interruptores de tanque tienen aproximadamente el mismo diseño. Un tanque de acero en las entradas con aceite coloca una cámara de extinción. Contactos exteriores puentes cruce de armas

Los accionamientos de los interruptores automáticos de tanque y de bajo nivel de aceite pueden ser manuales, ensamblados automáticamente en la bobina de conmutación de solenoide o montados en resorte. En el segundo caso, se utiliza la propiedad magnética del solenoide, lo que permite apretar el núcleo de metal conectado por medio de un sistema especial al eje MV.

Cuando se suministra un solenoide de corriente continua eléctrica al devanado, la unidad se enciende retrayendo el núcleo del circuito magnético con la rotación posterior del eje del interruptor automático.

Un pestillo especial mantiene el eje en esta posición. Simultáneamente con el encendido, el solenoide establece una posición definida para desconectar los resortes, que, cuando llega un impulso eléctrico especial, desconecta el MV.

El proceso de apagado inicia el segundo solenoide al golpear el mecanismo del rodillo (pestillo). Como resultado, el eje gira instantáneamente debido al resorte y se apaga. Para el funcionamiento de la unidad de solenoide, se requiere la presencia de una batería para suministrar corriente continua.

Cuando falta la batería, se utiliza un mecanismo de resorte. La inclusión se realiza utilizando un motor eléctrico o debido al esfuerzo muscular. El apagado manual es posible para unidades de baja potencia con un valor de corriente de cortocircuito de hasta 30 kA, para el cual se debe aplicar una fuerza máxima de 25 kg.

Tanque simple MV con arco abierto

En algunos equipos de conmutación, se instalan interruptores de tanque que no tienen cámaras de arco. El arco eléctrico aquí se extingue de la manera más simple: rompiendo dos veces los contactos en un recipiente lleno de aceite. Dichos dispositivos con un arco abierto incluyen modelos domésticos de VMB y VME. Están clasificados para una corriente nominal de 1,25 kA.

Esquema VME-6-200. El diseño consiste en un tanque (1), una cubierta (2), aisladores de porcelana (3), contactos fijos (4), contactos móviles (5), una cruceta (6), contactos de arco (7), placas (8), un resorte (9 ), eje (10)

El símbolo "E" significa excavación, el número 6 es la tensión nominal de 6 kV, 200 es la corriente nominal en amperios. La corriente de ruptura del umbral para este MV es 1.25 kA. El tanque de este MV está hecho de acero y conectado a la tapa de hierro fundido por medio de pernos. Las paredes del tanque están cubiertas con aislamiento (13).

Seis aisladores de porcelana que pasan por el extremo de la tapa con soportes de cobre que sirven como contactos de trabajo fijos. La serie VME tiene un volante de inercia manual.

Hay contactos móviles en el puente transversal o de contacto. Los contactos móviles en forma de arco en forma de cuadrados de latón también se encuentran aquí. Las placas de cobre con extremos de latón ubicados debajo en los extremos de los aisladores son contactos de arco fijo. La varilla aislante a través del contacto con el mecanismo de accionamiento comunica el movimiento de los contactos móviles.

Cuando se eleva el recorrido, los contactos fijos se cierran, el resorte responsable de la desconexión se comprime y el MV está encendido. El interruptor está conectado al eje impulsor del pestillo, que lo mantiene en su posición. En cualquier desconexión, se libera el pestillo, se abre el resorte y el yugo sigue rápidamente. En este caso, se produce una apertura secuencial de los contactos de trabajo: 4 y 5, luego 7.8.

Esto causa, en cada polo del interruptor automático en dos puntos, la aparición de un arco y la descomposición del aceite. Dentro de los depósitos 12, la presión alcanza de 0.5 a 1 MPa, activando así el proceso de desionización. Dentro de un máximo de 0.1 s, los arcos se extinguen y los proyectiles, que se elevan, aparecen debajo de la tapa y aumentan el volumen del colchón de aire.

Cuando todas las fases de la MV están en el mismo tanque, el aceite aísla los contactos entre sí y del cuerpo del tanque, que debe estar conectado a tierra.

Este último actúa como un amortiguador, reduciendo la fuerza de impacto en el proceso de extinción. La altura normal del colchón de aire es aproximadamente el 25% del volumen. Exceder este umbral puede causar una explosión.

Tales interruptores son fáciles de operar, relativamente económicos y convenientes de usar en subestaciones abiertas. Pero los vapores de aceite caliente, incluso con un simple contacto con el oxígeno, se encienden fácilmente.

La quema de arco en un medio de aceite inicia el proceso de policondensación, que degrada la resistencia eléctrica del aceite. El tanque obstruye el sedimento, que consiste en partículas de carbono. Por lo tanto, son necesarias revisiones de la unidad con cambio de aceite.

Disyuntores de aceite con cámara de interrupción

La capacidad de ruptura y la confiabilidad de los interruptores automáticos de tipo tanque aumentan significativamente la presencia de la cámara de arco. Se coloca en el aceite en el tanque. En los interruptores automáticos de tres tanques, cada fase se encuentra en un tanque separado.

Vista en sección de un polo de un interruptor de tanque. Está equipado con una cámara de arco С -35 - 630 - 10. La marca indica que el disyuntor está diseñado para instalarse en celdas de 35 kV y superiores, está diseñado para una corriente nominal de 630.4 kA y una capacidad de corte de 10 kA

El diseño es más complicado que el de una máquina virtual sin cámaras de arco y consiste en:

• polos (1);
• transformador de corriente (2);
• caja de accionamiento (3);
• varillas (4);
• contacto estacionario (5);
• cámara de arco (6);
• aislamiento (7);
• elemento calefactor (8);
• dispositivos de drenaje de aceite (9).

La parte superior de la cámara está equipada con un contacto fijo. Cuando se enciende, un contacto móvil, que tiene la forma de una barra, penetra en él. En el caso de un disparo, la varilla deja un contacto estacionario, como resultado de lo cual aparece un arco en la cámara. La presión que surge en este caso es un orden de magnitud mayor que el parámetro correspondiente para interruptores que no están equipados con una cámara de arco.

La presión de 8 -7 MPa reduce el diámetro del arco, aumenta la resistencia a la ruptura del espacio después de que la corriente pasa a través de la marca cero. Como resultado, se produce un proceso de extinción de arco más rápido. Después de la salida del contacto móvil de la cámara, un gas de escape con una captura parcial de petróleo sigue a través de un orificio libre.

El barril del arco se enfría rápidamente, se produce una desionización intensa. Con el aumento de la corriente, aumenta la eficiencia de la cámara de arco. MV también puede funcionar como equipo con un arco abierto en caso de desconexión de pequeñas corrientes.

Además de aumentar la presión de la mezcla de vapor en la brecha del arco, para acelerar la extinción del arco, se utiliza un método como el soplado mejorado del cóctel de vapor en la zona del arco. Hay una explosión longitudinal, transversal, que se aproxima

El tipo de voladura automática está determinado por el diseño de la cámara de arco. En el primer caso, el vector de mezcla de vapor tiene una dirección longitudinal con respecto al eje del arco (fragmento a). Con una orientación transversal, el flujo de mal humor se mueve en una dirección perpendicular a la columna de arco o en un cierto ángulo (fragmento b).

En el caso de que la corriente de flujo tenga una dirección opuesta al vector de movimiento del contacto móvil con el arco, hay una contra explosión. Las combinaciones de estos métodos a menudo se usan en dispositivos de arco.

El arco en el MV se extingue en 3 etapas. En el primero (a), se genera energía en el arco y se genera alta presión en la carcasa cerrada. En el momento en que la mezcla abandona el caparazón, comienza la segunda etapa (b). Tercero (c) - eliminación de la cámara de los restos de gases calentados y productos de descomposición

En la última etapa, la cámara se está preparando para participar en el próximo ciclo de apagado. Para el reinicio automático, este paso es extremadamente importante.

Vista # 2 - interruptores de circuito de olla o aceite bajo

En instalaciones interiores, los interruptores de orinal se utilizan como generador y distribución. Al aire libre - como subestación y distribución. El aceite no realiza funciones de aislamiento en interruptores de este tipo; es necesario solo como medio para extinguir el arco.

El riesgo de incendio y explosión de las máquinas virtuales de bajo volumen es significativamente menor que el de los tanques. Instálelos tanto en la celda como en la celda de cualquier voltaje de hasta 110 kV. El papel del aislamiento de los polos entre sí y con la tierra lo realizan dieléctricos como la porcelana, la resina fundida y la esteatita.

El aceite en estas máquinas virtuales ocupa solo del 3 al 4% del volumen del polo. Pequeño volumen de aceite, peso ligero y dimensiones convenientes son la ventaja indiscutible de este equipo. Sin embargo, se usan en tales nodos del sistema, donde los conmutadores no tienen requisitos altos.

Estas limitaciones se explican por la fuerte conexión de la capacidad de desconexión con la corriente desconectada, la incapacidad de la estructura para funcionar en condiciones de paradas frecuentes.

Otra razón es la dificultad de implementar múltiples AR de alta velocidad. En los interruptores automáticos de bajo volumen, se utilizan los siguientes tipos de chorro de aceite: transversal, longitudinal, mixto. Los expertos consideran que el primero de ellos es el más efectivo.

Para los interruptores de este tipo, diseñados para celdas interiores, los contactos se colocan en un tanque de acero. El voltaje de MT de 35 kV y superior tiene una carcasa de porcelana. El equipo más utilizado está suspendido 6-10 kV. Su cuerpo está fijado en un marco común para todos los polos. Los tres polos tienen una cámara de arco, cada uno está diseñado para un contacto abierto y a altos voltajes de 2 o más.

El diseño de pequeños interruptores automáticos de aceite incluye contactos móviles y fijos (1 y 3), una cámara de arco (2), contactos (4) funcionando

De acuerdo con el esquema anterior, los interruptores automáticos VMP, VMG, MG están diseñados para voltajes de hasta 20 kV. Una característica de diseño de los interruptores automáticos para corrientes de alta potencia es que los contactos de trabajo se encuentran afuera y los contactos de arco dentro del tanque.

Los interruptores automáticos de la serie VMP se usan a menudo en dispositivos cerrados, así como en aparamenta de 6-10 kV. En el cuadro completo, se instalan los interruptores de la serie VK. Están equipados con un accionamiento electromagnético o de resorte incorporado, y están diseñados para romper corrientes de 20 - 31.5 kA y clasificaciones de corriente de 630 - 3150 A.

Los interruptores de columna fabricados específicamente para celdas se distinguen por su diseño deslizante. En instalaciones de 35 kV, se instalan máquinas virtuales de tipo columna de las series VMK y VMUE. Cuadro 110, 220 kV equipado con interruptores de la serie BMT. La unidad tiene una base soldada sobre la cual se colocan sus tres polos. Gestión - impulsión de primavera.

En la foto, el conmutador VMT-110. La imagen de la izquierda muestra los nodos en los que consiste: un accionamiento de resorte (1), un aislante, un poste de soporte de un interruptor (2), un dispositivo de arco (3), una base (4), un mecanismo de control (5)

El módulo se muestra en el lado derecho de la foto, donde: 1 es el colector, 2 es el contacto móvil conectado al colector a través de los colectores. La cámara de interrupción se indica con el número 3, el contacto fijo es 5. Todo lo anterior se coloca en un aislante hueco (4) de porcelana. En su interior hay aceite de transformador, y en la parte superior hay una tapa (6).

Este último está equipado con un medidor de presión para la posibilidad de controlar la presión en el módulo. Además, la tapa tiene una unidad para llenar con mezcla de gas comprimido, una válvula de escape automática y un indicador de aceite (8). El contacto móvil y el dispositivo de control están conectados por varillas aislantes.

El diseño del poste es idéntico para toda la serie de interruptores. En los tanques MV para clasificaciones actuales de 630 a 1600 A, hay 5,5 kg de aceite, por encima de 1600 y hasta 3150 A inclusive, 8 kg.

Para aumentar la confiabilidad, el diseño de disyuntores individuales incluye además elementos de control y protección:

• desconectar electroimanes;
• relés que actúan instantáneamente y con una velocidad de obturación a un umbral de corriente;
• relé de baja tensión;
• contactos adicionales

Dependiendo del método de diseño, hay disyuntores de bajo nivel de aceite con una disposición inferior de la cámara de arco y la parte superior opuesta. En el primer caso, el contacto móvil implementa el movimiento de arriba a abajo, en el segundo, lo contrario. La capacidad de ruptura de este último es mayor.

Marcado de interruptores de aceite

La decodificación de las marcas realizadas por el fabricante en el interruptor de aceite le permitirá familiarizarse con la información básica al respecto. Examinemos, por ejemplo, la marca del conmutador VMG-133. El primer carácter "B" indica que tiene un interruptor.

Este diagrama muestra la estructura del símbolo para interruptores automáticos de alto voltaje, incluso para equipos llenos de aceite

Segundo "M" indica el tipo de interruptor, en un caso particular: bajo nivel de aceite. Carta "G" determina la pertenencia a una determinada especie - en maceta. 133 - Serie MV.

Reglas de funcionamiento de MV

Se requiere que el personal operativo, de reparación, especialistas asociados con el mantenimiento y operación de los interruptores automáticos de aceite conozcan las instrucciones relevantes, el dispositivo y el principio de operación del equipo.

Los empleados que atienden el MV durante la operación deben controlar:

1. Tensión efectiva, corriente de carga. Los indicadores no deben ir más allá de los valores tabulares.
2. La altura de la columna de aceite en los polos, la ausencia de fugas.
3. La presencia de grasa en las partes frotadas. Los contactos pueden perder movilidad y congelarse si la lubricación de los elementos de fricción se vuelve gruesa y sucia.
4. El polvo de las habitaciones en las que se encuentra el tablero.
5. Conformidad de las características mecánicas de los interruptores automáticos operados con los estándares de la tabla.

Después de cada apagado, el cortocircuito debe inspeccionar el equipo. La información sobre estas interrupciones se registra en un registro especial. Debe haber un registro de defectos disponible para registrar información sobre el mal funcionamiento detectado durante el funcionamiento de la unidad. El interruptor en el que se produjo un disparo como resultado de un cortocircuito está sujeto a inspección.

Verifique si hay derrames de petróleo. Si esto sucedió, además en grandes cantidades, esto indica un apagado anormal del cortocircuito. El equipo se saca de servicio y se inspecciona. Cuando el aceite está oscuro, se necesita un cambio.La velocidad de apertura se ve afectada negativamente por la viscosidad del aceite, que aumenta cuando baja la temperatura.

A veces es necesario reemplazar la grasa vieja durante la reparación por una nueva: TsIATIM-221, GOI-54 o TsIATIM-201.

Tabla con características técnicas de los interruptores automáticos de aceite. Si los valores reales no corresponden a los valores de fábrica, el ajuste se repite

Después de que el MV ha sido retirado de operación, los aisladores de soporte, varillas, aislamiento de los tanques para grietas están sujetos a una inspección exhaustiva. Se limpia el aislamiento muy sucio. La necesidad de una reparación extraordinaria aparece después de una cierta cantidad de cortocircuito.

La inspección periódica (ON) se realiza mensualmente. En este caso, preste atención al grado de calentamiento del interruptor. TR (reparación actual) se lleva a cabo anualmente. Incluye tareas tales como la verificación y reparación de defectos de sujetadores, cinemática de transmisión, nivel de aceite, sellos. Las piezas aislantes también se verifican por su integridad.

Después de 3-4 años después de una revisión importante, realice un promedio (SR). Incluye toda la gama de operaciones de TP y además mide la resistencia de transición de los polos y verifica los parámetros mecánicos y de velocidad.

En caso de detección de inconsistencia de las características controladas con los datos tabulares, se desmonta el disyuntor, se realiza el ajuste y se realiza un rango completo de pruebas de alto voltaje.

Durante una reparación extraordinaria, tratan principalmente de dejar el ajuste anterior sin cambios. Por esta razón, el disyuntor se desmonta al mínimo. La frecuencia de revisión es de 6 a 8 años. En su alcance, se lleva a cabo una inspección general, se retiran los cilindros del bastidor, se desconectan los neumáticos, se reparan la transmisión, los dispositivos de arco y los contactos de bloque.

Después de todo, hacer ajustes, pintar, conectar neumáticos, realizar pruebas. Para todo el trabajo redactar documentación.

Además de los interruptores automáticos de tipo aceite, también se usan otros dispositivos de desconexión en redes de alto voltaje. Por ejemplo, gas y vacío. Tenemos otros artículos en nuestro sitio que detallan las características y el diseño de este tipo de interruptores, así como las características de su uso:

• Interruptor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión
• Interruptores con aislamiento de gas: puntos de referencia y reglas de conexión.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El dispositivo, tipos, propósito y operación del MV:

Revisión detallada del VMP-10:

Todos los requisitos básicos para los interruptores automáticos que funcionan en condiciones de alto voltaje también se cumplen con los interruptores automáticos de aceite. La mayoría de ellos son seguros y confiables en operación, proporcionan un apagado rápido, fácil de instalar. A pesar de esto, los fabricantes se esfuerzan por garantizar un cumplimiento aún mayor de los requisitos presentados por MV.

¿Tiene conocimiento de los interruptores automáticos de aceite y desea complementar el material presentado con información útil? Tal vez notó una falta de coincidencia o error? ¿O tienes preguntas sobre el tema? Por favor escríbanos sobre esto en el artículo; le estaremos agradecidos.