Interruttore dell'olio: tipi, marcatura + specifiche d'uso

Tra le apparecchiature di commutazione, un posto d'onore, come un veterano, è occupato da un interruttore dell'olio, che viene utilizzato sia in quadri chiusi che aperti di qualsiasi tensione.

La sua funzione principale è quella di abilitare o disabilitare le singole linee di un sistema elettrico normalmente funzionante o in situazioni non standard. L'arresto, a seconda delle circostanze, si verifica automaticamente o manualmente.

In questo articolo considereremo i tipi esistenti di questi dispositivi, la loro classificazione ed etichettatura. Prestiamo inoltre attenzione ai pro e contro di tali interruttori, funzionalità e regole per il loro utilizzo. Per una migliore comprensione del materiale, abbiamo selezionato diagrammi, tabelle, foto visive e revisioni video tematiche.

Pro e contro degli interruttori dell'olio

Questi dispositivi hanno un design relativamente semplice. Hanno una buona capacità di interruzione, non dipendono dalle condizioni meteorologiche. Se si verifica un malfunzionamento, è possibile eseguire riparazioni. I serbatoi MV sono adatti per l'installazione all'aperto. Esistono condizioni per l'installazione di trasformatori di corrente integrati.

Un ruolo importante nel lavoro di MV è giocato dalla velocità della divergenza di contatto. Una situazione può sorgere quando i contatti divergono a grande velocità e l'arco raggiunge istantaneamente una lunghezza critica. In questo caso, l'entità della tensione di recupero potrebbe non essere sufficiente per sfondare il gap di contatto.

Gli svantaggi sono maggiori con gli interruttori del serbatoio. Il primo è la presenza di un grande volume di olio, quindi, le notevoli dimensioni di queste unità e quadri. Il secondo - pericolo di incendio ed esplosione, in situazioni di emergenza, le conseguenze possono essere le più imprevedibili.

Il livello dell'olio nel serbatoio e negli ingressi, nonché le sue condizioni, devono essere tenuti periodicamente sotto controllo. Se è presente MT nelle reti di alimentazione servite, è necessario disporre di un impianto petrolifero speciale.

Nella foto, l'interruttore dell'olio VMG. Può spegnere qualsiasi carico e corrente di corto circuito, incluso il limite della corrente di interruzione. Questo tipo è ampiamente utilizzato nelle sottostazioni di trasformazione.

Classificazione degli interruttori automatici dell'olio

L'uso degli interruttori dell'olio è iniziato alla fine del secolo prima dell'ultimo. Quasi fino alla metà del ventesimo secolo, semplicemente non c'erano altri dispositivi di disconnessione nelle reti ad alta tensione.

Esistono due grandi gruppi di questi dispositivi:

1. il serbatoioper cui è caratteristica la presenza di un grande volume di olio. Per questa apparecchiatura, è sia l'ambiente in cui si estingue l'arco, sia l'isolamento.
2. Basso olio o basso volume. La quantità di riempitivo in essi dice il nome stesso. Questi interruttori contengono elementi dielettrici e l'olio qui è necessario solo per l'estinzione.

I primi sono utilizzati principalmente in impianti di distribuzione da 35 a 220 kV. Il secondo - fino a 10 kV. I dispositivi BMT a basso olio sono anche utilizzati nei quadri esterni progettati per 110 e 220 kV.

Il principio di estinzione dell'arco è identico in entrambi i tipi. L'arco che appare quando si aprono i contatti ad alta tensione dell'interruttore provoca una rapida evaporazione dell'olio. Questo porta alla creazione di un guscio di gas attorno all'arco. Questa formazione è costituita da vapore d'olio (circa il 20%) e idrogeno (H2).

L'intervallo dell'arco viene deionizzato a seguito del rapido raffreddamento del barilotto dell'arco miscelando gas ad alta e bassa temperatura nel guscio.

Al momento dell'arco nella zona di contatto, la temperatura è molto alta - circa 6000 °. A seconda dell'installazione, gli interruttori automatici vengono utilizzati per uso interno ed esterno, nonché per l'uso in quadri - quadri completi.

Visualizza # 1 - equipaggiamento del tipo di serbatoio

Le apparecchiature di commutazione di questo tipo possono avere un serbatoio o più a seconda della tensione. Nel primo caso, è fino a 10 kV, in alcuni casi fino a 35. Ogni fase degli interruttori automatici che operano in impianti ad alta tensione è collocata in un singolo serbatoio.

Tutti gli interruttori del serbatoio hanno approssimativamente lo stesso layout. Un serbatoio di acciaio agli ingressi con olio posiziona una camera di estinzione. Contatti esterni ponti ponte

Gli azionamenti per interruttori sia del serbatoio che dell'olio basso possono essere manuali, assemblati automaticamente sulla bobina di commutazione del solenoide o montati a molla. Nel secondo caso, viene utilizzata la proprietà magnetica del solenoide, che consente di stringere il nucleo metallico collegato tramite un sistema speciale all'albero MT.

Quando viene fornito un solenoide a corrente continua elettrica all'avvolgimento, l'unità viene accesa ritrattando il nucleo del circuito magnetico con successiva rotazione dell'albero dell'interruttore.

Un fermo speciale mantiene l'albero in questa posizione. Contemporaneamente all'accensione, il solenoide imposta una posizione definita per lo scollegamento delle molle, che, quando arriva un impulso elettrico speciale, scollega la MT.

Il processo di spegnimento avvia il secondo solenoide eliminando il meccanismo a rullo (fermo). Di conseguenza, l'albero ruota istantaneamente a causa della molla e si spegne. Per il funzionamento dell'azionamento a solenoide, è necessaria la presenza di una batteria per alimentarla con corrente continua.

Quando manca la batteria, viene utilizzata una molla. L'inclusione viene eseguita utilizzando un motore elettrico o a causa di uno sforzo muscolare. L'arresto manuale è possibile per le unità a bassa potenza con un valore di corrente di cortocircuito fino a 30 kA, per lo spegnimento del quale deve essere applicata una forza massima di 25 kg.

Serbatoio singolo MV con arco aperto

In alcuni quadri sono installati interruttori per serbatoi che non dispongono di camere ad arco. L'arco elettrico qui si spegne nel modo più semplice - rompendo due volte i contatti in un contenitore pieno d'olio. Tali dispositivi con arco aperto includono modelli domestici di VMB e VME. Sono classificati per una corrente nominale di 1,25 kA.

Schema VME-6-200. Il design è costituito da un serbatoio (1), un coperchio (2), isolatori in porcellana (3), contatti fissi (4), contatti mobili (5), una traversa (6), contatti ad arco (7), piastre (8), una molla (9 ), albero (10)

Il simbolo "E" sta per scavo, il numero 6 è la tensione nominale di 6 kV, 200 è la corrente nominale in ampere. La corrente di interruzione di soglia per questo MV è 1,25 kA. Il serbatoio di questa MV è realizzato in acciaio e collegato al coperchio di ghisa mediante bulloni. Le pareti del serbatoio sono coperte con isolamento (13).

Sei isolanti in porcellana che passano attraverso l'estremità del coperchio con staffe di rame che fungono da contatti di lavoro fissi. La serie VME ha un volano manuale.

Ci sono contatti mobili sulla traversa o sul ponte di contatto. Qui si trovano anche i contatti mobili ad arco sotto forma di quadrati di ottone. Le piastre di rame con estremità in ottone situate sotto alle estremità degli isolanti sono contatti ad arco fissi. L'asta isolante attraverso il contatto con il meccanismo di azionamento comunica il movimento dei contatti mobili.

Quando la traversa viene sollevata, i contatti fissi vengono chiusi, la molla responsabile della disconnessione viene compressa, l'MV è attiva. L'interruttore è collegato all'albero di comando del fermo, che lo mantiene in posizione. Ad ogni disconnessione, il dispositivo di chiusura viene rilasciato, la molla si apre e il giogo segue rapidamente verso il basso. In questo caso, si verifica un'apertura sequenziale dei contatti di lavoro: 4 e 5, quindi 7.8.

Ciò provoca, su ciascun polo dell'interruttore in due punti, la comparsa di un arco e la decomposizione dell'olio. All'interno dei gusci 12, la pressione raggiunge da 0,5 a 1 MPa, attivando così il processo di deionizzazione. Entro un massimo di 0,1 s, gli archi si spengono e i gusci, in aumento, appaiono sotto il coperchio e aumentano il volume del cuscino d'aria.

Quando tutte le fasi della MV sono in un serbatoio, l'olio isola i contatti tra loro e dal corpo del serbatoio, che deve essere collegato a terra

Quest'ultimo funge da cuscinetto, riducendo la forza d'impatto nel processo di estinzione. L'altezza normale del cuscino d'aria è circa il 25% del volume. Il superamento di questa soglia può provocare un'esplosione.

Tali interruttori sono facili da usare, relativamente economici e convenienti da usare in sottostazioni aperte. Ma i vapori di olio caldo, anche con un semplice contatto con l'ossigeno, si accendono facilmente.

La combustione dell'arco in un mezzo oleoso avvia il processo di policondensazione, che degrada la resistenza elettrica dell'olio. Il serbatoio ostruisce il sedimento, costituito da particelle di carbonio. Pertanto, sono necessarie revisioni dell'unità con cambio dell'olio.

Interruttori di circuito olio con camera di interruzione

Il potere di interruzione e l'affidabilità degli interruttori di tipo a serbatoio aumentano in modo significativo la presenza della camera ad arco. Si trova nell'olio nel serbatoio. Negli interruttori automatici a tre serbatoi, ogni fase si trova in un serbatoio separato.

Vista in sezione di un polo di un interruttore del serbatoio. È dotato di una camera ad arco С -35 - 630 - 10. La marcatura indica che l'interruttore è progettato per l'installazione in quadri di 35 kV e superiori, è valutato per una corrente nominale di 630,4 kA e un valore di intervento di 10 kA

Il design è più complicato di quello di una VM senza camere ad arco e consiste in:

• poli (1);
• trasformatore di corrente (2);
• scatola di trasmissione (3);
• aste (4);
• contatto stazionario (5);
• camera ad arco (6);
• isolamento (7);
• elemento riscaldante (8);
• dispositivi di scarico dell'olio (9).

La parte superiore della fotocamera è dotata di un contatto fisso. Quando acceso, un contatto mobile, avente la forma di un'asta, penetra in esso. In caso di viaggio, l'asta lascia un contatto stazionario, a seguito del quale appare un arco nella camera. La pressione che si presenta in questo caso è un ordine di grandezza superiore al parametro corrispondente per interruttori che non sono dotati di una camera d'arco.

La pressione di 8 -7 MPa riduce il diametro dell'arco, aumenta la forza di rottura del gap dopo che la corrente passa attraverso il segno zero. Di conseguenza, si verifica un processo di estinzione dell'arco più rapido. A seguito dell'uscita del contatto mobile dalla camera, un gas di scarico con una parziale cattura di olio segue un foro libero.

La canna dell'arco si raffredda rapidamente, si verifica un'intensa deionizzazione. Con l'aumentare della corrente, aumenta l'efficienza della camera ad arco. MV può anche funzionare come apparecchiatura con arco aperto in caso di disconnessione di piccole correnti.

Oltre ad aumentare la pressione della miscela di vapore nell'intercapedine dell'arco, per accelerare l'estinzione dell'arco, viene utilizzato un metodo come il soffiaggio potenziato del cocktail di vapore nella zona dell'arco. C'è un'esplosione longitudinale, trasversale, in arrivo

Il tipo di sabbiatura automatica è determinato dal design della camera ad arco. Nel primo caso, il vettore della miscela di vapore ha una direzione longitudinale rispetto all'albero dell'arco (frammento a). Con un orientamento trasversale, il flusso del broncio si sposta in una direzione perpendicolare alla colonna dell'arco o ad un certo angolo (frammento b).

Nel caso in cui il flusso di flusso abbia una direzione opposta al vettore di movimento del contatto mobile con l'arco, si verifica un'esplosione. Le combinazioni di questi metodi sono spesso utilizzate nei dispositivi ad arco.

L'arco nella MV si estingue in 3 fasi. Nel primo (a), l'energia viene generata nell'arco e l'alta pressione viene generata nel guscio chiuso. Nel momento in cui la miscela lascia il guscio, inizia la seconda fase (b). Terzo (c) - rimozione dalla camera dei resti di gas riscaldati e prodotti di decomposizione

Nell'ultima fase, la telecamera si sta preparando a partecipare al prossimo ciclo di spegnimento. Per il riavvio automatico, questo passaggio è estremamente importante.

Visualizza # 2 - interruttori automatici a bassa potenza o olio

Nelle installazioni interne, gli interruttori a vaschetta vengono utilizzati come generatore e distribuzione. All'aperto - come sottostazione e distribuzione. L'olio non svolge funzioni di isolamento in interruttori di questo tipo; è necessario solo come mezzo per estinguere l'arco.

Il rischio di incendio ed esplosione delle VM a basso volume è significativamente inferiore rispetto a quello delle cisterne. Installarli sia nel quadro che nel quadro di qualsiasi tensione fino a 110 kV. Il ruolo dell'isolamento dei poli in relazione tra loro e la terra è svolto da dielettrici come porcellana, resina fusa, steatite.

L'olio in queste macchine virtuali occupa solo il 3-4% del volume dei poli. Piccolo volume d'olio, leggerezza e dimensioni convenienti sono il vantaggio indiscutibile di questa apparecchiatura. Tuttavia, vengono utilizzati in tali nodi del sistema, in cui gli switch non hanno requisiti elevati.

Queste limitazioni sono spiegate dalla forte connessione della capacità di disconnessione con la corrente disconnessa, dall'incapacità della struttura di funzionare in condizioni di frequenti arresti.

Un altro motivo è la difficoltà nell'implementare più AR ad alta velocità. Negli interruttori di circuito a basso volume vengono utilizzati i seguenti tipi di getto d'olio: trasversale, longitudinale, misto. Gli esperti ritengono che il primo sia il più efficace.

Per interruttori di questo tipo, progettati per quadri interni, i contatti sono collocati in un serbatoio di acciaio. Una tensione MT di 35 kV e superiore ha un guscio in porcellana. L'apparecchiatura più utilizzata è sospesa a 6-10 kV. Il suo corpo è fissato su un telaio comune per tutti i poli. Tutti e tre i poli hanno una camera ad arco, ciascuno è progettato per un contatto aperto e ad alte tensioni di 2 o più.

Il design dei piccoli interruttori di circuito olio comprende contatti mobili e fissi (1 e 3), una camera ad arco (2), contatti (4) funzionanti

Secondo lo schema sopra, gli interruttori VMP, VMG, MG sono progettati per tensioni fino a 20 kV. Una caratteristica di progettazione degli interruttori automatici per correnti nominali elevate è che i contatti di lavoro si trovano all'esterno e i contatti ad arco all'interno del serbatoio.

Gli interruttori automatici serie VMP sono spesso utilizzati in dispositivi chiusi, nonché in quadri da 6-10 kV. Nel quadro completo sono installati gli interruttori serie VK. Sono dotati di un azionamento elettromagnetico o a molla incorporato e sono progettati per correnti di rottura di 20 - 31,5 kA e correnti nominali di 630 - 3150 A.

Gli interruttori a colonna realizzati appositamente per i quadri si distinguono per il design scorrevole. In installazioni a 35 kV, sono installate VM di tipo colonna delle serie VMK e VMUE. Quadri 110, 220 kV equipaggiati con interruttori della serie BMT. L'unità ha una base saldata su cui sono posizionati i suoi tre poli. Gestione - azionamento a molla.

Nella foto, l'interruttore VMT-110. L'immagine a sinistra mostra i nodi di cui è composta: un azionamento a molla (1), un palo di supporto isolante di un interruttore (2), un dispositivo di arco (3), una base (4), un meccanismo di controllo (5)

Il modulo è mostrato sul lato destro della foto, dove: 1 è il collettore, 2 è il contatto mobile collegato al collettore attraverso i collettori. La camera dell'interruttore è indicata dal numero 3, il contatto fisso è 5. Tutto quanto sopra è posto in un isolante cavo (4) in porcellana. Al suo interno è l'olio del trasformatore, e in cima c'è un tappo (6).

Quest'ultimo è dotato di un manometro per la possibilità di monitorare la pressione nel modulo. Inoltre, il coperchio ha un'unità per il riempimento con miscela di gas compresso, una valvola di scarico automatica e un indicatore dell'olio (8). Il contatto mobile e il dispositivo di controllo sono collegati da barre isolanti.

Il design del palo è identico per l'intera serie di interruttori. Nei serbatoi MT per correnti nominali da 630 a 1600 A, ci sono 5,5 kg di olio, oltre 1600 e fino a 3150 A inclusi - 8 kg.

Per aumentare l'affidabilità, il design dei singoli interruttori comprende inoltre elementi di controllo e protezione:

• scollegare elettromagneti;
• i relè agiscono istantaneamente e con una velocità dell'otturatore a una corrente di soglia;
• relè di minima tensione;
• contatti aggiuntivi.

A seconda del metodo di layout, ci sono interruttori di circuito a basso olio con una disposizione inferiore della camera ad arco e l'opposto - superiore. Nel primo caso, il contatto mobile implementa il movimento dall'alto verso il basso, nel secondo - l'opposto. La capacità di rottura di quest'ultimo è maggiore.

Marcatura degli interruttori dell'olio

La decodifica delle marcature effettuate dal produttore sull'interruttore dell'olio ti consentirà di conoscere le informazioni di base al riguardo. Esaminiamo ad esempio la marcatura dello switch VMG-133. Il primo carattere "B" indica che hai un interruttore.

Questo diagramma mostra la struttura del simbolo per gli interruttori di circuito ad alta tensione, anche per le apparecchiature riempite d'olio

Secondo - "M" indica il tipo di interruttore, in un caso particolare - olio basso. lettera "G" determina l'appartenenza a una determinata specie - in vaso. 133 - Serie MV.

Regole operative MV

La riparazione, il personale operativo, gli specialisti associati alla manutenzione e al funzionamento degli interruttori automatici dell'olio sono tenuti a conoscere le istruzioni, il dispositivo, il principio di funzionamento dell'apparecchiatura pertinenti.

I dipendenti che servono la MV durante il funzionamento sono tenuti a controllare:

1. Tensione effettiva, corrente di carico. Gli indicatori non dovrebbero andare oltre i valori tabulari.
2. L'altezza della colonna d'olio ai poli, l'assenza di perdite.
3. La presenza di grasso sulle parti dello sfregamento. I contatti possono perdere mobilità e congelarsi se la lubrificazione degli elementi di sfregamento diventa spessa e sporca.
4. La polverosità delle stanze in cui si trova il quadro.
5. Conformità delle caratteristiche meccaniche degli interruttori automatici agli standard di tabella.

Dopo ogni arresto, il corto circuito deve ispezionare l'apparecchiatura. Le informazioni su queste interruzioni sono registrate in un registro speciale. Deve essere disponibile un registro dei difetti per registrare informazioni sui malfunzionamenti rilevati durante il funzionamento dell'unità. L'interruttore su cui si è verificato un viaggio a seguito di un cortocircuito è soggetto a ispezione.

Verificare la presenza di perdite di olio. In questo caso, per di più in grandi quantità, ciò indica un arresto anomalo del corto circuito. L'attrezzatura viene messa fuori servizio e ispezionata. Quando l'olio è scuro, è necessario un cambiamento.La velocità di apertura è influenzata negativamente dalla viscosità dell'olio, che aumenta quando la temperatura scende.

A volte diventa necessario sostituire il vecchio grasso durante la riparazione con uno nuovo: CIATIM-221, GOI-54 o CIATIM-201.

Tabella con le caratteristiche tecniche degli interruttori automatici dell'olio. Se i valori effettivi non corrispondono ai valori di fabbrica, la regolazione viene ripetuta

Dopo che la MV è stata messa fuori servizio, gli isolatori di supporto, le aste, l'isolamento dei serbatoi per le crepe sono sottoposti a un'ispezione approfondita. L'isolamento molto sporco viene pulito. La necessità di una riparazione straordinaria appare dopo una certa quantità di corto circuito.

L'ispezione periodica (ON) viene eseguita mensilmente. In questo caso, prestare attenzione al grado di riscaldamento dell'interruttore. TR (riparazione corrente) viene eseguita ogni anno. Include compiti come il controllo e la riparazione dei difetti dei dispositivi di fissaggio, la cinematica dell'azionamento, il livello dell'olio, le tenute. Anche le parti isolanti vengono controllate per la loro integrità.

Dopo 3-4 anni dopo una revisione importante, eseguire una media (SR). Include l'intera gamma di operazioni TP e misura inoltre la resistenza di transizione dei poli e controlla i parametri meccanici e di velocità.

In caso di rilevazione di incoerenza delle caratteristiche controllate con i dati tabulari, l'interruttore viene disassemblato, viene eseguita la regolazione e una gamma completa di test ad alta tensione.

Durante una riparazione straordinaria, cercano principalmente di lasciare invariata la regolazione precedente. Per questo motivo, l'interruttore viene smontato al minimo. La frequenza di revisione va dai 6 agli 8 anni. Nel suo ambito, viene eseguita un'ispezione generale, i cilindri vengono rimossi dal telaio, i pneumatici vengono scollegati, l'azionamento, i dispositivi di arco e i contatti di blocco vengono riparati.

Dopotutto, effettuare regolazioni, verniciare, collegare pneumatici, condurre prove. Per tutto il lavoro redigere la documentazione.

Oltre agli interruttori automatici di tipo a olio, nelle reti ad alta tensione vengono utilizzati anche altri dispositivi di sezionamento. Ad esempio, gas e vuoto. Abbiamo altri articoli sul nostro sito che descrivono in dettaglio le caratteristiche e il design di questi tipi di interruttori, nonché le caratteristiche del loro utilizzo:

• Vacuostato: dispositivo e principio di funzionamento + sfumature di scelta e connessione
• Interruttori isolati con gas: punti di riferimento e regole di connessione

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il dispositivo, i tipi, lo scopo e il funzionamento della MV:

Revisione dettagliata del VMP-10:

Tutti i requisiti di base per gli interruttori automatici che operano in condizioni di alta tensione sono soddisfatti anche dagli interruttori automatici dell'olio. La maggior parte di essi sono sicuri e affidabili durante il funzionamento, forniscono uno spegnimento rapido, facile da installare. Nonostante ciò, i produttori si stanno adoperando per garantire una conformità ancora maggiore ai requisiti proposti da MV.

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