Przełącznik oleju: rodzaje, oznakowanie + specyfika zastosowania

Wśród urządzeń przełączających zaszczytne miejsce, jak weteran, zajmuje przełącznik oleju stosowany zarówno w rozdzielnicach wewnętrznych, jak i zewnętrznych o dowolnym napięciu.

Jego główną funkcją jest włączanie lub wyłączanie poszczególnych linii normalnie działającego układu elektrycznego lub w niestandardowych sytuacjach. Wyłączenie, w zależności od okoliczności, następuje automatycznie lub ręcznie.

W tym artykule rozważymy istniejące typy tych urządzeń, ich klasyfikację i oznakowanie. Zwracamy również uwagę na zalety i wady takich przełączników, funkcje i zasady ich używania. Aby lepiej zrozumieć materiał, wybraliśmy diagramy, tabele, zdjęcia wizualne i tematyczne recenzje wideo.

Plusy i minusy przełączników oleju

Urządzenia te mają stosunkowo prostą konstrukcję. Mają dobrą zdolność hamowania, nie zależą od warunków pogodowych. Jeśli wystąpi awaria, naprawy można przeprowadzić. MV zbiorników nadają się do montażu na zewnątrz. Istnieją warunki instalacji wbudowanych przekładników prądowych.

Ważną rolę w pracy MV odgrywa szybkość dywergencji kontaktów. Może się zdarzyć sytuacja, gdy styki rozchodzą się z dużą prędkością, a łuk natychmiast osiąga krytyczną dla niego długość. W takim przypadku wielkość napięcia odzysku może nie być wystarczająca do przebicia szczeliny stykowej.

Wady są bardziej związane z przełącznikami czołgów. Pierwszym z nich jest obecność dużej ilości oleju, a zatem znaczne wymiary tych jednostek i rozdzielnic. Po drugie - zagrożenie pożarem i wybuchem, w sytuacjach awaryjnych konsekwencje mogą być najbardziej nieprzewidywalne.

Poziom oleju w zbiorniku i wlotach, a także jego stan, muszą być okresowo kontrolowane. Jeśli w obsługiwanych sieciach zasilających występuje SN, konieczne jest posiadanie specjalnego zakładu naftowego.

Na zdjęciu przełącznik oleju VMG. Może odciąć wszelkie obciążenia i prądy zwarciowe, w tym ograniczenie prądu przerywającego. Ten typ jest szeroko stosowany w podstacjach transformatorowych.

Klasyfikacja wyłączników olejowych

Zastosowanie przełączników oleju rozpoczęło się pod koniec wieku przed końcem. Niemal do połowy XX wieku po prostu nie było innych urządzeń odłączających w sieciach wysokiego napięcia.

Istnieją dwie duże grupy tych urządzeń:

1. Tankdla których charakterystyczna jest obecność dużej objętości oleju. W przypadku tego sprzętu jest to zarówno środowisko, w którym łuk jest wygaszany, jak i izolacja.
2. Niski poziom oleju lub niska objętość. Ilość wypełniacza w nich mówi samą nazwę. Te przełączniki zawierają elementy dielektryczne, a olej tutaj jest niezbędny tylko do gaszenia.

Te pierwsze są stosowane głównie w instalacjach dystrybucyjnych od 35 do 220 kV. Drugi - do 10 kV. Urządzenia niskotłuszczowe BMT są również stosowane w rozdzielnicach zewnętrznych zaprojektowanych dla 110 i 220 kV.

Zasada gaszenia łuku jest identyczna w obu typach. Łuk pojawiający się po otwarciu styków wysokiego napięcia przełącznika powoduje szybkie odparowanie oleju. Prowadzi to do powstania pocisku gazowego wokół łuku. Ta formacja składa się z pary oleju (około 20%) i wodoru (H2).

Przerwa łukowa jest dejonizowana w wyniku szybkiego chłodzenia cylindra łukowego przez zmieszanie w skorupie gazów o wysokiej i niskiej temperaturze.

W chwili wyładowania łukowego w strefie kontaktu temperatura jest bardzo wysoka - około 6000⁰. W zależności od instalacji wyłączniki są używane do użytku wewnątrz i na zewnątrz, a także do użytku w rozdzielnicach - kompletnych rozdzielnicach.

Zobacz # 1 - wyposażenie typu czołgowego

Urządzenia przełączające tego typu mogą mieć jeden lub więcej zbiorników w zależności od napięcia. W pierwszym przypadku jest to do 10 kV, w niektórych przypadkach do 35. Każda faza wyłączników pracujących w instalacjach o wysokim napięciu jest umieszczona w osobnym zbiorniku.

Wszystkie przełączniki zbiorników mają w przybliżeniu ten sam układ. Stalowy zbiornik na wlocie z olejem umieszcza komorę gaśniczą. Styki zewnętrzne mostkują poprzeczkę

Napędy do zbiorników i wyłączników niskiego poziomu oleju mogą być ręczne, automatycznie montowane na cewce przełączającej elektromagnes lub montowane na sprężynie. W drugim przypadku zastosowano właściwość magnetyczną elektromagnesu, co umożliwia dokręcenie metalowego rdzenia połączonego specjalnym układem z wałem SN.

Gdy do uzwojenia doprowadzany jest elektryczny elektromagnes prądu stałego, urządzenie włącza się poprzez wycofanie rdzenia obwodu magnetycznego, a następnie obrót wału wyłącznika.

Specjalny zatrzask utrzymuje wałek w tej pozycji. Jednocześnie z włączeniem solenoid ustawia określone położenie dla rozłączających sprężyn, które po pojawieniu się specjalnego impulsu elektrycznego odłączają SN.

Proces wyłączania rozpoczyna drugi elektromagnes od wybicia mechanizmu rolkowego (zatrzasku). W rezultacie wał natychmiast obraca się ze względu na sprężynę i wyłącza się. Do działania napędu elektromagnetycznego wymagana jest obecność akumulatora, aby zapewnić mu prąd stały.

Gdy brakuje akumulatora, używany jest napęd sprężynowy. Włączenie odbywa się za pomocą silnika elektrycznego lub z powodu wysiłku mięśniowego. Ręczne wyłączanie jest możliwe w przypadku urządzeń małej mocy o wartości prądu zwarciowego do 30 kA, w celu wyłączenia, którego należy przyłożyć maksymalną siłę 25 kg.

Pojedynczy zbiornik MV z otwartym łukiem

W niektórych rozdzielnicach zainstalowane są przełączniki zbiorników, które nie mają komór iskrowych. Łuk elektryczny gasi się tutaj w najprostszy sposób - poprzez podwójne zerwanie styków w zbiorniku wypełnionym olejem. Do takich urządzeń z otwartym łukiem należą domowe modele VMB i VME. Są znamionowe dla prądu znamionowego 1,25 kA.

Schemat VME-6-200. Konstrukcja składa się ze zbiornika (1), pokrywy (2), porcelanowych izolatorów (3), stałych styków (4), ruchomych styków (5), poprzeczki (6), styków łukowych (7), płyt (8), sprężyny (9) ), wał (10)

Symbol „E” oznacza wykop, liczba 6 to napięcie znamionowe 6 kV, 200 to prąd znamionowy w amperach. Próg prądu progowego dla tego SN wynosi 1,25 kA. Zbiornik tego MV jest wykonany ze stali i połączony za pomocą śrub z pokrywą z żeliwa. Ściany zbiornika pokryte są izolacją (13).

Sześć porcelanowych izolatorów przechodzących przez wieczko z miedzianymi wspornikami, które służą jako nieruchome styki robocze. Seria VME ma ręczny napęd na kole zamachowym.

Na trawersie lub moście kontaktowym znajdują się ruchome kontakty. Znajdują się tu również łukowe kontakty mobilne w postaci mosiężnych kwadratów. Miedziane płyty z mosiężnymi końcami znajdujące się u dołu końców izolatorów stanowią nieruchome styki łukowe. Pręt izolacyjny poprzez kontakt z mechanizmem napędowym komunikuje ruch ruchomych styków.

Kiedy trawers jest podniesiony, styki stałe są zamknięte, sprężyna odpowiedzialna za rozłączanie jest ściśnięta, MV jest włączone. Przełącznik jest podłączony do wału napędowego zatrzasku, który utrzymuje go w pozycji. Przy każdym odłączeniu zatrzask jest zwalniany, sprężyna otwiera się, a jarzmo szybko podąża w dół. W takim przypadku następuje sekwencyjne otwarcie styków roboczych: 4 i 5, a następnie 7,8.

Powoduje to, na każdym biegunie wyłącznika w dwóch punktach, pojawienie się łuku i rozkład oleju. Wewnątrz skorup 12 ciśnienie osiąga od 0,5 do 1 MPa, aktywując w ten sposób proces dejonizacji. W ciągu maksymalnie 0,1 s łuki gasną, a podnoszące się skorupy pojawiają się pod pokrywą i zwiększają objętość poduszki powietrznej.

Gdy wszystkie fazy MV znajdują się w tym samym zbiorniku, olej izoluje styki między sobą i od korpusu zbiornika, które muszą być uziemione

Ten ostatni działa jak bufor, zmniejszając siłę uderzenia w procesie gaszenia. Normalna wysokość poduszki powietrznej wynosi około 25% objętości. Przekroczenie tego progu może spowodować wybuch.

Takie przełączniki są łatwe w obsłudze, stosunkowo niedrogie i wygodne w użyciu w otwartych podstacjach. Ale opary gorącego oleju, nawet przy prostym kontakcie z tlenem, łatwo się zapalają.

Spalanie łuku w ośrodku olejowym rozpoczyna proces polikondensacji, który obniża wytrzymałość elektryczną oleju. Zbiornik zatyka osad, składający się z cząstek węgla. Dlatego konieczne są korekty urządzenia ze zmianą oleju.

Wyłączniki olejowe z komorą przerywacza

Zdolność wyłączania i niezawodność wyłączników typu zbiornikowego znacznie zwiększają obecność komory łukowej. Jest on umieszczony w oleju w zbiorniku. W wyłącznikach trójzbiornikowych każda faza znajduje się w osobnym zbiorniku.

Przekrój jednego bieguna przełącznika zbiornika. Jest on wyposażony w komorę łukową С -35 - 630 - 10. Oznakowanie wskazuje, że wyłącznik automatyczny jest przeznaczony do instalacji w rozdzielnicach o napięciu 35 kV i wyższym, jest przystosowany do prądu znamionowego 630,4 kA i znamionowego wyłączania 10 kA

Projekt jest bardziej skomplikowany niż VM bez komór iskrowych i składa się z:

• słupy (1);
• przekładnik prądowy (2);
• obudowa napędu (3);
• pręty (4);
• kontakt stacjonarny (5);
• komora łukowa (6);
• izolacja (7);
• element grzejny (8);
• urządzenia do spuszczania oleju (9).

Górna część kamery jest wyposażona w stały kontakt. Po włączeniu przenika do niego ruchomy kontakt o kształcie pręta. W przypadku wyzwolenia pręt pozostawia kontakt stacjonarny, w wyniku czego w komorze pojawia się łuk. Ciśnienie powstające w tym przypadku jest o rząd wielkości wyższe niż odpowiedni parametr dla przełączników, które nie są wyposażone w komorę łukową.

Ciśnienie 8-7 MPa zmniejsza średnicę łuku, zwiększa wytrzymałość na przebicie szczeliny po przejściu prądu przez znak zerowy. W rezultacie następuje szybszy proces wygaszania łuku. Po wyjściu ruchomego styku z komory, przez wolny otwór przepływa gaz spalinowy z częściowym wychwytem oleju.

Beczka łuku jest szybko chłodzona, następuje intensywna dejonizacja. Wraz ze wzrostem prądu zwiększa się wydajność komory łukowej. SN może również działać jako urządzenie z otwartym łukiem w przypadku odłączenia małych prądów.

Oprócz zwiększenia ciśnienia mieszaniny par w szczelinie łuku, w celu przyspieszenia wygaszania łuku, stosuje się metodę, taką jak zwiększone wdmuchiwanie koktajlu parowego do strefy łuku. Jest podłużny podmuch, poprzeczny, nadchodzący

Rodzaj automatycznego czyszczenia jest określony przez konstrukcję komory łukowej. W pierwszym przypadku wektor mieszanki par ma kierunek wzdłużny w stosunku do szybu łukowego (fragment a). W orientacji poprzecznej przepływ dąsania porusza się w kierunku prostopadłym do kolumny łuku lub pod pewnym kątem (fragment b).

W przypadku, gdy strumień przepływu ma kierunek przeciwny do wektora ruchu ruchomego kontaktu z łukiem, występuje przeciwwybuch. Kombinacje tych metod są często stosowane w urządzeniach łukowych.

Łuk w MV gaśnie w 3 etapach. W pierwszym (a) energia jest generowana w łuku, a wysokie ciśnienie w zamkniętej powłoce. W momencie, gdy mieszanina opuszcza skorupę, rozpoczyna się drugi etap (b). Trzeci (c) - usunięcie z komory pozostałości po podgrzanych gazach i produktach rozpadu

Na ostatnim etapie kamera jest przygotowywana do udziału w następnym cyklu wyłączania. W przypadku automatycznego ponownego uruchomienia ten krok jest niezwykle ważny.

Widok # 2 - Wyłączniki garnkowe lub niskiego poziomu oleju

W instalacjach wewnętrznych przełączniki nocnika są używane jako generator i dystrybucja. W terenie otwartym - jako podstacja i dystrybucja. Olej nie pełni funkcji izolacyjnych w tego rodzaju przełącznikach; jest niezbędny tylko jako środek do gaszenia łuku.

Ryzyko pożaru i wybuchu maszyn wirtualnych o małej objętości jest znacznie niższe niż w przypadku czołgów. Zainstaluj je zarówno w rozdzielnicy, jak i w rozdzielnicy o dowolnym napięciu do 110 kV. Rolę izolacji biegunów względem siebie i ziemi pełnią dielektryki, takie jak porcelana, żywica lana, steatyt.

Olej w tych maszynach wirtualnych zajmuje tylko 3 do 4% objętości bieguna. Niewielka objętość oleju, niewielka waga i wygodne wymiary to niewątpliwa zaleta tego sprzętu. Są one jednak stosowane w takich węzłach systemu, w których przełączniki nie mają wysokich wymagań.

Ograniczenia te tłumaczy się silnym połączeniem zdolności odłączania z odłączonym prądem, niezdolnością konstrukcji do pracy w warunkach częstych wyłączeń.

Innym powodem jest trudność we wdrażaniu wielu szybkich AR. W wyłącznikach o małej objętości stosowane są następujące typy podmuchów oleju: poprzeczne, podłużne, mieszane. Eksperci uważają pierwszy za najbardziej skuteczny.

W przypadku przełączników tego typu przeznaczonych do rozdzielnic wewnętrznych styki są umieszczone w stalowym zbiorniku. Napięcie SN 35 kV i wyższe mają powłokę wykonaną z porcelany. Najczęściej używany sprzęt jest podwieszony 6-10 kV. Jego korpus jest zamocowany na wspólnej ramie dla wszystkich biegunów. Wszystkie trzy bieguny mają komorę łukową, każdy jest przeznaczony do jednego otwartego styku i przy wysokich napięciach o 2 lub więcej.

Konstrukcja małych wyłączników olejowych obejmuje ruchome i nieruchome styki (1 i 3), komorę łukową (2), działające styki (4) działające

Zgodnie z powyższym schematem wyłączniki VMP, VMG, MG są zaprojektowane dla napięć do 20 kV. Cechą konstrukcyjną wyłączników wysokoprądowych jest to, że styki robocze znajdują się na zewnątrz, a styki łukowe wewnątrz zbiornika.

Wyłączniki serii VMP są często stosowane w urządzeniach zamkniętych, a także w rozdzielnicach 6–10 kV. W kompletnej rozdzielnicy zainstalowane są przełączniki serii VK. Są one wyposażone we wbudowany napęd elektromagnetyczny lub sprężynowy i są przeznaczone do prądów przerywających 20–31,5 kA i znamionowych prądów 630–3150 A.

Przełączniki kolumnowe produkowane specjalnie dla rozdzielnic wyróżniają się przesuwną konstrukcją. W instalacjach 35 kV instalowane są maszyny wirtualne typu kolumny serii VMK i VMUE. Rozdzielnica 110, 220 kV wyposażona w przełączniki serii BMT. Jednostka ma przyspawaną podstawę, na której umieszczone są jej trzy bieguny. Zarządzanie - napęd wiosenny.

Na zdjęciu przełącznik VMT-110. Zdjęcie po lewej pokazuje węzły, z których składa się: napęd sprężynowy (1), izolator podpierający biegun przełącznika (2), urządzenie łukowe (3), podstawa (4), mechanizm sterujący (5)

Moduł pokazano po prawej stronie zdjęcia, gdzie: 1 to kolektor, 2 to ruchomy styk podłączony do kolektora przez kolektory. Komora przerywacza jest oznaczona numerem 3, stały kontakt wynosi 5. Wszystkie powyższe są umieszczone w pustym izolatorze (4) wykonanym z porcelany. Wewnątrz znajduje się olej transformatorowy, a na górze zaślepka (6).

Ten ostatni jest wyposażony w manometr umożliwiający monitorowanie ciśnienia w module. Ponadto pokrywa ma jednostkę do napełniania mieszanką sprężonego gazu, automatyczny zawór wydechowy i wskaźnik oleju (8). Mobilny styk i urządzenie sterujące są połączone prętami izolacyjnymi.

Konstrukcja słupa jest identyczna dla całej serii przełączników. W zbiornikach SN dla prądów znamionowych od 630 do 1600 A znajduje się 5,5 kg oleju, powyżej 1600 i do 3150 A włącznie - 8 kg.

Aby zwiększyć niezawodność, konstrukcja poszczególnych wyłączników zawiera dodatkowo elementy sterujące i zabezpieczające:

• odłączanie elektromagnesów;
• przekaźniki działające natychmiast i przy czasie otwarcia migawki przy prądzie progowym;
• przekaźnik podnapięciowy;
• dodatkowe kontakty.

W zależności od sposobu rozmieszczenia występują wyłączniki niskiego poziomu oleju z dolnym ustawieniem komory łukowej, a przeciwnie - górne. W pierwszym przypadku ruchomy styk realizuje ruch z góry na dół, w drugim - przeciwnie. Zdolność do zerwania tego drugiego jest wyższa.

Oznaczanie przełączników oleju

Dekodowanie oznaczeń wykonanych przez producenta na przełączniku oleju pozwoli ci zapoznać się z podstawowymi informacjami na jego temat. Przeanalizujmy na przykład oznaczenie przełącznika VMG-133. Pierwszy znak „B” oznacza, że ​​masz przełącznik.

Ten schemat pokazuje strukturę symbolu wyłączników wysokiego napięcia, w tym urządzeń wypełnionych olejem

Drugi - „M” wskazuje rodzaj przełącznika, w szczególnym przypadku - niski poziom oleju. List „G” określa przynależność do określonego gatunku - doniczkowy. 133 - Seria MV.

Zasady działania SN

Naprawa, personel operacyjny, specjaliści związani z konserwacją i obsługą wyłączników olejowych są zobowiązani do zapoznania się z odpowiednimi instrukcjami, urządzeniem, zasadą działania urządzenia.

Pracownicy obsługujący SN podczas pracy są zobowiązani do kontrolowania:

1. Skuteczne napięcie, prąd obciążenia. Wskaźniki nie powinny wykraczać poza wartości tabelaryczne.
2. Wysokość kolumny olejowej na biegunach, brak wycieków.
3. Obecność smaru na ocierających się częściach. Styki mogą stracić ruchliwość i zamarznąć, jeśli smarowanie elementów trących stanie się gęste i brudne.
4. Zakurzenie pomieszczeń, w których znajduje się rozdzielnica.
5. Zgodność właściwości mechanicznych obsługiwanych wyłączników z normami tabelarycznymi.

Po każdym wyłączeniu zwarcie należy sprawdzić sprzęt. Informacje o tych awariach są zapisywane w specjalnym dzienniku. Rejestr defektów musi być dostępny do rejestrowania informacji o usterkach wykrytych podczas pracy urządzenia. Przełącznik, w którym nastąpiło wyłączenie w wyniku zwarcia, podlega kontroli.

Sprawdź, czy nie ma wycieków oleju. Jeśli tak się stanie, ponadto w dużych ilościach, oznacza to nienormalne wyłączenie zwarcia. Sprzęt jest wyłączany z eksploatacji i sprawdzany. Gdy olej jest ciemny, konieczna jest zmiana.Na szybkość otwierania niekorzystnie wpływa lepkość oleju, która wzrasta wraz ze spadkiem temperatury.

Czasami konieczne staje się zastąpienie starego smaru podczas naprawy nowym: TsIATIM-221, GOI-54 lub TsIATIM-201.

Tabela z charakterystykami technicznymi wyłączników olejowych. Jeśli rzeczywiste wartości nie odpowiadają wartościom fabrycznym, justowanie powtarza się

Po wycofaniu MV z eksploatacji izolatory wsporcze, pręty, izolacja zbiorników na pęknięcia podlegają dokładnej kontroli. Mocno zabrudzona izolacja jest wycierana. Konieczność nadzwyczajnej naprawy pojawia się po pewnym zwarciu.

Okresowa kontrola (ON) przeprowadzana jest co miesiąc. W takim przypadku zwróć uwagę na stopień nagrzewania przełącznika. TR (bieżąca naprawa) przeprowadzana jest corocznie. Obejmuje on takie zadania, jak sprawdzanie i usuwanie wad łączników, kinematyka napędu, poziom oleju, uszczelnienia. Części izolacyjne są również sprawdzane pod kątem ich integralności.

Po 3-4 latach po dużym remoncie wykonaj średnią (SR). Obejmuje cały zakres operacji TP oraz dodatkowo mierzy rezystancję przejścia biegunów i sprawdza parametry mechaniczne i prędkości.

W przypadku wykrycia niezgodności kontrolowanych charakterystyk z danymi tabelarycznymi wyłącznik jest demontowany, przeprowadzana jest regulacja i pełny zakres testów wysokiego napięcia.

Podczas nadzwyczajnej naprawy starają się przede wszystkim pozostawić poprzednią korektę bez zmian. Z tego powodu wyłącznik jest rozłożony na minimum. Częstotliwość przeglądów wynosi od 6 do 8 lat. W jego zakresie przeprowadzana jest ogólna kontrola, cylindry są usuwane z ramy, opony są odłączane, napęd, urządzenia łukowe i styki blokowe są naprawiane.

W końcu dokonaj regulacji, pomaluj, połącz opony, przeprowadź testy. Dla całej pracy sporządzić dokumentację.

Oprócz wyłączników olejowych w sieciach wysokiego napięcia stosuje się także inne urządzenia rozłączające. Na przykład gaz i próżnia. Na naszej stronie znajdują się inne artykuły, które szczegółowo opisują cechy i konstrukcję tego rodzaju przełączników, a także cechy ich zastosowania:

• Przełącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i połączenia
• Przełączniki w izolacji gazowej: punkty odniesienia i zasady podłączania

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Urządzenie, rodzaje, przeznaczenie i działanie SN:

Szczegółowy przegląd VMP-10:

Wszystkie podstawowe wymagania dla wyłączników pracujących w warunkach wysokiego napięcia są również spełnione przez wyłączniki olejowe. Większość z nich jest bezpieczna i niezawodna w działaniu, zapewnia szybkie wyłączenie, łatwość instalacji. Mimo to producenci starają się zapewnić jeszcze większą zgodność z wymaganiami przedstawionymi przez MV.

Czy masz wiedzę na temat wyłączników olejowych i chcesz uzupełnić prezentowany materiał o przydatne informacje? Może zauważyłeś niedopasowanie lub błąd? A może masz pytania na ten temat? Napisz do nas o tym pod artykułem - będziemy ci wdzięczni.