Oljebrytare: typer, märkning + användningsdetaljer

Bland kopplingsutrustningen upptas en hederlig plats, som en veteran, av en oljebrytare som används i både inomhus- och utomhusbrytare med vilken spänning som helst.

Dess huvudfunktion är att aktivera eller inaktivera enskilda linjer i ett normalt fungerande elektriskt system eller i icke-standardiserade situationer. Avstängning, beroende på omständigheterna, sker automatiskt eller manuellt.

I den här artikeln kommer vi att ta hänsyn till de befintliga typerna av dessa enheter, deras klassificering och märkning. Vi uppmärksammar också för- och nackdelarna med sådana switchar, funktioner och regler för deras användning. För en bättre förståelse av materialet valde vi diagram, tabeller, visuella foton och tematiska videorecensioner.

För- och nackdelar med oljebrytare

Dessa enheter har en relativt enkel design. De har en bra kapacitet, beror inte på väderförhållandena. Om ett fel uppstår kan reparationer utföras. Tank MV: er är lämpliga för utomhusinstallation. Det finns villkor för installation av inbyggda strömtransformatorer.

En viktig roll i MV: s arbete spelas av hastigheten för kontaktdivergens. En situation kan uppstå när kontakterna avviker med hög hastighet och bågen direkt når en längd som är kritisk för den. I detta fall kan storleken på återvinningsspänningen inte vara tillräcklig för att bryta igenom kontaktgapet.

Nackdelarna är mer med tankomkopplare. Den första är närvaron av en stor volym olja, därför de stora dimensionerna på dessa enheter och kopplingsdon. Den andra - brand- och explosionsrisk, i nödsituationer kan konsekvenserna vara de mest oförutsägbara.

Oljenivån i tanken och i inloppen samt dess tillstånd måste hållas under periodisk kontroll. Om det finns MV i de betjänade kraftnätet är det nödvändigt att ha en speciell oljeanläggning.

På bilden VMG-oljebrytaren. Den kan stänga av all belastning och kortslutningsströmmar, inklusive gränsen för brottström. Denna typ används ofta i transformatorstationer.

Klassificering av oljebrytare

Användningen av oljebrytare började i slutet av seklet före sist. Nästan fram till mitten av det tjugonde århundradet fanns helt enkelt inga andra kopplingsanordningar i högspänningsnät.

Det finns två stora grupper av dessa enheter:

1. tankenför vilken närvaron av en stor volym olja är karakteristisk. För denna utrustning är det både miljön där bågen släcks och isolering.
2. Låg olja eller låg volym. Mängden fyllmedel i dem säger själva namnet. Dessa omkopplare innehåller dielektriska element, och oljan här är endast nödvändig för släckning.

De förstnämnda används främst i distributionsanläggningar från 35 till 220 kV. Den andra - upp till 10 kV. BMT-enheter med låg olja används också i utomhusbrytare utformade för 110 och 220 kV.

Principen om bågeutrotning är identisk i båda typerna. Bågen som visas när brytarens högspänningskontakter öppnas orsakar snabb avdunstning av oljan. Detta leder till skapandet av ett gasskal runt bågen. Denna bildning består av oljeånga (cirka 20%) och väte (H2).

Bågspalten avjoniseras som ett resultat av snabb kylning av bågfatten genom att blanda gaser med hög och låg temperatur i skalet.

Vid tidpunkten för båge i kontaktzonen är temperaturen mycket hög - cirka 6000⁰. Beroende på installationen används effektbrytare för inomhus- och utomhusbruk samt för användning i kopplingsutrustning - kompletta växlar.

Visa nr 1 - utrustning av tanktyp

Omkopplingsutrustning av denna typ kan ha en tank eller mer beroende på spänning. I det första fallet är det upp till 10 kV, i vissa fall upp till 35. Varje fas av de brytare som arbetar i installationer med högspänning placeras i en individuell tank.

Alla tankomkopplare har ungefär samma layout. En ståltank vid inloppet med olja placerar en släckningskammare. Utanför kontakter broar armstång

Drivningarna till både tank- och lågoljespänningsbrytare kan vara manuella, monteras automatiskt på magnetomkopplingsspolen eller fjädermonterade. I det andra fallet används magnetisk egenskap hos magnetventilen, vilket gör det möjligt att dra åt metallkärnan som är ansluten med ett speciellt system till MV-axeln.

När en elektrisk likströmssoloid tillförs lindningen, slås enheten på genom att dra tillbaka staven i magnetkretsen med efterföljande rotation av kopplingsaxeln.

En speciell spärr håller axeln i detta läge. Samtidigt med påslagning ställer magneten in ett bestämt läge för att koppla bort fjädrar, som, när en speciell elektrisk impuls anländer, kopplar bort MV: n.

Stängningsprocessen startar den andra magnetventilen genom att slå ut rullmekanismen (spärren). Som ett resultat roterar axeln direkt på grund av fjädern och stängs av. För drift av magnetventilen krävs närvaron av ett batteri för att förse det med likström.

När batteriet saknas används en fjäderdrift. Inkluderingen utförs med hjälp av en elmotor eller på grund av muskulära ansträngningar. Manuell avstängning är möjlig för enheter med låg effekt med ett kortslutningsströmvärde upp till 30 kA, för att stänga av vars maximal kraft på 25 kg måste appliceras.

Enkel tank MV med öppen båge

I vissa växlar installeras tankomkopplare som inte har ljusbågar. Den elektriska bågen här slocknas på det enklaste sättet - genom att dubbelbryta kontakterna i en oljefylld behållare. Sådana enheter med en öppen båge inkluderar inhemska modeller av VMB och VME. De är klassade för en nominell ström på 1,25 kA.

Schema VME-6-200. Konstruktionen består av en tank (1), ett hölje (2), porslinisolatorer (3), fasta kontakter (4), rörliga kontakter (5), ett tvärhuvud (6), bågkontakter (7), plattor (8), en fjäder (9) ), axel (10)

Symbolen "E" står för utgrävning, siffran 6 är spänningsgraden på 6 kV, 200 är den nominella strömmen i ampère. Tröskelns brytström för denna MV är 1,25 kA. Denna MV-tank är tillverkad i stål och ansluten till locket på gjutjärn med bultar. Tankens väggar är täckta med isolering (13).

Sex porslinisolatorer som passerar genom locket slutar med kopparfästen som fungerar som fasta arbetskontakter. VME-serien har en manuell svänghjulsdrift.

Det finns rörliga kontakter på traversen eller kontaktbryggan. Här finns också mobila kontakter i form av mässingstorlekar. Kopparplattor med mässingsändar belägna på botten av isolatorernas ändar är fixerade bågskontakter. Den isolerande stången genom kontakten med drivmekanismen kommunicerar rörelsen hos de rörliga kontakterna.

När traversen lyfts, stängs de fasta kontakterna, fjädern ansvarig för frånkoppling är komprimerad, MV är på. Strömställaren är ansluten till spärrdrivaxeln, som håller den i läge. Vid valfri koppling frigörs spärren, fjädern öppnas och oket följer snabbt ner. I detta fall sker en sekventiell öppning av arbetskontakterna: 4 och 5, sedan 7.8.

Detta orsakar vid varje pol i brytaren vid två punkter utseendet på en båge och nedbrytningen av olja. Inuti skalen 12 når trycket från 0,5 till 1 MPa, varigenom avjoniseringsprocessen aktiveras. Inom högst 0,1 s slocknar bågarna, och skalen, stigande, visas under skyddet och ökar volymen på luftkudden.

När alla faserna i MV är i samma tank isolerar oljan kontakterna mellan varandra och från tankkroppen, som måste jordas

Den senare fungerar som en buffert, vilket minskar slagkraften i släckningsprocessen. Den normala höjden på krockkudden är cirka 25% av volymen. Överskridande av denna tröskel kan orsaka en explosion.

Sådana omkopplare är enkla att använda, relativt billiga och bekväma att använda i öppna transformatorstationer. Men ångor med heta oljor, även med enkel kontakt med syre, antänds lätt.

Bågförbränning i ett oljemedium startar polykondensationsprocessen, vilket försämrar den elektriska styrkan hos oljan. Tanken täpper till sedimentet, bestående av kolpartiklar. Därför är det nödvändigt att revidera enheten med oljebyte.

Oljebrytare med avbrottskammare

Brytförmågan och tillförlitligheten hos strömbrytare av tanktyp ökar närvaron av ljusbågens kammare avsevärt. Den placeras i oljan i tanken. I brytare med tre tankar är varje fas belägen i en separat tank.

Sektionsvy av en pol i en tankomkopplare. Den är utrustad med en bågkammare С -35 - 630 - 10. Markeringen indikerar att effektbrytaren är konstruerad för installation i växlar på 35 kV och högre, är konstruerad för en nominell ström på 630,4 kA och en brytningsgrad på 10 kA

Konstruktionen är mer komplicerad än en VM utan bågskammare och består av:

• stolpar (1);
• strömtransformator (2);
• drivhus (3);
• stavar (4);
• stationär kontakt (5);
• bågkammare (6);
• isolering (7);
• värmeelement (8);
• oljeavtappningsanordningar (9).

Kamerans överdel är utrustad med en fast kontakt. När den är påslagen tränger en rörlig kontakt, som har en stavform, in i den. I händelse av en resa lämnar stången en stationär kontakt, vilket resulterar i att en båge visas i kammaren. Trycket som uppstår i detta fall är en storleksordning högre än motsvarande parameter för omkopplare som inte är utrustade med en ljusbåge.

Trycket på 8 -7 MPa minskar bågens diameter, ökar spaltens hållfasthet efter att strömmen passerar genom nollmarkeringen. Som ett resultat inträffar en snabbare bågeutrotningsprocess. Efter utgången från den rörliga kontakten från kammaren följer en avgas med delvis oljefångning genom ett fritt hål.

Bågens cylinder kyls snabbt, intensiv avjonisering inträffar. Med ökande ström ökar ljusbågens kammares effektivitet. MV kan också fungera som utrustning med en öppen båge vid frånkoppling av små strömmar.

Förutom att öka ångblandningens tryck i bågspalten, för att påskynda bågen utrotas, används ett förfarande såsom förbättrad blåsa av ångcocktailen i bågzonen. Det är en längsgående sprängning, tvärgående, motgående

Typen av automatisk sprängning bestäms av utformningen av ljusbågens kammare. I det första fallet har ångblandningsvektorn en längdriktning med avseende på bågaxeln (fragment a). Med en tvärgående orientering rör sig sulkflödet i en riktning vinkelrätt mot bågskolonnen eller i en viss vinkel (fragment b).

I det fall då flödesströmmen har en motsatt riktning mot rörelsevektorn för den mobila kontakten med bågen, finns det en motblåsning. Kombinationer av dessa metoder används ofta i ljusbågar.

Bågen i MV slocknas i tre steg. I den första (a) genereras energi i bågen och högt tryck genereras i det slutna skalet. För närvarande blandningen lämnar skalet börjar det andra steget (b). Tredje (c) - avlägsnande från kammaren för resterna av uppvärmda gaser och förfallsprodukter

I det sista steget förbereds kameran att delta i nästa avstängningscykel. För automatisk omstart är detta steg extremt viktigt.

Visa # 2 - brytare med låg olja

I inomhusinstallationer används pottenomkopplare som generator och distribution. I det öppna - som transformatorstation och distribution. Olja utför inte isoleringsfunktioner i omkopplare av denna typ, det är endast nödvändigt som ett medium för släckning av bågen.

Brand- och explosionsrisken för lågvolym-VM är betydligt lägre än för tanken. Installera dem både i kopplingsutrustningen och i kopplingsutrustningen för eventuell spänning upp till 110 kV. Rollen för isolering av stolpar i förhållande till varandra och jorden utförs av dielektrik såsom porslin, gjutharts, steatit.

Oljan i dessa VM: er upptar bara 3 till 4% av polvolymen. Liten oljevolym, låg vikt och bekväma dimensioner är den obestridliga fördelen med denna utrustning. De används emellertid i sådana noder i systemet, där omkopplarna inte har höga krav.

Dessa begränsningar förklaras av den starka anslutningen av frånkopplingsförmågan med den frånkopplade strömmen, strukturens oförmåga att arbeta under förhållanden med ofta avstängning.

Ett annat skäl är svårigheten att implementera flera höghastighets AR: er. I lågvolymströmbrytare används följande typer av oljebast: tvärgående, längsgående, blandade. Experter anser att den första av dem är den mest effektiva.

För omkopplare av denna typ, konstruerade för inomhusbrytare, placeras kontakterna i en stålbehållare. MV-spänning på 35 kV och högre har ett skal av porslin. Den mest använda utrustningen är upphängd 6-10 kV. Kroppen är fixerad på en gemensam ram för alla stolpar. Alla tre polerna har en ljusbåge, var och en är utformad för en öppen kontakt och vid höga spänningar med 2 eller mer.

Konstruktionen av små oljebrytare innefattar rörliga och fasta kontakter (1 och 3), en bågkammare (2), kontakter (4) som arbetar

Enligt ovanstående schema är VMP, VMG, MG-brytare konstruerade för spänningar upp till 20 kV. En designfunktion hos effektbrytare för högklassade strömmar är att arbetskontakter är belägna utanför och bågkontakter inuti tanken.

Strömbrytare i VMP-serien används ofta i slutna enheter, liksom kopplingsutrustning 6-10 kV. I det kompletta kopplingsutrustningen är VK-serieomkopplarna installerade. De är utrustade med en inbyggd elektromagnetisk eller fjäderdrift och är konstruerade för att bryta strömmar på 20 - 31,5 kA och strömvärden 630 - 3150 A.

Kolumnomkopplare tillverkade specifikt för kopplingsutrustning kännetecknas av glidande design. I 35 kV-installationer är VM-kolumner av VMK- och VMUE-serien installerade. Strömställare 110, 220 kV utrustad med brytare i BMT-serien. Enheten har en svetsad bas på vilken dess tre stolpar är placerade. Hantering - vårdrift.

På bilden växlar VMT-110. Bilden till vänster visar de noder som den består av: en fjäderdrivning (1), en isolator, en stödpol för en strömbrytare (2), en ljusbågsanordning (3), en bas (4), en styrmekanism (5)

Modulen visas på höger sida av fotot, där: 1 är kollektorn, 2 är den rörliga kontakten som är ansluten till kollektorn genom samlare. Avbrytarkammaren indikeras med nummer 3, den fasta kontakten är 5. Allt ovanstående placeras i en ihålig isolator (4) gjord av porslin. Inuti är det transformatorolja, och på toppen är ett lock (6).

Den senare är utrustad med en tryckmätare för möjligheten att övervaka trycket i modulen. Dessutom har locket en enhet för fyllning med komprimerad gasblandning, en automatisk avgasventil och en oljeindikator (8). Mobilkontakten och styrenheten är anslutna med isolerande stavar.

Polens utformning är identisk för hela seriens omkopplare. I MV-tankarna för nuvarande klassificeringar från 630 till 1600 A finns det 5,5 kg olja, över 1600 och upp till 3150 A inklusive - 8 kg.

För att öka tillförlitligheten inkluderar utformningen av enskilda brytare dessutom styr- och skyddselement:

• koppla bort elektromagneter;
• reläer som verkar omedelbart och med en slutartid vid en tröskelström;
• undervoltage relä;
• ytterligare kontakter.

Beroende på utformningsmetod finns det låga oljebrytare med ett nedre arrangemang av bågkammaren och motsatt - övre. I det första fallet implementerar den rörliga kontakten rörelsen från topp till botten, i det andra - vice versa. Den sistnämnda brytkapaciteten är högre.

Märkning av oljekontakter

Avkodningen av märkningarna som tillverkaren gjort på oljebrytaren gör att du kan bekanta dig med den grundläggande informationen om det. Låt oss till exempel undersöka markeringen av VMG-133-omkopplaren. Det första tecknet "B" indikerar att du har en switch.

Detta diagram visar symbolen för högspänningsbrytare, inklusive för oljefylld utrustning

Andra - "M" indikerar omkopplarens typ, i ett särskilt fall - låg olja. brev "G" bestämmer som tillhör en viss art - krukväxt. 133 - Serie MV.

MV: s driftsregler

Reparation, driftspersonal, specialister som är förknippade med underhåll och drift av oljebrytare måste känna till de relevanta instruktionerna, anordningen, principen om driften av utrustningen.

De anställda som betjänar MV under drift måste kontrollera:

1. Effektiv spänning, lastström. Indikatorer bör inte överskrida tabellvärden.
2. Höjden på oljekolonnen vid polerna, frånvaro av läckor.
3. Förekomsten av fett på gnidningsdelarna. Kontakterna kan förlora rörligheten och frysa om smörjningen av gnidningselementen blir tjock och smutsig.
4. Dammigheten i de rum där kopplingsutrustningen är belägen.
5. Överensstämmelse med mekaniska egenskaper hos drivna brytare med tabellstandarder.

Efter varje avstängning måste kortslutningen inspektera utrustningen. Information om dessa avbrott registreras i en speciell logg. En deflogg måste finnas tillgänglig för att registrera information om fel som upptäcks under drift av enheten. Omkopplaren som en resa till följd av en kortslutning inträffade är föremål för inspektion.

Kontrollera för oljeutsläpp. Om detta skedde, dessutom i stora mängder, indikerar detta en onormal avstängning av kortslutningen. Utrustning tas ur drift och inspekteras. När oljan är mörk krävs en förändring.Öppningshastigheten påverkas negativt av oljans viskositet, som ökar när temperaturen sjunker.

Ibland blir det nödvändigt att byta ut det gamla fettet under reparationen med ett nytt: CIATIM-221, GOI-54 eller CIATIM-201.

Tabell med tekniska egenskaper för oljebrytare. Om de verkliga värdena inte motsvarar fabriksvärdena upprepas justeringen

Efter att MV-enheten har tagits ur driften, måste stödisolatorer, stavar, isolering av tankarna för sprickor granskas noggrant. Tungt smutsig isolering torkas. Behovet av en extra reparation visas efter en viss kortslutning.

Periodisk inspektion (ON) utförs varje månad. I detta fall ska du vara uppmärksam på brytarens uppvärmningsgrad. TR (aktuell reparation) utförs årligen. Det innehåller sådana uppgifter som att kontrollera och fixa fästelementdefekter, drivkinematik, oljenivå, tätningar. Isolerande delar kontrolleras också för deras integritet.

Utför ett genomsnitt (SR) efter 3-4 år efter en större översyn. Den inkluderar hela utbudet av TP-operationer och mäter dessutom polernas övergångsbeständighet och kontrollerar mekaniska och hastighetsparametrar.

Vid detektering av inkonsekvens av de kontrollerade egenskaperna med tabelldata demonteras brytaren, justeringen och ett fullständigt intervall av högspänningstester utförs.

Under en extraordinär reparation försöker de främst att lämna den tidigare justeringen oförändrad. Av denna anledning demonteras brytaren till ett minimum. Frekvensen för översyn är från 6 till 8 år. Inom dess omfattning utförs en allmän inspektion, cylindrarna tas bort från ramen, däcken kopplas ur, drivenheten, båganordningarna och blockkontakterna repareras.

Gör trots allt justeringar, målar, ansluter däck, utför tester. För allt arbete utarbeta dokumentation.

Förutom kretsbrytare av oljetyp används även andra frånkopplingsanordningar i högspänningsnät. Till exempel gas och vakuum. Vi har andra artiklar på vår webbplats som beskriver egenskaperna och designen för dessa typer av switchar, liksom funktionerna i deras användning:

• Vakuumomkopplare: enhet och funktionsprincip + nyanser av val och anslutning
• Gasisolerade switchar: referenspunkter och anslutningsregler

Slutsatser och användbar video om ämnet

Enheten, typer, syfte och drift av MV:

Detaljerad granskning av VMP-10:

Alla grundläggande krav för effektbrytare som arbetar under högspänningsförhållanden uppfylls också av oljebrytare. De flesta av dem är säkra och pålitliga i drift, ger snabb avstängning, enkla att installera. Trots detta strävar tillverkarna efter att säkerställa ännu större överensstämmelse med kraven från MV.

Har du kunskap om oljebrytare och vill komplettera materialet med användbar information? Kanske du märkte ett missförstånd eller fel? Eller har du frågor om ämnet? Skriv till oss om detta under artikeln - vi är tacksamma för dig.