A kapcsolóberendezések között egy tiszteletreméltó helyet, mint egy veterán, egy olajkapcsoló foglalja el, amelyet bármilyen feszültségű zárt és nyitott kapcsolóberendezésben egyaránt használnak.
Fő funkciója a normál módon működő elektromos rendszerek egyes vezetékeinek be- és kikapcsolása, vagy nem szabványos helyzetekben. A kikapcsolás, adott esetben, automatikus vagy kézi.
Ebben a cikkben megvizsgáljuk ezen eszközök meglévő típusait, osztályozását és címkézését. Figyelembe vesszük az ilyen kapcsolók előnyeit és hátrányait, funkcióit és használatuk szabályait is. Az anyag jobb megértése érdekében vázlatokat, táblázatokat, vizuális fényképeket és tematikus video-áttekintéseket választottunk.
Az olajkapcsolók előnyei és hátrányai
Ezeknek az eszközöknek a kialakítása viszonylag egyszerű. Jó törésképességük van, nem függ az időjárási viszonyoktól. Meghibásodás esetén javítás végezhető. A tartály MV-k kültéri telepítésre alkalmasak. Vannak feltételek a beépített áramváltók beépítésére.
Az MV munkájában fontos szerepet játszik a kapcsolatfelvétel-divergencia sebessége. Olyan helyzet alakulhat ki, amikor az érintkezők nagy sebességgel eltérnek, és az ív azonnal eléri a számára kritikus hosszúságot. Ebben az esetben a helyreállított feszültség nagysága nem feltétlenül elegendő az érintkezőrés áttöréséhez.
A hátrányok inkább a tartálykapcsolóknál vannak. Az első nagy mennyiségű olaj jelenléte, tehát ezeknek az egységeknek és kapcsolóberendezéseknek a jelentős méretei. A második - tűz- és robbanásveszély, vészhelyzetben a következmények a kiszámíthatatlanok lehetnek.
A tartályban és a bemeneti nyílásokban az olajszintet, valamint állapotát rendszeresen ellenőrizni kell. Ha MV van a kiszolgált tápfeszültség-hálózatokban, akkor szükség van egy speciális olajüzemre.
A képen a VMG olajkapcsoló. Lekapcsolhatja az összes terhelési áramot és rövidzárlati áramot, ideértve a korlátozó leállási áramot is. Ezt a fajtát széles körben használják a transzformátor alállomásokon.
Az olajmegszakítók osztályozása
Az olajcserélők használata a korábbi század végén kezdődött. Szinte a huszadik század közepéig egyszerűen nem voltak más leválasztó eszközök a nagyfeszültségű hálózatokban.
Ezeknek az eszközöknek két nagy csoportja van:
- Tartályamelyekre jellemző nagy mennyiségű olaj jelenléte. Ennek a berendezésnek a környezete, amelyben az ív kioltódik, és a szigetelés is egyaránt.
- Kevés olaj vagy alacsony mennyiség. A töltőanyag mennyisége magában a nevét mondja ki. Ezek a kapcsolók dielektromos elemeket tartalmaznak, és az olaj itt csak az oltáshoz szükséges.
Az előbbieket elsősorban 35–220 kV-os elosztóberendezésekben használják. A második - 10 kV-ig. A BMT alacsony olajtartalmú készülékeit 110 és 220 kV feszültségű kültéri kapcsolóberendezésekben is használják.
Az ívkioltás elve mindkét típusban azonos. A kapcsoló nagyfeszültségű érintkezőinek megnyitásakor megjelenő ív az olaj gyors elpárolgását okozza. Ez egy gázhéj létrejöttéhez vezet az ív körül. Ez a képződés olajgőzből (kb. 20%) és hidrogénből (H2) áll.
Az ívrést ioncserélik az ívhordó gyors lehűlése következtében azáltal, hogy a héjában magas és alacsony hőmérsékleten lévő gázokat keverünk össze.
Az érintkezési zónában történő ívezés pillanatában a hőmérséklet nagyon magas - körülbelül 6000⁰. A telepítéstől függően a megszakítókat beltéri és kültéri, valamint kapcsolóberendezésekben - teljes kapcsolókészülékekben - használják.
1. nézet - tartály típusú felszerelés
Az ilyen típusú kapcsolóberendezéseknek a feszültségtől függően lehet egy vagy több tartálya. Az első esetben legfeljebb 10 kV, egyes esetekben akár 35. A nagyfeszültségű berendezésekben működő áramköri megszakítók minden fázisa egy egyedi tartályba kerül.
Az összes tartálykapcsoló megközelítőleg azonos elrendezéssel rendelkezik. Az acéltartály az olajbemeneti nyílásoknál egy oltókamrát helyez el. A külső érintkezők áthidalják a keresztkarot
Mind a tartály, mind az alacsony olajmegszakító meghajtói manuálisak lehetnek, automatikusan összeállíthatók a mágnesszelep kapcsolótekercsen vagy rugósan felszerelhetők. A második esetben a mágnesszelep mágneses tulajdonságát használják, amely lehetővé teszi a fémmag meghúzását egy speciális rendszer segítségével az MV tengelyhez.
Amikor egy elektromos egyenáramú mágnesszelepet táplálnak a tekercshez, az egység bekapcsol, ha visszahúzza a mágneses áramkört, és ezt követően megszakítja a megszakító tengelyét.
Ebben a helyzetben egy speciális retesz tartja a tengelyt. A bekapcsolással egyidejűleg a mágnesszelep egy meghatározott helyzetet állít be a rugók leválasztására, amelyek speciális elektromos impulzus érkezésekor leválasztják az MV-t.
A leállítási folyamat a második mágnesszelepet elindítja a görgő mechanizmusának (retesz) kiütésével. Ennek eredményeként a tengely a rugó miatt azonnal forog és kikapcsol. A mágnesszelep meghajtó működéséhez elegendő akkumulátorral kell rendelkeznie ahhoz, hogy egyenárammal láthassa el.
Ha hiányzik az akkumulátor, rugóhajtást használnak. A beillesztést elektromos motorral vagy izom-erőfeszítés miatt hajtják végre. Kézi leállítás lehetséges olyan alacsony fogyasztású egységek esetén, amelyek rövidzárlati árama legfeljebb 30 kA, és amelyek leállításához legfeljebb 25 kg erőt kell alkalmazni.
Egyetlen tartály MV nyitott ívgel
Néhány kapcsolóberendezésben olyan tartálykapcsolókat telepítenek, amelyek nem rendelkeznek ívkamrákkal. Az elektromos ív itt a legegyszerűbben oltható el - az érintkezők kettős megszakításával egy olajjal töltött tartályban. Az ilyen nyitott ívű eszközök közé tartoznak a VMB és a VME hazai modelljei. 1,25 kA névleges áramerősségűek.
VME-6-200 rendszer. A kialakítás egy tartályból (1), egy burkolatból (2), porcelán szigetelőkből (3), rögzített érintkezőkből (4), mozgatható érintkezőkből (5), keresztirányú fejből (6), íves érintkezőkből (7), lemezekből (8), rugóból (9) ), tengely (10)
Az "E" szimbólum a földmunkákra utal, a 6-os szám a 6 kV feszültség, 200 a névleges áram amperben. Ennek az MV-nek a küszöbérték-törési árama 1,25 kA. Az MV tartálya acélból készül, és csavarok segítségével az öntöttvas fedéljéhez van csatlakoztatva. A tartály falait szigeteléssel borították (13).
Hat a porcelán szigetelő, amely áthalad a fedél végén, rézkonzolokkal, amelyek rögzített munkaérintkezőkként szolgálnak. A VME sorozat kézi lendkerék-meghajtással rendelkezik.
A keresztirányú vagy az érintkezőhídon mozgatható érintkezők vannak. Itt találhatók a sárgaréz négyzetek formájában ívelt mobil érintkezők is. A rézlapok sárgaréz végűekkel vannak ellátva, a szigetelők végeinek alján rögzített íves érintkezők. A szigetelőrúd a meghajtó mechanizmussal érintkezve kommunikálja a mozgatható érintkezők mozgását.
A keresztirány felemelésekor a rögzített érintkezők bezáródnak, a leválasztásért felelős rugó összenyomódik, az MV be van kapcsolva. A kapcsoló a reteszhajtó tengelyhez van csatlakoztatva, amely a helyén tartja. Bármelyik leválasztáskor a reteszt elengedik, a rugó kinyílik, és a bukó gyorsan lefelé halad. Ugyanakkor a munkaérintkezők egymás után nyitva vannak: 4 és 5, majd 7,8.
Ez a megszakító minden egyes pólusán, két ponton egy ív megjelenését és az olaj bomlását okozza. A 12 héjakon belül a nyomás 0,5-1 MPa-ig terjed, ezáltal aktiválva a deionizációs folyamatot. Legfeljebb 0,1 másodpercen belül az ívek eloltódnak, és a felszálló héjak a fedél alatt jelennek meg, és növelik a légpárna térfogatát.
Ha az MV összes fázisa egy tartályban van, az olaj elkülöníti a kapcsolatokat egymás között és a tartály testétől, amelyeket földelni kell
Ez utóbbi pufferként működik, csökkentve az ütés erőt az oltás folyamatában. A légpárna normál magassága körülbelül a térfogat 25% -a. Ezen küszöb túllépése robbanást okozhat.
Az ilyen kapcsolók könnyen kezelhetők, viszonylag olcsók és kényelmesek nyílt alállomásokon történő használathoz. A forró olajgőzök azonban még az oxigénnel való egyszerű érintkezéssel is könnyen meggyulladnak.
Az íves égés olajközegben elindítja a polikondenzációs folyamatot, amely rontja az olaj elektromos szilárdságát. A tartály eltömíti a szénrészecskékből álló üledéket. Ezért az egységet olajcserével felül kell vizsgálni.
Olajkapcsolók megszakító kamrával
A tartály típusú megszakítók törési képessége és megbízhatósága jelentősen növeli az ívkamra jelenlétét. Az olajba helyezik a tartályban. A háromtartályos megszakítókban az egyes fázisok külön tartályban vannak elhelyezve.
A tartálykapcsoló egyik pólusának metszete. Fel van szerelve egy ívkamrával С -35 - 630 - 10. A jelölés azt jelzi, hogy a megszakítót 35 kV vagy annál nagyobb kapcsolóberendezésekbe való beépítésre tervezték, 630,4 kA névleges áramerősségre és 10 kA törésképességre tervezték.
A tervezés bonyolultabb, mint egy íves kamrák nélküli virtuális gép, és az alábbiakból áll:
- oszlopok (1);
- áramváltó (2);
- meghajtóház (3);
- rudak (4);
- álló érintkező (5);
- íves kamra (6);
- izolálás (7);
- fűtőelem (8);
- olajleeresztő készülékek (9).
A kamera teteje rögzített érintkezővel van felszerelve. Bekapcsoláskor egy rúd alakú mozgó érintkező behatol bele. Kioldás esetén a rúd rögzített érintkezést hagy, amelynek eredményeként egy ív jelenik meg a kamrában. Az ebben az esetben keletkező nyomás nagyságrenddel nagyobb, mint a kapcsolókamrával nem felszerelt kapcsolók megfelelő paramétere.
A 8 -7 MPa nyomás csökkenti az ív átmérőjét, növeli a rés törési szilárdságát, miután az áram áthalad a nulla ponton. Ennek eredményeként gyorsabb az ív kioltási folyamat. Miután a mozgatható érintkező kilép a kamrából, egy szabad nyíláson keresztül egy részleges olajfogású kipufogógáz vezet be.
Az ív hordója gyorsan lehűl, intenzív ionmentesítés következik be. Az áram növekedésével az ívkamra hatékonysága növekszik. Az MV nyitott ívű berendezésként is működhet kis áramok leválasztása esetén.
Az ívrés gőzkeverékének nyomásának növelése mellett az ív kipusztulásának felgyorsítása érdekében olyan módszert is alkalmaznak, mint például a gőz koktél fokozott fújása az ív zónába. Van egy hosszirányú robbanás, keresztirányú, közeledő
Az automatikus robbantás típusát az ívkamra kialakítása határozza meg. Az első esetben a gőzkeverék-vektor hosszirányú az ívtengelyhez képest (a fragmentum). Keresztirányban a sulk áramlása az ívoszlopra merőleges irányban vagy egy bizonyos szögben mozog (b töredék).
Abban az esetben, ha az áramlási áramnak egy iránya van, amely ellentétes a mobil érintkező és az ív mozgásának vektorával, akkor ellenrobbantás van. Ezeknek a módszereknek a kombinációját gyakran használják az ívkészülékeknél.
Az MV ív három szakaszban kialszik. Az első (a) pontban az energia az ívben keletkezik, a nagy nyomás pedig a zárt héjában. Abban a pillanatban, amikor a keverék elhagyja a héjat, megkezdődik a második szakasz (b). A harmadik c) pont - a melegített gázok és bomlástermékek maradványainak eltávolítása a kamrából
Az utolsó szakaszban a kamera felkészül a következő kikapcsolási ciklusban való részvételre. Az automatikus újraindításhoz ez a lépés rendkívül fontos.
2. nézet - pot vagy alacsony olajmegszakítók
Beltéri létesítményekben a bili kapcsolókat generátorként és elosztóként használják. Nyíltan - alállomásként és elosztásként. Az olaj nem végez szigetelési funkciókat az ilyen típusú kapcsolókban, csak az ív oltásához szükséges közeg.
Az alacsony térfogatú VM-ek tűz- és robbanásveszélye jelentősen alacsonyabb, mint a tartályoké. Mind a kapcsolóberendezésbe, mind a 110 kV-ig terjedő feszültségű kapcsolóberendezésbe beépítik. A pólusok egymáshoz és a földhöz való szigetelésének szerepét dielektrikumok, például porcelán, öntött gyanta, szteatit végzik.
Ezekben a virtuális gépekben az olaj a pólusmennyiségnek csak 3-4% -át foglalja el. A berendezés vitathatatlan előnye egy kis mennyiségű olaj, könnyű súly és kényelmes méretek. Ezeket a rendszer olyan csomópontjaiban használják azonban, ahol a kapcsolóknak nincs magas követelményeik.
Ezeket a korlátozásokat magyarázza a leválasztási képesség szoros összekapcsolása a leválasztott árammal, a szerkezet képtelensége arra, hogy gyakori leállások esetén működjön.
Egy másik ok a több nagysebességű AR fejlesztésének nehézsége. Kis volumenű megszakítókban az alábbi típusú olajfúvókákat használják: keresztirányú, hosszanti, vegyes. A szakértők közül az elsőt tekintik a leghatékonyabbnak.
Az ilyen típusú, beltéri kapcsolóberendezésekhez tervezett kapcsolóknál az érintkezőket acéltartályban kell elhelyezni. A 35 kV vagy annál nagyobb MV feszültségnek porcelán héja van. A leggyakrabban használt berendezés 6-10 kV feszültséggel van felfüggesztve. Testét minden oszlop közös keretére rögzítik. Mindhárom pólusnak van ívezőkamrája, mindegyiket egyetlen nyitott érintkezőre tervezték, és legalább 2-nél nagyobb feszültséggel.
A kisméretű olajmegszakítók kialakítása tartalmaz mozgatható és rögzített érintkezőket (1 és 3), egy ívkamrát (2), érintkezőket (4), amelyek működnek
A fenti séma szerint a VMP, VMG, MG megszakítókat 20 kV feszültségre tervezték. A nagy teljesítményű árammegszakítók kialakításának egyik jellemzője, hogy a munkaérintkezők kívül helyezkednek el, és az íves érintkezők a tartály belsejében vannak.
A VMP sorozatú megszakítókat gyakran használják zárt eszközökben, valamint a 6-10 kV-os kapcsolóberendezésekben is. A teljes kapcsolóberendezésbe a VK sorozatú kapcsolók vannak felszerelve. Beépített elektromágneses vagy rugós meghajtással vannak felszerelve, és 20 - 31,5 kA-es áramerősségre és 630 - 3150 A névleges áramerősségre tervezték őket.
A kifejezetten kapcsolóberendezésekhez gyártott oszlopkapcsolókat csúszó kialakítás jellemzi. 35 kV-os telepítésnél a VMK és a VMUE sorozat oszlop típusú virtuális gépeit telepítik. 110, 220 kV-os kapcsolóberendezés, amely a BMT sorozat kapcsolóival van felszerelve. Az egység hegesztett talppal rendelkezik, amelyen három pólusa van. Menedzsment - rugóhajtás.
A képen a VMT-110 kapcsoló. A bal oldali kép azokat a csomópontokat mutatja, amelyekből áll: rugóhajtás (1), szigetelő, a kapcsoló (2) tartóoszlopa, ívezőkészülék (3), alap (4), vezérlőmechanizmus (5)
A modult a fénykép jobb oldalán mutatjuk be, ahol: 1 a kollektor, 2 a mozgatható érintkező, amely a kollektoron keresztül a kollektorhoz kapcsolódik. A 3. számú megszakítókamra rögzített érintkezővel - 5. A fentieket egy porcelánból készült üreges szigetelőbe (4) helyezik. Belül transzformátor olaj, tetején egy kupak (6).
Ez utóbbi nyomásmérővel van felszerelve, amely lehetővé teszi a nyomás ellenőrzését a modulban. Ezenkívül a burkolaton sűrített gázkeverékkel való feltöltő egység, automatikus kipufogószelep és olajjelző (8) található. A mobil érintkezőt és a vezérlőkészüléket szigetelő rudak kötik össze.
A pólus kialakítása megegyezik a kapcsolók teljes sorozatával. A 630-1600 A névleges teljesítményű MV tartályokban 5,5 kg olaj van, 1600 feletti és 3150 A között - 8 kg.
A megbízhatóság növelése érdekében az egyes megszakítók tervezése kiegészítő vezérlő és védő elemekkel is rendelkezik:
- leválasztó elektromágnesek;
- relék, amelyek azonnal működnek és zársebességgel küszöbáram mellett;
- alacsony feszültségű relé;
- további kapcsolatok.
Az elrendezési módszertől függően vannak alacsony olajmegszakítók, amelyek az ívkamra alsó, és az ellenkező felsõ felsõ elrendezésûek. Az első esetben a mozgatható érintkező végrehajtja a mozgást fentről lefelé, a második esetben az ellenkezőjét. Ez utóbbi törésképessége nagyobb.
Az olajkapcsolók jelölése
A gyártó által az olajkapcsolón elvégzett jelölések dekódolása lehetővé teszi, hogy megismerkedjen a rá vonatkozó alapvető információkkal. Vizsgáljuk meg például a VMG-133 kapcsoló jelölését. Az első „B” karakter azt jelzi, hogy van egy kapcsolóod.
Ez az ábra a nagyfeszültségű megszakítók szimbólumának összetételét mutatja, ideértve az olajjal feltöltött készülékeket is
Második - "M" jelzi a kapcsoló típusát, adott esetben - alacsony olajszintet. Levél "G" meghatározza, hogy egy fajhoz tartozik - cserepes. 133 - MV sorozat.
MV üzemeltetési szabályok
Az olajmegszakítók karbantartásával és üzemeltetésével foglalkozó szakembereknek, szakembereknek és szakembereknek ismerniük kell a vonatkozó utasításokat, eszközt, a berendezés működési elvét.
Az MV-t üzemeltetés közben alkalmazó alkalmazottaknak ellenőrizniük kell:
- Hatékony feszültség, terhelési áram. A mutatók nem haladhatják meg a táblázatos értékeket.
- Az olajoszlop magassága a pólusoknál, szivárgások hiánya.
- Zsírok vannak a dörzsölő részeken. Az érintkezők elveszíthetik a mobilitást és lefagyhatnak, ha a dörzsölő elemek kenése vastag és piszkos lesz.
- A helyiségek porossága, ahol a kapcsolóberendezés található.
- A működtetett megszakítók mechanikai tulajdonságainak az asztali szabványoknak való megfelelése.
A rövidzár minden egyes leállítása után meg kell vizsgálni a berendezést. Az ilyen leállásokkal kapcsolatos információkat egy speciális naplóban rögzítik. A hibanaplónak rendelkezésre kell állnia az egység működése közben észlelt hibákkal kapcsolatos információk rögzítéséhez. Ellenőrizni kell azt a kapcsolót, amelyen rövidzárlat következtében kioldás történt.
Ellenőrizze az olajkiömlést. Ha ez történt, nagy mennyiségben, akkor ez a rövidzár rendellenes leállását jelzi. A berendezést leszerelték és ellenőrizték. Ha az olaj sötét, csere szükséges. A nyitási sebességet hátrányosan befolyásolja az olaj viszkozitása, amely növekszik a hőmérséklet csökkenésével.
Időnként a javítás során a régi zsírt ki kell cserélni egy újra: TsIATIM-221, IK-54 vagy TsIATIM-201.
Táblázat az olajmegszakítók műszaki jellemzőiről. Ha a tényleges értékek nem egyeznek meg a gyári értékekkel, a beállítást megismételjük
Miután az MV-t kikapcsolták, a tartószigetelőket, a rudakat és a tartályok szigetelését repedések szempontjából alapos ellenőrzésnek vetik alá. A nagymértékben szennyezett szigetelést megtisztítottuk. Rendkívüli javítás szükségessége egy bizonyos rövidzárlat után jelentkezik.
Az időszakos ellenőrzést (BE) havonta végzik. Ebben az esetben ügyeljen a kapcsoló melegítésének fokára. A TR (jelenlegi javítás) évente történik. Ez olyan feladatokat foglal magában, mint a rögzítőelemek hibáinak ellenőrzése és rögzítése, a hajtás kinematikája, az olajszint, a tömítések. A szigetelő alkatrészek integritását is ellenőrzik.
3-4 év után a nagyjavítás után végezzen átlagot (SR). Ez magában foglalja a teljes TP műveletek sorozatát, plusz méri a pólusok átmeneti ellenállását és ellenőrzi a mechanikai és a sebesség paramétereket.
Abban az esetben, ha a szabályozott jellemzőknek a táblázatos adatokkal való ellentmondása észlelhető, a megszakítót szétszereljük, a beállítást és a nagyfeszültségű tesztek teljes skáláját elvégezzük.
A sürgősségi javítás során elsősorban megpróbálják változatlanul hagyni az előző beállítást. Ezért a megszakítót minimálisan szétszereljük. A nagyjavítások gyakorisága 6-8 év. Ennek keretében általános ellenőrzést hajtanak végre, a hengereket eltávolítják a keretből, lecsatlakoztatják a gumiabroncsokat, javítják a hajtást, az ívberendezéseket és a blokk érintkezőket.
Végül elvégzik a beállítást, festést, összekapcsolják a gumiabroncsokat, teszteket végeznek. Minden munkához készítsen dokumentációt.
Az olaj típusú megszakítók mellett a nagyfeszültségű hálózatokban más megszakítókat is használnak. Például gáz és vákuum. A honlapon vannak más cikkek, amelyek részletezik az ilyen típusú kapcsolók jellemzőit és kialakítását, valamint használatuk jellemzőit:
- Vákuumos megszakító: eszköz és működési elv + a kiválasztás és a csatlakozás árnyalata
- Gázszigetelt kapcsolók: referenciapontok és csatlakozási szabályok
Az MV eszköz, típusai, célja és működése:
A VMP-10 részletes áttekintése:
Az olajmegszakítók a nagyfeszültséggel működő megszakítókra vonatkozó összes alapvető követelményt is teljesítik. Legtöbbjük biztonságos és megbízható működésű, gyors leállítást biztosít, könnyen telepíthető. Ennek ellenére a gyártók arra törekszenek, hogy még nagyobb megfelelést biztosítsanak az MV követelményeknek.
Van ismerete az olajmegszakítókról, és hasznos információkkal szeretné kiegészíteni a bemutatott anyagot? Nem megfelelő vagy hibát észlelt? Vagy még mindig vannak kérdései a témával kapcsolatban? Kérjük, írjon nekünk erről a cikk alatt - hálásak leszünk.