Прекидач уља: врсте, ознаке + специфичности употребе

Међу склопном опремом, уљни прекидач, који се користи иу затвореним и отвореним расклопним уређајима било ког напона, заузима почасно место као ветеран.

Његова главна функција је да укључује и искључује појединачне линије нормалног електричног система или у необичним ситуацијама. У зависности од околности, искључивање се дешава аутоматски или ручно.

У овом чланку ћемо погледати постојеће типове ових уређаја, њихову класификацију и означавање. Такође ћемо обратити пажњу на предности и недостатке таквих прекидача, карактеристике и правила за њихову употребу. За боље разумевање материјала одабрали смо дијаграме, табеле, визуелне фотографије и тематске видео прегледе.

Предности и мане прекидача за уље

Ови уређаји имају релативно једноставан дизајн. Имају добар уклопни капацитет и на њих не утичу временски услови. Ако дође до кварова, може се извршити поправка. Резервоари МВ су погодни за спољашњу уградњу. Постоје услови за уградњу уграђених струјних трансформатора.

Брзина контактне дивергенције игра важну улогу у раду МВ. Ситуација може настати када се контакти разиђу огромном брзином и лук тренутно достигне дужину која је критична за њега. У овом случају, величина повратног напона можда неће бити довољна да се пробије кроз међуконтактни јаз.

Прекидачи резервоара имају више недостатака.Први је присуство велике количине уља, дакле, значајне димензије ових јединица и расклопних уређаја. Друга је опасност од пожара и експлозије, а у ванредним ситуацијама последице могу бити најнепредвидљивије.

Ниво уља у резервоару иу отворима, као и његово стање, морају се периодично пратити. Уколико постоји СН у сервисираним електроенергетским мрежама, потребно је имати посебно уљно постројење.

На слици је приказан прекидач за уље ВМГ. Може да искључи све струје оптерећења и кратке спојеве, укључујући максималну струју прекида. Овај тип се широко користи у трансформаторским подстаницама

Класификација прекидача уља

Употреба прекидача уља почела је крајем претпрошлог века. Готово до средине двадесетог века у високонапонским мрежама једноставно није било других уређаја за искључење.

Постоје две велике групе ових уређаја:

1. Танк, које карактерише присуство велике количине уља. За ову опрему то је и медијум у коме се лук гаси и изолација.
2. Мало уља или мала запремина. Сам назив говори о количини пунила у њима. Ови прекидачи садрже диелектричне елементе и захтевају уље само за гашење лука.

Први се углавном користе у дистрибутивним инсталацијама од 35 до 220 кВ. Други - до 10 кВ. Нискоуљни уређаји серије ВМТ се такође користе у отвореним расклопним апаратима пројектованим за 110 и 220 кВ.

Принцип гашења лука је идентичан за оба типа. Лук који се појављује када се отворе високонапонски контакти прекидача изазива брзо испаравање уља. Ово доводи до стварања гасне шкољке око лука. Ова формација се састоји од уљне паре (око 20%) и водоника (Х2).

Лукни јаз је дејонизован као резултат брзог хлађења цеви лука мешањем гасова високе и ниске температуре у омотачу.

У тренутку настанка лука у контактној зони, температура је веома висока - око 6000⁰. У зависности од уградње, постоје прекидачи који се користе за унутрашњу, спољашњу употребу, као и за употребу у КРП - комплетним разводним апаратима.

Тип #1 - опрема типа резервоара

Преклопна опрема овог типа може имати један резервоар или више у зависности од напона. У првом случају то је до 10 кВ, у неким случајевима и до 35. Свака фаза прекидача који раде у високонапонским инсталацијама смештена је у појединачни резервоар.

Сви прекидачи резервоара имају приближно исти распоред. Челични резервоар на улазима за уље садржи лучне жлебове. Спољашњи контакти су премоштени траверзом

Погони за прекидаче и за резервоаре и за прекидаче са ниским нивоом уља могу бити ручни, аутоматски, монтирани на соленоидном активационом калему или са опругом. У другом случају се користи магнетно својство соленоида, што му омогућава да затегне метално језгро повезано преко посебног система са СН вратилом.

Када се електрична једносмерна струја доводи до намотаја соленоида, јединица се укључује увлачењем шипке магнетног језгра, а затим ротирањем осовине прекидача.

Посебан засун држи осовину у овом положају. Истовремено са укључивањем, соленоид поставља одређени положај на опруге за искључивање, које ће, по пријему посебног електричног импулса, искључити МВ.

Процес гашења покреће други соленоид избијањем ваљкастог механизма (засун).Као резултат тога, осовина се тренутно окреће због опруге и искључује се. Да би соленоидни погон радио, мора бити присутна батерија која га напаја једносмерном струјом.

Када нема батерије, користи се опружни погон. Пребацивање се врши помоћу електромотора или кроз мишићни напор. Могуће је ручно гашење за јединице мале снаге са вредношћу струје кратког споја до 30 кА, да бисте их искључили потребно је применити максималну силу од 25 кг.

МВ са једним резервоаром са отвореним луком

Неки расклопни уређаји су опремљени прекидачима резервоара који немају лучне отворе. Електрични лук се овде гаси на најједноставнији начин - два пута прекидањем контаката у посуди напуњеној уљем. Такви уређаји са отвореним луком укључују домаће моделе ВМБ и ВМЕ. Дизајнирани су за називну струју од 1,25 кА.

Шема ВМЕ-6-200. Конструкцију чине резервоар (1), поклопац (2), порцелански изолатори (3), фиксни контакти (4), покретни контакти (5), траверза (6), лучни контакти (7), плоче (8) , опруге (9 ), вратило (10)

Симбол "Е" означава багер, број 6 је називни напон од 6 кВ, 200 је називна струја у амперима. Праг струје искључења за овај СН је 1,25 кА. Резервоар овог МВ-а је направљен од челика и спојен на поклопац од ливеног гвожђа помоћу вијака. Зидови резервоара су прекривени изолацијом (13).

Шест порцеланских изолатора који пролазе кроз поклопац завршавају се у бакарним носачима који служе као фиксни радни контакти. Серија ВМЕ има ручни погон на замајац.

На траверзи или контактном мосту налазе се покретни контакти. Овде се налазе и мобилни контакти за гашење лука у облику месинганих квадрата.Бакарне плоче са месинганим врховима који се налазе на доњим крајевима изолатора су стационарни лучни контакти. Изолациона шипка преноси кретање покретним контактима преко контакта са погонским механизмом.

Када је траверза у подигнутом положају, фиксни контакти су затворени, опруга одговорна за искључивање је компримована, а МВ је укључен. Прекидач је повезан са погонском осовином засуна, која га држи у радном положају. Кад год се одвоји, засун се отпушта, опруга се ослобађа и помицање се брзо помера надоле. У овом случају, радни контакти се отварају узастопно: 4 и 5, затим 7,8.

Ово узрокује да сваки пол прекидача отвара струјно коло у две тачке, ствара лук и разлаже уље. Унутар шкољки 12, притисак достиже од 0,5 до 1 МПа, чиме се активира процес дејонизације. У року од највише 0,1 с, лукови се гасе, а шкољке, подижући се, завршавају испод поклопца и повећавају запремину ваздушног јастука.

Када су све фазе МВ у једном контејнеру, уље изолује контакте међу собом и са тела резервоара, који морају бити уземљени

Потоњи делује као тампон, смањујући силу удара током процеса гашења лука. Нормална висина ваздушног јастука је приближно 25% запремине. Прекорачење овог прага може довести до експлозије.

Такви прекидачи су једноставни за руковање, релативно су јефтини и погодни за употребу у отвореним подстаницама. Али вруће уљне паре, чак и у једноставном контакту са кисеоником, лако су запаљиве.

Сагоревање лука у уљном окружењу покреће процес поликондензације, што погоршава електричну снагу уља. Резервоар се зачепи седиментом који се састоји од честица угљеника. Због тога су неопходни прегледи јединице са заменом уља.

Прекидачи за уље са лучним отвором

Капацитет прекидања и поузданост прекидача резервоара значајно се повећава присуством лучног отвора. Ставља се у уље које се налази у резервоару. У прекидачима са три резервоара, свака фаза је смештена у посебан резервоар.

Пресек једног пола прекидача резервоара. Опремљен је комором за гашење лука Ц -35 – 630 – 10. Ознака означава да је прекидач намењен за уградњу у расклопну опрему 35 кВ и више, пројектовану за називну струју од 630,4 кА, степен искључења од 10 кА

Дизајн је сложенији од ВМ-а без лучних жлебова и састоји се од:

• стубови (1);
• струјни трансформатор (2);
• кућиште погона (3);
• шипке (4);
• фиксни контакт (5);
• комора за гашење лука (6);
• изолација (7);
• грејни елемент (8);
• уређаји за испуштање уља (9).

Горњи део камере је опремљен фиксним контактом. Када је укључен, покретни контакт у облику шипке продире у њега. У случају прекида везе, шипка напушта фиксни контакт, што доводи до појаве лука у комори. Количина генерисаног притиска у овом случају је за ред величине већа од одговарајућег параметра прекидача који нису опремљени лучним отвором.

Притисак од 8 -7 МПа смањује пречник лука и повећава пробојну снагу јаза након што струја прође кроз нулту ознаку. Као резултат, долази до бржег процеса гашења лука. Након изласка покретног контакта из коморе, гасови се ослобађају кроз слободни отвор уз делимично захватање уља.

Лучна цев се брзо хлади и долази до интензивне деионизације. Како се струја повећава, ефикасност лучног отвора се повећава.МВ такође може да ради као опрема отвореног лука у случају малог прекида струје.

Поред повећања притиска мешавине паре у лучном зазору, да би се убрзало гашење лука, користи се метод као што је појачано дување парног коктела у зону лука. Постоји уздужно, попречно, контра дување

Тип аутоматског дувања је одређен дизајном лучног отвора. У првом случају, вектор мешавине паре има уздужни правац у односу на осовину лука (фрагмент а). Са попречним смером дувања, струјање се креће у правцу управном на стуб лука или под одређеним углом (фрагмент б).

У случају када ток има смер супротан вектору кретања мобилног контакта са луком, долази до контрадувања. Комбинације ових метода се често користе у уређајима за гашење лука.

Лук у МВ се гаси у 3 фазе. У првом (а), електрична енергија се ослобађа у луку и ствара се висок притисак у затвореном омотачу. У тренутку када смеша напусти шкољку, почиње друга фаза (б). Треће (ц) - уклањање заосталих загрејаних гасова и продуката распадања из коморе

У последњој фази, комора се припрема за учешће у следећем циклусу гашења. За аутоматско поновно гашење, овај корак је изузетно важан.

Тип #2 - прекидачи за лонац или ниско уље

У затвореним инсталацијама, лончасти прекидачи се користе као генератори и дистрибутивни кругови. У отвореним - као трафостаница и дистрибуција. Уље не врши изолационе функције у прекидачима овог типа, потребно је само као медиј за гашење лука.

Опасност од пожара и експлозије ВМ-ова мале запремине је знатно нижа од оних са резервоарима.Уграђују се у спољашње и унутрашње расклопне апарате било ког напона до 110 кВ. Улогу изолације стубова у односу један на други и уземљење обављају диелектрици као што су порцелан, ливена смола, стеатит.

Уље у овим ВМ заузима само 3 до 4% запремине пола. Мала количина уља, мала тежина и погодне димензије су неоспорне предности ове опреме. Међутим, они се користе у таквим компонентама система где се не постављају високи захтеви за прекидаче.

Ова ограничења се објашњавају јаком везом између капацитета искључивања и прекинуте струје, и немогућношћу пројекта да ради у условима честих испада.

Други разлог је тешкоћа у имплементацији вишеструких брзих аутоматских поновног затварања. У прекидачима мале запремине користе се следеће врсте експлозије уља: попречно, уздужно, мешовито. Стручњаци сматрају да је први најефикаснији.

За прекидаче овог типа, намењене за затворену расклопну опрему, контакти се постављају у челични резервоар. СН са напоном од 35 кВ и више имају порцеланску шкољку. Најчешће коришћена опрема је суспендована 6-10 кВ. Његово тело је причвршћено на оквир који је заједнички за све стубове. Сва три пола имају комору за гашење лука, сваки је предвиђен за један прекид контакта, а при високим напонима за 2 или више.

Конструкција прекидача са мало уља укључује покретне и фиксне контакте (1 и 3), комору за гашење лука (2), радне контакте (4)

Према горњем дијаграму производе се прекидачи ВМП, ВМГ, МГ, пројектовани за напоне до 20 кВ. Дизајнерска карактеристика прекидача за високе струје је да су радни контакти смештени споља, а контакти за гашење лука унутар резервоара.

Прекидачи серије ВМП се често користе у затвореним уређајима, као и расклопним апаратима 6-10 кВ. Расклопни апарати серије ВК се уграђују у комплетне расклопне уређаје. Опремљени су уграђеним електромагнетним или опружним погоном, и пројектовани су за прекидне струје од 20 - 31,5 кА и јачине струје од 630 - 3150 А.

Прекидачи на стубовима, произведени посебно за разводне уређаје, одликују се дизајном који се може увлачити. У инсталацијама од 35 кВ уграђују се ВМ типа стуба серије ВМК и ВМУЕ. РУ 110, 220 кВ опремљени су прекидачима серије ВМТ. Јединица има заварену основу на којој се налазе њена три пола. Контрола - опружни погон.

На слици је приказан прекидач ВМТ-110. На слици лево приказане су компоненте од којих се састоји: опружни погон (1), изолатор потпорног стуба прекидача (2), уређај за гашење лука (3), постоље (4), управљачки механизам (5)

Десна страна фотографије приказује модул, где је: 1 доњи проводник, 2 покретни контакт повезан са доњим проводником преко струјних колектора. Лучна комора је означена бројем 3, фиксни контакт је 5. Све наведено је постављено у шупљи изолатор (4) од порцелана. Унутар њега је трансформаторско уље, а на врху је поклопац (6).

Потоњи је опремљен манометром за праћење притиска у модулу. Поред тога, поклопац има јединицу за пуњење мешавином компримованог гаса, аутоматски отпусни вентил и индикатор уља (8). Мобилни контакт и контролни уређај су повезани изолационим шипкама.

Дизајн стуба је идентичан за целу серију прекидача. СН резервоари за струјне вредности од 630 до 1600 А садрже 5,5 кг уља, изнад 1600 и до 3150 А укључујући - 8 кг.

Да би се повећала поузданост, дизајн појединачних прекидача укључује додатне елементе контроле и заштите:

• искључивање електромагнета;
• релеји који раде тренутно и са закашњењем на граничној струји;
• релеј минималног напона;
• додатни контакти.

У зависности од начина постављања, постоје нискоуљни прекидачи са лучним жлебом који се налази на дну и супротно на врху. У првом случају, покретни контакт спроводи кретање од врха до дна, у другом - обрнуто. Капацитет прекидања овог другог је већи.

Означавање прекидача уља

Дешифровање ознака које је произвођач применио на прекидач уља омогућиће вам да се упознате са основним информацијама о томе. Погледајмо као пример ознаке прекидача ВМГ-133. Први знак „Б“ означава да се испред вас налази прекидач.

Овај дијаграм приказује састав симбола за високонапонске прекидаче, укључујући и оне за опрему пуњену уљем

Друго - "М" означава тип прекидача, у овом конкретном случају - мало уља. Писмо "Г" утврђује припадност одређеној врсти – саксији. 133 - МВ серија.

Правила за рад МВ

Особље за поправку и рад, стручњаци који се баве одржавањем и радом прекидача уља морају познавати релевантна упутства, структуру и принцип рада опреме.

Током рада радници који опслужују МВ дужни су да прате:

1. Ефективни напон, струја оптерећења. Индикатори не би требало да прелазе вредности у табели.
2. Висина колоне уља на половима, одсуство цурења.
3. Присуство мазива на деловима који се трљају.Контакти могу изгубити покретљивост и замрзнути ако мазиво елемената за трљање постане густо и прљаво.
4. Прашина у просторијама у којима се налази разводни уређај.
5. Усклађеност механичких карактеристика управљаних прекидача са табеларним стандардима.

Након сваког кратког споја, опрема се мора прегледати. Информације о овим прекидима се евидентирају у посебном дневнику. Мора постојати дневник грешака да би се забележиле информације о кваровима идентификованим током рада јединице. Прекидач на коме је дошло до гашења услед кратког споја подлеже прегледу.

Проверите цурење уља. Ако се то догоди, и то у великим количинама, онда то указује на ненормално искључивање кратког споја. Опрема се ставља ван употребе и прегледа. Када је уље тамно, потребно га је променити. На брзину отварања негативно утиче вискозитет уља, који се повећава како температура пада.

Понекад је потребно заменити старо мазиво новим током поправке: ЦИАТИМ-221, ГОИ-54 или ЦИАТИМ-201.

Табела са техничким карактеристикама прекидача уља. Ако стварне вредности не одговарају фабричким вредностима, подешавање се врши поново

Након што се МВ уклони из рада, потпорни изолатори, шипке и изолација резервоара подлежу темељној инспекцији на присуство пукотина. Јако контаминирана изолација се брише. Потреба за хитним поправкама јавља се након одређеног броја кратких спојева.

Периодични преглед (ПИ) се обавља месечно. У овом случају обратите пажњу на степен загревања прекидача. ТР (текуће поправке) се изводе годишње. Укључује рад као што је провера и отклањање кварова на причвршћивачима, кинематике погона, нивоа уља и заптивки.Такође се проверава интегритет изолационих делова.

После 3-4 године након великих поправки, врши се средња поправка (СР). Укључује цео сет ТР радова, плус они додатно мере контактни отпор полова и проверавају механичке и брзинске параметре.

Ако се открије неслагање између праћених карактеристика и табеларних података, прекидач се раставља, прилагођавања и врши се читав низ високонапонских тестова.

Приликом ванредних поправки углавном се труде да претходно подешавање оставе непромењено. Из тог разлога, прекидач је растављен на минимум. Учесталост великих поправки је од 6 до 8 година. У свом обиму, врши се општи преглед, цилиндри се уклањају из оквира, гуме се одвајају, поправљају погон, уређаји за гашење лука, блок контакти.

Након свега, врше се подешавања, фарбање, спајање гума и тестови. За све радове се саставља документација.

Поред прекидача типа уља, у високонапонским мрежама се користе и други уређаји за растављање. На пример, СФ6 и вакуум. На нашој веб страници имамо и друге чланке који детаљно разматрају карактеристике и дизајн ових типова прекидача, као и карактеристике њихове употребе:

• Вакумски прекидач: уређај и принцип рада + нијансе избора и повезивања
• СФ6 прекидачи: упутства за избор и правила повезивања

Закључци и користан видео на тему

Дизајн, врсте, намена и рад МВ:

Детаљан преглед ВМП-10:

Прекидачи за уље такође испуњавају све основне захтеве за прекидаче који раде у условима високог напона.Већина њих је безбедна и поуздана у раду, омогућава брзо гашење и лако се инсталира. Упркос томе, произвођачи настоје да обезбеде још већу усклађеност са захтевима постављеним за МВ.

Да ли имате знања о прекидачима уља и желите да допуните представљени материјал корисним информацијама? Можда сте приметили неслагање или грешку? Или још увек имате питања на ту тему? Пишите нам о томе испод чланка - бићемо вам захвални.