Uljni prekidač: vrste, oznake + specifičnosti uporabe

Među sklopnom opremom, uljni prekidač, koji se koristi u zatvorenim i otvorenim sklopnim uređajima bilo kojeg napona, zauzima počasno mjesto kao veteran.

Njegova glavna funkcija je uključivanje i isključivanje pojedinih vodova normalnog električnog sustava ili u neuobičajenim situacijama. Ovisno o okolnostima, isključivanje se događa automatski ili ručno.

U ovom članku ćemo pogledati postojeće vrste ovih uređaja, njihovu klasifikaciju i označavanje. Također ćemo obratiti pozornost na prednosti i nedostatke takvih prekidača, značajke i pravila za njihovu upotrebu. Za bolje razumijevanje materijala odabrali smo dijagrame, tablice, vizualne fotografije i tematske video preglede.

Za i protiv uljnih prekidača

Ovi uređaji imaju relativno jednostavan dizajn. Imaju dobru sklopnu sposobnost i ne utječu na njih vremenski uvjeti. Ako se pojave kvarovi, mogu se izvršiti popravci. Spremnici MV prikladni su za vanjsku ugradnju. Postoje uvjeti za ugradnju ugrađenih strujnih transformatora.

Brzina divergencije kontakta igra važnu ulogu u radu MV. Može doći do situacije kada se kontakti razilaze ogromnom brzinom i luk trenutno dosegne duljinu koja je za njega kritična. U tom slučaju, veličina povratnog napona možda neće biti dovoljna da probije međukontaktni razmak.

Prekidači spremnika imaju više nedostataka.Prvi je prisutnost velike količine ulja, dakle, znatne dimenzije ovih jedinica i sklopnih uređaja. Drugi je opasnost od požara i eksplozije; u hitnim situacijama posljedice mogu biti najnepredvidljivije.

Razina ulja u spremniku iu ulazima, kao i njegovo stanje, moraju se povremeno pratiti. Ako postoji SN u servisiranim elektroenergetskim mrežama, potrebno je imati posebno uljno postrojenje.

Prekidač ulja VMG
Na fotografiji je VMG prekidač ulja. Može isključiti sve struje opterećenja i kratke spojeve, uključujući maksimalnu struju prekida. Ovaj tip se široko koristi u transformatorskim podstanicama

Klasifikacija uljnih sklopki

Korištenje uljnih prekidača počelo je krajem prošlog stoljeća. Gotovo do sredine dvadesetog stoljeća drugih rastavljačkih uređaja u visokonaponskim mrežama jednostavno nije bilo.

Postoje dvije velike skupine ovih uređaja:

  1. Tenk, koje karakterizira prisutnost velikog volumena ulja. Za ovu opremu, to je i medij u kojem se gasi luk i izolacija.
  2. Nizak nivo ulja ili mali volumen. Sam naziv govori o količini punila u njima. Ovi prekidači sadrže dielektrične elemente i zahtijevaju ulje samo za gašenje luka.

Prvi se koriste uglavnom u distribucijskim instalacijama od 35 do 220 kV. Drugi - do 10 kV. Niskouljni uređaji serije VMT također se koriste u vanjskim razvodnim postrojenjima za 110 i 220 kV.

Princip gašenja luka je identičan za obje vrste. Luk koji se pojavljuje kada se otvore visokonaponski kontakti prekidača uzrokuje brzo isparavanje ulja. To dovodi do stvaranja plinske ljuske oko luka. Ova se formacija sastoji od uljne pare (oko 20%) i vodika (H2).

Razor luka je deioniziran kao rezultat brzog hlađenja cijevi luka miješanjem plinova visoke i niske temperature u ljusci.

U trenutku stvaranja luka u kontaktnoj zoni temperatura je vrlo visoka - oko 6000⁰. Ovisno o instalaciji, razlikuju se sklopke za unutarnju, vanjsku upotrebu, kao i za upotrebu u KRP - kompletnim rasklopnim postrojenjima.

Tip #1 - oprema tipa tenka

Rasklopna oprema ove vrste može imati jedan spremnik ili više, ovisno o naponu. U prvom slučaju to je do 10 kV, u nekim slučajevima do 35. Svaka faza prekidača koji rade u visokonaponskim instalacijama nalazi se u zasebnom spremniku.

Prekidač spremnika
Svi prekidači spremnika imaju približno isti raspored. Čelični spremnik na ulazima za ulje sadrži lučne otvore. Vanjski kontakti premošteni su traverzom

Pogoni i za spremnik i za prekidače s niskim uljem mogu biti ručni, automatski, sastavljeni na svitku za pokretanje solenoida ili s oprugom. U drugom slučaju koristi se magnetsko svojstvo solenoida, što mu omogućuje zatezanje metalne jezgre spojene posebnim sustavom na SN osovinu.

Kada se električna istosmjerna struja dovodi na namot solenoida, jedinica se uključuje uvlačenjem šipke magnetske jezgre i zatim okretanjem osovine prekidača.

Poseban zasun drži osovinu u ovom položaju. Istodobno s uključivanjem, solenoid postavlja određeni položaj oprugama za isključivanje, koje će po primitku posebnog električnog impulsa isključiti MV.

Proces isključivanja pokreće drugi solenoid izbijanjem valjkastog mehanizma (zasun).Kao rezultat, osovina se trenutno okreće zahvaljujući opruzi i isključuje se. Da bi solenoidni pogon radio, mora biti prisutna baterija koja ga napaja istosmjernom strujom.

Kada nema baterije, koristi se opružni pogon. Prebacivanje se vrši pomoću elektromotora ili mišićnim naporom. Ručno isključivanje moguće je za jedinice male snage s vrijednošću struje kratkog spoja do 30 kA, za njihovo isključivanje morate primijeniti maksimalnu silu od 25 kg.

MV s jednim tenkom s otvorenim lukom

Neki razvodni uređaji opremljeni su prekidačima spremnika koji nemaju lučne otvore. Električni luk se ovdje gasi na najjednostavniji način - dvaput prekidanjem kontakata u posudi napunjenoj uljem. Takvi uređaji s otvorenim lukom uključuju domaće modele VMB i VME. Predviđeni su za nazivnu struju od 1,25 kA.

Automatski prekidač VME-6-200
Shema VME-6-200. Konstrukcija se sastoji od spremnika (1), poklopca (2), porculanskih izolatora (3), fiksnih kontakata (4), pokretnih kontakata (5), traverze (6), lučnih kontakata (7), ploča (8) , opruge (9), vratilo (10)

Oznaka "E" označava bager, broj 6 je nazivni napon od 6 kV, 200 je nazivna struja u amperima. Prag struje isključivanja za ovaj SN je 1,25 kA. Spremnik ovog MV-a izrađen je od čelika i pomoću vijaka spojen na poklopac od lijevanog željeza. Stijenke spremnika obložene su izolacijom (13).

Šest porculanskih izolatora koji prolaze kroz kraj poklopca u bakrenim nosačima koji služe kao fiksni radni kontakti. Serija VME ima ručni pogon na zamašnjak.

Na traverzi ili kontaktnom mostu nalaze se pomični kontakti. Ovdje se nalaze i pokretni kontakti za gašenje luka u obliku mjedenih kvadrata.Bakrene ploče s mjedenim vrhovima smještene na donjim krajevima izolatora su nepomični lučni kontakti. Izolacijska šipka prenosi kretanje pokretnim kontaktima kroz kontakt s pogonskim mehanizmom.

Kada je traverza u podignutom položaju, fiksni kontakti su zatvoreni, opruga odgovorna za isključivanje je komprimirana i MV je uključen. Prekidač je spojen na pogonsku osovinu zasuna, koja ga drži u radnom položaju. Kad god se odvoji, zasun se otpusti, opruga se otpusti, a poluga se brzo pomiče prema dolje. U ovom slučaju, radni kontakti se otvaraju sekvencijalno: 4 i 5, zatim 7,8.

To uzrokuje da svaki pol prekidača otvori krug u dvije točke, stvarajući luk i razlažući ulje. Unutar školjki 12 tlak doseže od 0,5 do 1 MPa, čime se aktivira proces deionizacije. U roku od najviše 0,1 s, lukovi se gase, a školjke, dižući se, završavaju ispod poklopca i povećavaju volumen zračnog jastuka.

Uzemljeno tijelo spremnika
Kada su sve faze MV u jednoj posudi, ulje izolira kontakte između sebe i od tijela spremnika, koje mora biti uzemljeno

Potonji djeluje kao tampon, smanjujući silu udara tijekom procesa gašenja luka. Normalna visina zračnog jastuka je otprilike 25% volumena. Prekoračenje ovog praga može dovesti do eksplozije.

Takvi su prekidači jednostavni za rukovanje, relativno su jeftini i prikladni za korištenje u otvorenim trafostanicama. Ali pare vrućeg ulja, čak iu jednostavnom dodiru s kisikom, lako su zapaljive.

Spaljivanje luka u uljnom okruženju pokreće proces polikondenzacije, što pogoršava električnu čvrstoću ulja. Spremnik se začepi sedimentom koji se sastoji od čestica ugljika. Stoga su potrebni pregledi jedinice s izmjenom ulja.

Uljni prekidači s lučnim žlijebom

Sposobnost prekidanja i pouzdanost prekidača tipa spremnika značajno je povećana prisutnošću lučnog otvora. Stavlja se u ulje koje se nalazi u spremniku. U prekidačima s tri spremnika, svaka faza se nalazi u zasebnom spremniku.

MV s lučnim žlijebom
Pogled u presjeku jednog pola prekidača spremnika. Opremljen je komorom za gašenje luka C -35 – 630 – 10. Oznaka označava da je prekidač namijenjen za ugradnju u razvodne uređaje od 35 kV i više, projektiran za nazivnu struju od 630,4 kA, snagu isključivanja od 10 kA

Dizajn je složeniji od dizajna VM bez lučnih otvora i sastoji se od:

  • motke (1);
  • strujni transformator (2);
  • kućište pogona (3);
  • šipke (4);
  • fiksni kontakt (5);
  • komora za gašenje luka (6);
  • izolacija (7);
  • grijaći element (8);
  • uređaji za ispuštanje ulja (9).

Gornji dio kamere opremljen je fiksnim kontaktom. Kada je uključen, pokretni kontakt u obliku šipke prodire u njega. U slučaju odspajanja, šipka napušta fiksni kontakt, što rezultira pojavom luka u komori. Količina generiranog tlaka u ovom slučaju je red veličine veći od odgovarajućeg parametra prekidača koji nisu opremljeni lučnim otvorom.

Tlak od 8 -7 MPa smanjuje promjer luka i povećava otpornost razmaka nakon što struja prođe kroz nultu oznaku. Kao rezultat toga dolazi do bržeg procesa gašenja luka. Nakon izlaska pokretnog kontakta iz komore, plinovi se oslobađaju kroz slobodni otvor uz djelomično hvatanje ulja.

Cijev luka se brzo hladi i dolazi do intenzivne deionizacije. Kako se struja povećava, učinkovitost lučnog otvora se povećava.MV također može raditi kao oprema s otvorenim lukom u slučaju prekida male struje.

Pojačana eksplozija
Uz povećanje tlaka parne smjese u lučnom razmaku, za ubrzavanje gašenja luka koristi se metoda kao što je pojačano puhanje parnog koktela u zonu luka. Postoji uzdužno, poprečno, kontra puhanje

Vrsta automatskog puhanja određena je dizajnom lučnog otvora. U prvom slučaju, vektor smjese pare ima uzdužni smjer u odnosu na osovinu luka (fragment a). S poprečnim smjerom puhanja strujanje se kreće u smjeru okomitom na stup luka ili pod određenim kutom (fragment b).

U slučaju kada strujanje ima smjer suprotan vektoru kretanja pokretnog kontakta s lukom, dolazi do protupuhanja. Kombinacije ovih metoda često se koriste u uređajima za gašenje luka.

Tri stupnja gašenja luka
Luk u SN se gasi u 3 faze. Na prvom (a), elektricitet se oslobađa u luku i stvara se visoki tlak u zatvorenoj ljusci. U trenutku kada smjesa napusti ljusku počinje druga faza (b). Treći (c) - uklanjanje zaostalih zagrijanih plinova i produkata razgradnje iz komore

U posljednjoj fazi, komora se priprema za sudjelovanje u sljedećem ciklusu gašenja. Za automatsko ponovno gašenje, ovaj korak je izuzetno važan.

Tip #2 - prekidači potpora ili niske razine ulja

U zatvorenim instalacijama, lonac se prekidači koriste kao generatori i distribucijski krugovi. U otvorenim - kao trafostanica i distribucija. Ulje ne obavlja izolacijske funkcije u prekidačima ove vrste, potrebno je samo kao medij za gašenje luka.

Opasnost od požara i eksplozije VM-ova malog volumena znatno je manja od one na bazi spremnika.Ugrađuju se u vanjska i unutarnja postrojenja bilo kojeg napona do 110 kV. Ulogu izolacije polova u odnosu jedni na druge i uzemljenje obavljaju dielektrici kao što su porculan, lijevana smola, steatit.

Ulje u ovim VM-ovima zauzima samo 3 do 4% volumena pola. Mala količina ulja, mala težina i prikladne dimenzije neporecive su prednosti ove opreme. Međutim, oni se koriste u takvim komponentama sustava gdje se ne postavljaju visoki zahtjevi na prekidače.

Ova ograničenja se objašnjavaju jakom vezom između rastavnog kapaciteta i prekinute struje, te nesposobnošću dizajna da radi u uvjetima čestih ispada.

Drugi razlog je poteškoća u implementaciji višestrukih brzih automatskih ponovnih zatvaranja. U sklopkama malog volumena koriste se sljedeće vrste mlazanja ulja: poprečno, uzdužno, mješovito. Stručnjaci prvi smatraju najučinkovitijim.

Za sklopke ove vrste, namijenjene za zatvorena rasklopna postrojenja, kontakti se nalaze u čeličnom spremniku. SN napona 35 kV i više imaju porculanski omotač. Najčešće korištena oprema je suspendirana 6-10 kV. Njegovo tijelo je pričvršćeno na okvir koji je zajednički svim stupovima. Sva tri pola imaju komoru za gašenje luka, svaki je predviđen za jedan prekid kontakta, a pri visokim naponima za 2 ili više.

MV dizajn
Dizajn sklopki s niskim uljem uključuje pokretne i fiksne kontakte (1 i 3), komoru za gašenje luka (2), radne kontakte (4)

Prema gornjem dijagramu proizvode se sklopke VMP, VMG, MG, dizajnirane za napone do 20 kV. Značajka dizajna prekidača za visoke struje je da su radni kontakti smješteni izvana, a kontakti za gašenje luka unutar spremnika.

Prekidači serije VMP često se koriste u zatvorenim uređajima, kao iu razvodnim uređajima 6-10 kV. Rasklopni uređaji serije VK ugrađuju se u kompletna rasklopna postrojenja. Opremljeni su ugrađenim elektromagnetskim ili opružnim pogonom, a predviđeni su za prekidne struje od 20 - 31,5 kA i nazivne struje od 630 - 3150 A.

Stupni prekidači, proizvedeni posebno za razvodne uređaje, odlikuju se svojim uvlačivim dizajnom. U instalacijama od 35 kV ugrađeni su stupni VM serije VMK i VMUE. RU 110, 220 kV opremljeni su prekidačima serije VMT. Jedinica ima zavarenu bazu na kojoj su smještena njegova tri pola. Kontrola - opružni pogon.

Prekidač VMT-110
Na fotografiji je prikazan prekidač VMT-110. Slika lijevo prikazuje komponente od kojih se sastoji: opružni pogon (1), izolator potpornog stupa sklopke (2), uređaj za gašenje luka (3), baza (4), upravljački mehanizam (5)

Desna strana fotografije prikazuje modul, gdje je: 1 odvodni vodič, 2 pokretni kontakt povezan sa odvodnim vodičem preko strujnih kolektora. Lučna komora je označena brojem 3, fiksni kontakt je 5. Sve navedeno je smješteno u šuplji izolator (4) od porculana. U njemu se nalazi transformatorsko ulje i poklopac (6) na vrhu.

Potonji je opremljen manometrom za praćenje tlaka u modulu. Osim toga, poklopac ima jedinicu za punjenje smjesom stlačenog plina, automatski otpuštajući ventil i indikator ulja (8). Mobilni kontakt i upravljački uređaj povezani su izolacijskim šipkama.

Dizajn stupa je identičan za cijelu seriju prekidača. MV spremnici za strujne vrijednosti od 630 do 1600 A sadrže 5,5 kg ulja, iznad 1600 i do uključivo 3150 A - 8 kg.

Kako bi se povećala pouzdanost, dizajn pojedinačnih prekidača uključuje dodatne upravljačke i zaštitne elemente:

  • odspajanje elektromagneta;
  • releji koji rade trenutno i s odgodom na struji praga;
  • relej minimalnog napona;
  • dodatni kontakti.

Ovisno o načinu rasporeda, postoje prekidači s malom količinom ulja s lučnim otvorom koji se nalazi na dnu i suprotno na vrhu. U prvom slučaju pokretni kontakt provodi kretanje odozgo prema dolje, u drugom - obrnuto. Prekidna sposobnost potonjeg je veća.

Označavanje prekidača ulja

Dešifriranje oznaka koje je proizvođač stavio na prekidač ulja omogućit će vam da se upoznate s osnovnim informacijama o njemu. Pogledajmo kao primjer oznake prekidača VMG-133. Prvi znak "B" označava da je ispred vas prekidač.

Simboli na prekidačima
Ovaj dijagram prikazuje sastav simbola za visokonaponske sklopke, uključujući one za opremu napunjenu uljem

drugo - "M" označava vrstu prekidača, u ovom slučaju - s niskim uljem. Pismo "G" utvrđuje pripadnost određenoj vrsti – lončanica. 133 - serija MV.

Pravila za rad SN

Osoblje za popravak i operativno osoblje, stručnjaci povezani s održavanjem i radom uljnih prekidača moraju poznavati relevantne upute, strukturu i princip rada opreme.

Tijekom rada, radnici koji servisiraju MV dužni su pratiti:

  1. Efektivni napon, struja opterećenja. Pokazatelji ne bi trebali prelaziti vrijednosti tablice.
  2. Visina stupca ulja na polovima, odsutnost curenja.
  3. Prisutnost maziva na dijelovima koji se trljaju.Kontakti mogu izgubiti pokretljivost i smrznuti se ako mazivo na elementima za trljanje postane gusto i prljavo.
  4. Prašina u prostorijama u kojima se nalaze razvodni uređaji.
  5. Usklađenost mehaničkih karakteristika upravljanih sklopki s tabličnim standardima.

Nakon svakog kratkog spoja oprema se mora pregledati. Podaci o tim ispadima bilježe se u poseban dnevnik. Mora postojati dnevnik kvarova za bilježenje informacija o kvarovima utvrđenim tijekom rada jedinice. Prekidač na kojem je došlo do isključenja uslijed kratkog spoja podliježe pregledu.

Provjerite ima li curenja ulja. Ako se to dogodi, i to u velikim količinama, to ukazuje na abnormalno isključivanje kratkog spoja. Oprema se povlači iz upotrebe i pregledava. Kada ulje potamni, potrebno ga je promijeniti. Na brzinu otvaranja negativno utječe viskoznost ulja koja se povećava s padom temperature.

Ponekad je potrebno zamijeniti staro mazivo novim tijekom popravaka: CIATIM-221, GOI-54 ili CIATIM-201.

Tablica mehaničkih i vremenskih karakteristika
Tablica s tehničkim karakteristikama uljnih sklopki. Ako stvarne vrijednosti ne odgovaraju tvorničkim vrijednostima, ponovno se vrši podešavanje

Nakon što se MV isključi iz pogona, potporni izolatori, šipke i izolacija spremnika podliježu temeljitom pregledu na prisutnost pukotina. Jako onečišćena izolacija se briše. Potreba za hitnim popravcima pojavljuje se nakon određenog broja kratkih spojeva.

Periodični pregled (PI) obavlja se mjesečno. U tom slučaju obratite pozornost na stupanj zagrijavanja prekidača. TR (tekući popravci) se izvode godišnje. Uključuje radove kao što su provjera i otklanjanje nedostataka u pričvrsnim elementima, kinematici pogona, razini ulja i brtvama.Također se provjerava cjelovitost izolacijskih dijelova.

Nakon 3-4 godine nakon velikih popravaka izvodi se srednji popravak (SR). Uključuje cijeli set TR radova, uz to dodatno mjere kontaktni otpor stupova i provjeravaju mehaničke i brzinske parametre.

Ako se otkrije odstupanje između praćenih karakteristika i tabličnih podataka, sklopka se rastavlja, provode se podešavanja i cijeli niz visokonaponskih ispitivanja.

Tijekom izvanrednih popravaka uglavnom nastoje prethodno podešavanje ostati nepromijenjeno. Iz tog razloga, prekidač je rastavljen na minimum. Učestalost velikih popravaka je od 6 do 8 godina. U sklopu njega vrši se opći pregled, vađenje cilindara iz okvira, odvajanje guma, popravak pogona, uređaja za gašenje luka i blok kontakata.

Nakon svega se rade podešavanja, farbanje, spajanje guma i testiranje. Za sve radove izrađuje se dokumentacija.

Osim uljnih sklopki, u visokonaponskim mrežama koriste se i drugi rastavljači. Na primjer, SF6 i vakuum. Na našoj web stranici imamo i druge članke koji detaljno govore o karakteristikama i dizajnu ovih tipova prekidača, kao io značajkama njihove upotrebe:

Zaključci i koristan video na tu temu

Dizajn, vrste, namjena i rad SN:

Detaljan pregled VMP-10:

Uljni prekidači također ispunjavaju sve osnovne zahtjeve za prekidače koji rade u uvjetima visokog napona.Većina ih je sigurna i pouzdana u radu, omogućuju brzo isključivanje i lako se instaliraju. Unatoč tome, proizvođači nastoje osigurati još veću usklađenost sa zahtjevima postavljenim za MV.

Imate li znanja o uljnim prekidačima i želite nadopuniti prezentirani materijal korisnim informacijama? Možda ste primijetili odstupanje ili grešku? Ili još uvijek imate pitanja o temi? Pišite nam o tome ispod članka - bit ćemo vam zahvalni.

Komentari posjetitelja
  1. Zoya

    Molim vas, recite mi koja je razlika između VMP i VPM uljnih prekidača?

    • Garik

      Područje primjene VPM (i njegovog prethodnika VMG) je u unutarnjim instalacijama, a VMP u zatvorenim rasklopnim postrojenjima, kao i postrojenjima 6-10 kV.

    • Stručnjak
      Amir Gumarov
      Stručnjak

      Da bi bilo jasnije, objasnit ću još malo. Na primjeru VMP-10 i VPM-10. Obje sklopke su slabouljnog tipa i izvedene su u obliku tropolnih sklopnih uređaja. VMP-10 i VPM-10 dizajnirani su za rad u zatvorenim instalacijama s izmjeničnom strujom visokog napona. Razlika je u značajkama dizajna i metodama ugradnje. Prilaganje fotografije.

      Fotografije u prilogu:

Grijanje

Ventilacija

Elektrika