Olajkapcsoló: típusok, jelölések + felhasználási jellemzők

A kapcsolóberendezések között veteránként előkelő helyet foglal el a tetszőleges feszültségű zárt és nyitott kapcsolóberendezésekben egyaránt használt olajvédő megszakító.

Fő funkciója egy normálisan működő elektromos rendszer egyes vonalainak be- és kikapcsolása, vagy szokatlan helyzetekben. A körülményektől függően a leállítás automatikusan vagy manuálisan történik.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk ezen eszközök létező típusait, osztályozásukat és címkézésüket. Figyelmet fogunk fordítani az ilyen kapcsolók előnyeire és hátrányaira, jellemzőire és használatuk szabályaira is. Az anyag jobb megértése érdekében diagramokat, táblázatokat, vizuális fényképeket és tematikus videóismertetőket választottunk.

Az olajkapcsolók előnyei és hátrányai

Ezek az eszközök viszonylag egyszerű felépítésűek. Jó kapcsolási kapacitással rendelkeznek, és nem befolyásolják őket az időjárási körülmények. Meghibásodás esetén javítási munkákat lehet végezni. A tartályos MV-k kültéri telepítésre alkalmasak. A beépített áramváltók beépítésének feltételei vannak.

Az érintkezési divergencia sebessége fontos szerepet játszik az MV működésében. Előfordulhat olyan helyzet, amikor az érintkezők hatalmas sebességgel válnak szét, és az ív azonnal eléri a számára kritikus hosszt. Ebben az esetben előfordulhat, hogy a helyreállító feszültség nagysága nem elegendő az érintkezési hézag áttöréséhez.

A tartálykapcsolóknak több hátránya van.Az első a nagy mennyiségű olaj jelenléte, ezért ezen egységek és kapcsolóberendezések jelentős méretei. A második a tűz- és robbanásveszély, vészhelyzetekben a következmények a legbeláthatatlanabbak lehetnek.

Az olajszintet mind a tartályban, mind a beömlőnyílásokban, valamint annak állapotát rendszeresen ellenőrizni kell. Ha a karbantartott áramellátó hálózatokban van MV, akkor speciális olajberendezésre van szükség.

A képen a VMG olajkapcsoló látható. Bármilyen terhelési áramot és rövidzárlatot meg tud szakítani, beleértve a maximális megszakítóáramot is. Ezt a típust széles körben használják transzformátor alállomásokon

Az olajkapcsolók osztályozása

Az olajkapcsolók használata a múlt század végén kezdődött. Szinte a huszadik század közepéig a nagyfeszültségű hálózatokban egyszerűen nem volt más leválasztó berendezés.

Ezeknek az eszközöknek két nagy csoportja van:

1. Tartály, amelyeket nagy mennyiségű olaj jelenléte jellemez. Ennél a berendezésnél ez egyrészt a közeg, amelyben az ív kialszik, másrészt a szigetelés.
2. Alacsony olaj vagy alacsony térfogat. Már maga a név is beszél a bennük lévő töltőanyag mennyiségéről. Ezek a kapcsolók dielektromos elemeket tartalmaznak, és csak az ívoltáshoz igényelnek olajat.

Az előbbieket főként 35-220 kV-os elosztóberendezésekben használják. A második - 10 kV-ig. A VMT sorozat alacsony olajtartalmú készülékeit a 110 és 220 kV-ra tervezett kültéri kapcsolóberendezésekben is használják.

Az ívoltás elve mindkét típusnál azonos. A kapcsoló nagyfeszültségű érintkezőinek kinyitásakor megjelenő ív az olaj gyors elpárolgását okozza. Ez egy gázhéj létrehozásához vezet az ív körül. Ez a képződmény olajgőzből (kb. 20%) és hidrogénből (H2) áll.

Az ívhézag az ívhordó gyors lehűlése következtében ionmentesül, magas és alacsony hőmérsékletű gázok keveredésével a héjban.

Az érintkezési zónában az ívelés pillanatában a hőmérséklet nagyon magas - körülbelül 6000⁰. Beépítéstől függően léteznek kapcsolók belső, külső használatra, valamint KRP - komplett kapcsolóberendezésekben való használatra.

1. típus - tartály típusú berendezés

Az ilyen típusú kapcsolóberendezések a feszültségtől függően egy vagy több tartállyal rendelkezhetnek. Az első esetben ez legfeljebb 10 kV, egyes esetekben legfeljebb 35. A nagyfeszültségű berendezésekben működő kapcsolók minden fázisa külön tartályban van elhelyezve.

Minden tartálykapcsoló megközelítőleg azonos elrendezésű. Az olajbemeneteknél egy acéltartályban találhatók az íves csúszdák. A külső érintkezőket egy traverz hidalja át

A tartály és az alacsony olajszint kapcsolók meghajtása lehet kézi, automatikus, mágnesszelep működtető tekercsre szerelt vagy rugós. A második esetben a szolenoid mágneses tulajdonságát használják fel, amely lehetővé teszi a fémmag meghúzását egy speciális rendszeren keresztül a középfeszültségű tengelyhez.

Ha a mágnesszelep tekercsét elektromos egyenárammal látják el, az egység a mágneses magrúd visszahúzásával, majd a kapcsoló tengelyének elforgatásával kapcsol be.

Egy speciális retesz tartja a tengelyt ebben a helyzetben. A bekapcsolással egyidejűleg a mágnesszelep egy bizonyos pozíciót állít be a leállító rugókhoz, amelyek egy speciális elektromos impulzus vételekor kikapcsolják az MV-t.

A leállítási folyamat elindítja a második mágnesszelepet a görgős mechanizmus (reteszelő) kiütésével.Ennek eredményeként a tengely a rugó hatására azonnal elfordul és kikapcsol. A mágnesszelep működéséhez akkumulátornak kell lennie, hogy egyenárammal táplálja.

Ha nincs akkumulátor, rugós meghajtást használnak. A kapcsolás elektromos motorral vagy izomerővel történik. A legfeljebb 30 kA zárlati áramértékkel rendelkező kis teljesítményű egységek kézi leállítása lehetséges, kikapcsolásához legfeljebb 25 kg-os erőt kell kifejteni.

Egytartályos MV nyitott ívvel

Egyes kapcsolóberendezések olyan tartálymegszakítókkal vannak felszerelve, amelyek nem rendelkeznek íves csúszdával. Az elektromos ív itt a legegyszerűbb módon oltható ki - az érintkezők kétszeri megszakításával egy olajjal töltött tartályban. Az ilyen nyitott ívű eszközök közé tartoznak a hazai VMB és VME modellek. 1,25 kA névleges áramra tervezték.

VME-6-200 séma. A szerkezet tartályból (1), burkolatból (2), porcelán szigetelőkből (3), rögzített érintkezőkből (4), mozgóérintkezőkből (5), keresztirányú (6), íves érintkezőkből (7), lemezekből (8) áll. , rugók (9 ), tengely (10)

Az „E” szimbólum a kotrógépet jelenti, a 6-os a 6 kV névleges feszültségét, a 200 a névleges áramerősséget amperben. Ennek a MV-nek a küszöbértéke 1,25 kA. Ennek az MV-nek a tartálya acélból készült, és csavarokkal egy öntöttvas fedélhez van csatlakoztatva. A tartály falait szigetelés (13) borítja.

Hat porcelán szigetelő halad át a fedél végén rézkonzolokban, amelyek rögzített munkaérintkezőként szolgálnak. A VME sorozat kézi lendkerékhajtással rendelkezik.

A keresztirányú vagy érintkezőhídon mozgatható érintkezők vannak. Itt helyezkednek el az ívoltó mobil érintkezők sárgaréz négyzetek formájában is.A szigetelők alsó végeinél sárgaréz hegyekkel ellátott rézlemezek álló íves érintkezők. Egy szigetelő rúd a hajtómechanizmussal való érintkezés révén kommunikál mozgást a mozgó érintkezőkkel.

Amikor a travers felemelt helyzetben van, a rögzített érintkezők záródnak, a leállításért felelős rugó összenyomódik, és az MV bekapcsol. A kapcsoló egy retesz hajtótengelyhez van csatlakoztatva, amely működési helyzetben tartja. Valahányszor leválasztják, a retesz kiold, a rugó kiold, és a tolózár gyorsan lefelé mozog. Ebben az esetben a munkaérintkezőket egymás után nyitják meg: 4 és 5, majd 7, 8.

Ez azt okozza, hogy a kapcsoló minden pólusa két ponton nyitja meg az áramkört, ív keletkezik, és lebontja az olajat. A 12 héjak belsejében a nyomás eléri a 0,5-1 MPa értéket, ezáltal aktiválja az ionmentesítő folyamatot. Legfeljebb 0,1 másodpercen belül az ívek kialszanak, a kagylók felfelé haladva a burkolat alá kerülnek, és megnövelik a légpárna térfogatát.

Ha az MV minden fázisa egy tartályban van, az olaj szigeteli az érintkezőket egymás között és a tartálytesttől, amelyet földelni kell

Ez utóbbi pufferként működik, csökkentve az ütközési erőt az ívoltási folyamat során. A légpárna normál magassága a térfogat körülbelül 25%-a. Ennek a küszöbértéknek a túllépése robbanást okozhat.

Az ilyen kapcsolók könnyen kezelhetők, viszonylag olcsók, és kényelmesen használhatók nyílt alállomásokon. De a forró olajgőzök, még ha egyszerűen érintkeznek oxigénnel, könnyen gyúlékonyak.

Egy ív égetése olajos környezetben elindítja a polikondenzáció folyamatát, amely rontja az olaj elektromos szilárdságát. A tartály eltömődik a szénrészecskékből álló üledéktől. Ezért az egységet olajcserével ellenőrizni kell.

Olajkapcsolók íves csúszdával

A tartály típusú megszakítók megszakítóképességét és megbízhatóságát jelentősen növeli az íves csúszda jelenléte. A tartályban található olajba kerül. A háromtartályos megszakítókban minden fázis külön tartályba kerül.

Egy tartálykapcsoló egyik pólusának metszete. C -35 – 630 – 10 ívoltó kamrával van felszerelve. A jelölés azt jelzi, hogy a megszakítót 35 kV-os és nagyobb kapcsolóberendezésekbe való beépítésre tervezték, 630,4 kA névleges áramra, 10 kA lekapcsolási teljesítményre tervezték.

A kialakítás összetettebb, mint egy íves csúszdák nélküli virtuális gépé, és a következőkből áll:

• oszlopok (1);
• áramváltó (2);
• meghajtó ház (3);
• rudak (4);
• rögzített érintkező (5);
• ívoltó kamra (6);
• szigetelés (7);
• fűtőelem (8);
• olajleeresztő berendezések (9).

A kamera teteje fix érintkezővel van felszerelve. Bekapcsoláskor egy rúd alakú mozgó érintkező hatol belé. Leválasztás esetén a rúd elhagyja a rögzített érintkezőt, aminek következtében ív jelenik meg a kamrában. A keletkező nyomás mértéke ebben az esetben egy nagyságrenddel nagyobb, mint az olyan kapcsolók megfelelő paramétere, amelyek nincsenek felszerelve íves csúszdával.

A 8-7 MPa nyomás csökkenti az ív átmérőjét és növeli a rés áttörési szilárdságát, miután az áram áthalad a nulla jelen. Ennek eredményeként gyorsabb ívoltási folyamat megy végbe. A mozgó érintkező kamrából való kilépése után a szabad lyukon keresztül gázok szabadulnak fel az olaj részleges befogásával.

Az ívhordó gyorsan lehűl, és intenzív ionmentesítés megy végbe. Az áramerősség növekedésével az íves csúszda hatékonysága nő.Az MV kis áramkimaradás esetén nyílt ívű berendezésként is működhet.

A gőzkeverék nyomásának az ívrésben való növelése mellett az ív kialudásának felgyorsítása érdekében olyan módszert alkalmaznak, mint a gőzkoktél fokozott fújása az ívzónába. Van hosszirányú, keresztirányú, ellenfúvás

Az automatikus fúvás típusát az íves csúszda kialakítása határozza meg. Az első esetben a gőzkeverék vektora az ívtengelyhez képest hosszirányú (a töredék). Keresztirányú fúvás esetén az áramlás az ívoszlopra merőleges irányban vagy bizonyos szögben mozog (b töredék).

Abban az esetben, ha az áramlás iránya ellentétes a mozgó érintkezés mozgásvektorával az ívvel, ellenfújás következik be. Ezeknek a módszereknek a kombinációit gyakran használják az ívoltó készülékekben.

Az ív az MV-ben 3 fokozatban olt ki. Az első (a) pontnál az ívben elektromosság szabadul fel, és a zárt héjban nagy nyomás keletkezik. Abban a pillanatban, amikor a keverék elhagyja a héjat, megkezdődik a második szakasz (b). Harmadik (c) - a visszamaradó fűtött gázok és bomlástermékek eltávolítása a kamrából

Az utolsó szakaszban a kamra felkészült a következő leállási ciklusban való részvételre. Az automatikus újraleállításhoz ez a lépés rendkívül fontos.

2-es típus - pot vagy alacsony olajszint kapcsolók

Zárt rendszerekben a potenciamegszakítókat generátorként és elosztó áramkörként használják. Nyitott állapotban - alállomásként és elosztóként. Az olaj nem lát el szigetelő funkciót az ilyen típusú kapcsolókban, csak az ív oltásának közegeként szükséges.

A kis volumenű virtuális gépek tűz- és robbanásveszélye lényegesen alacsonyabb, mint a tankalapúoké.Kültéri és beltéri kapcsolóberendezésekbe is beépíthetők 110 kV-ig tetszőleges feszültségig. A pólusok egymáshoz és a talajhoz viszonyított szigetelő szerepét dielektrikumok, például porcelán, öntött gyanta, szteatit látják el.

Ezekben a virtuális gépekben az olaj csak a pólustérfogat 3-4%-át foglalja el. A kis mennyiségű olaj, a kis tömeg és a kényelmes méretek a berendezés tagadhatatlan előnyei. Azonban olyan rendszerelemekben használják őket, ahol nem támasztanak magas követelményeket a kapcsolókkal szemben.

Ezeket a korlátokat a leválasztó kapacitás és a megszakított áram közötti erős kapcsolat magyarázza, valamint az, hogy a kialakítás nem tud működni gyakori kimaradások körülményei között.

Egy másik ok a többszörös nagy sebességű automatikus visszazárás végrehajtásának nehézsége. A kis térfogatú kapcsolókban a következő típusú olajfúvásokat használják: keresztirányú, hosszanti, vegyes. A szakértők az elsőt tartják a leghatékonyabbnak.

Az ilyen típusú, zárt kapcsolóberendezésekhez szánt kapcsolók esetében az érintkezőket acéltartályban helyezik el. A 35 kV és magasabb feszültségű MV-k porcelán héjjal rendelkeznek. A leggyakrabban használt berendezés 6-10 kV-os felfüggesztett. Teste minden pólusra közös keretre van rögzítve. Mindhárom pólus rendelkezik ívoltó kamrával, mindegyik egy érintkező megszakítására, magas feszültség esetén pedig 2 vagy többre van kialakítva.

Az alacsony olajszintű kapcsolók kialakítása mozgatható és rögzített érintkezőket (1 és 3), ívoltó kamrát (2), munkaérintkezőket (4) tartalmaz.

A fenti diagram szerint VMP, VMG, MG kapcsolók készülnek, amelyeket 20 kV feszültségig terveztek. A nagy áramerősségű kapcsolók tervezési jellemzője, hogy a munkaérintkezők kívül, az ívoltó érintkezők pedig a tartályon belül találhatók.

A VMP sorozatú megszakítókat gyakran használják zárt készülékekben, valamint 6-10 kV-os kapcsolóberendezésekben. A VK sorozatú kapcsolóberendezések komplett kapcsolóberendezésekbe vannak beépítve. Beépített elektromágneses vagy rugós hajtással vannak felszerelve, és 20 - 31,5 kA megszakítóáramokra és 630 - 3150 A névleges áramerősségre tervezték.

A kifejezetten kapcsolóberendezésekhez gyártott oszlopkapcsolókat behúzható kialakításuk jellemzi. A 35 kV-os telepítéseknél VMK és VMUE sorozatú oszlopos VM-ek kerülnek beépítésre. Az RU 110, 220 kV VMT sorozatú megszakítókkal vannak felszerelve. Az egység hegesztett talppal rendelkezik, amelyen három pólusa található. Vezérlés - rugóhajtás.

A képen a VMT-110 kapcsoló látható. A bal oldali képen láthatók az alkotóelemek, amelyekből áll: rugóhajtás (1), kapcsolótartó oszlop szigetelő (2), ívoltó készülék (3), talp (4), vezérlőszerkezet (5)

A kép jobb oldalán egy modul látható, ahol: 1 egy levezető, 2 egy mozgó érintkező, amely áramgyűjtőkön keresztül kapcsolódik a levezetőhöz. Az ívkamra a 3-as számmal van jelölve, a rögzített érintkező 5. A fentiek mindegyike egy porcelánból készült üreges szigetelőbe (4) van elhelyezve. A belsejében transzformátorolaj, a tetején pedig egy kupak (6).

Ez utóbbi nyomásmérővel van felszerelve a modulban lévő nyomás figyelésére. Ezen kívül a fedélben van egy sűrített gázkeverékkel való feltöltési egység, egy automatikus kioldószelep és egy olajjelző (8). A mobil érintkezőt és a vezérlőkészüléket szigetelő rudak kötik össze.

Az oszlop kialakítása a kapcsolók teljes sorozatánál azonos. A 630-1600 A áramerősségű MV tartályok 5,5 kg olajat tartalmaznak, 1600 felett és 3150 A-ig - 8 kg.

A megbízhatóság növelése érdekében az egyes kapcsolók kialakítása további vezérlő- és védelmi elemeket tartalmaz:

• elektromágnesek leválasztása;
• a relék azonnal és késleltetéssel működnek egy küszöbáram mellett;
• minimális feszültség relé;
• további elérhetőségek.

Az elrendezési módtól függően alacsony olajszintű megszakítók vannak, amelyeknél az íves csúszda alul, az ellenkezője pedig felül található. Az első esetben a mozgó érintkező hajtja végre a mozgást fentről lefelé, a másodikban - fordítva. Utóbbi megszakítóképessége nagyobb.

Olajkapcsolók jelölése

A gyártó által az olajkapcsolóra alkalmazott jelölések megfejtése lehetővé teszi, hogy megismerkedjen az alapvető információkkal. Példaként nézzük a VMG-133 kapcsoló jelöléseit. Az első „B” karakter azt jelzi, hogy egy kapcsoló van Ön előtt.

Ez a diagram a nagyfeszültségű kapcsolók szimbólumának összetételét mutatja, beleértve az olajjal töltött berendezéseket is

Második - "M" a kapcsoló típusát jelöli, ebben az esetben - alacsony olajszintű. Levél "G" meghatározott fajhoz való tartozást határozza meg – cserepes. 133 - MV sorozat.

Az MV üzemeltetésének szabályai

A javító- és kezelőszemélyzetnek, az olajkapcsolók karbantartásával és üzemeltetésével foglalkozó szakembereknek ismerniük kell a berendezés vonatkozó utasításait, felépítését, működési elvét.

Működés közben az MV-t kiszolgáló dolgozóknak ellenőrizniük kell:

1. Hatásos feszültség, terhelési áram. A mutatók nem léphetik túl a táblázat értékeit.
2. Az olajoszlop magassága a pólusoknál, a szivárgások hiánya.
3. Kenőanyag jelenléte a súrlódó részeken.Az érintkezők elveszíthetik a mobilitást és lefagyhatnak, ha a dörzsölő elemek kenőanyaga sűrűvé és elszennyeződik.
4. Por azokban a helyiségekben, ahol a kapcsolóberendezések találhatók.
5. A működtetett kapcsolók mechanikai jellemzőinek megfelelése a táblázatos szabványoknak.

Minden rövidzárlati kioldás után a berendezést ellenőrizni kell. Az ilyen kimaradásokról szóló információkat egy speciális napló rögzíti. Hibanaplónak kell lennie az egység működése során észlelt meghibásodásokról szóló információk rögzítéséhez. Azt a kapcsolót, amelyen a leállás rövidzárlat következtében történt, meg kell vizsgálni.

Ellenőrizze az olajszivárgást. Ha ez megtörténik, és nagy mennyiségben, akkor ez a rövidzár rendellenes leállását jelzi. A berendezést kivonják a forgalomból és átvizsgálják. Amikor az olaj sötét, ki kell cserélni. A nyitási sebességet negatívan befolyásolja az olaj viszkozitása, amely a hőmérséklet csökkenésével nő.

Néha szükségessé válik a régi kenőanyag újjal történő cseréje a javítás során: CIATIM-221, GOI-54 vagy CIATIM-201.

Az olajkapcsolók műszaki jellemzőit tartalmazó táblázat. Ha a tényleges értékek nem felelnek meg a gyári értékeknek, a beállítás újra megtörténik

Az MV üzemen kívül helyezése után a tartószigetelőket, rudakat és a tartályszigetelést alapos vizsgálatnak vetik alá repedések jelenlétére. Az erősen szennyezett szigetelést letöröljük. A sürgősségi javítások szükségessége bizonyos számú rövidzárlat után jelentkezik.

Az időszakos ellenőrzés (PI) havonta történik. Ebben az esetben ügyeljen a kapcsoló melegítési fokára. A TR (aktuális javításokat) évente elvégzik. Ez magában foglalja a kötőelemek, a meghajtó kinematika, az olajszint és a tömítések hibáinak ellenőrzését és kiküszöbölését.A szigetelő részek épségét is ellenőrizzük.

A nagyobb javítások után 3-4 év elteltével közepes javítást (SR) végeznek. Tartalmazza a teljes TR-műkészletet, ezenkívül mérik a pólusok érintkezési ellenállását és ellenőrzik a mechanikai és sebességi paramétereket.

Ha eltérést észlel a figyelt jellemzők és a táblázatos adatok között, a kapcsolót szétszereljük, beállításokat és teljes körű nagyfeszültségű teszteket hajtanak végre.

A rendkívüli javítások során általában igyekeznek változatlanul hagyni a korábbi beállítást. Emiatt a kapcsolót minimálisra szétszerelték. A nagyobb javítások gyakorisága 6-8 év. Ennek keretében általános átvizsgálásra kerül sor, a hengerek vázból történő levétele, a gumiabroncsok leválasztása, a hajtás, ívoltó készülékek, blokkérintkezők javítása.

Mindezek után elvégzik a beállításokat, a festést, a gumiabroncsok csatlakoztatását és a teszteket. Minden munkáról dokumentációt készítenek.

A nagyfeszültségű hálózatokban az olaj típusú kapcsolókon kívül más leválasztó eszközöket is alkalmaznak. Például SF6 és vákuum. Weboldalunkon további cikkek találhatók, amelyek részletesen tárgyalják az ilyen típusú kapcsolók jellemzőit és kialakítását, valamint használatuk jellemzőit:

• Vákuumkapcsoló: készülék és működési elv + a kiválasztás és csatlakozás árnyalatai
• SF6 megszakítók: útmutató a kiválasztáshoz és a csatlakozási szabályokhoz

Következtetések és hasznos videó a témában

Az MV kialakítása, típusai, célja és működése:

A VMP-10 részletes áttekintése:

Az olajkapcsolók a nagyfeszültségű körülmények között működő megszakítókkal szemben támasztott összes alapvető követelményt is kielégítik.Legtöbbjük biztonságos és megbízható működésű, gyors leállítást biztosít, és könnyen telepíthető. Ennek ellenére a gyártók arra törekszenek, hogy még jobban megfeleljenek az MV-vel szemben támasztott követelményeknek.

Ismeri az olajkapcsolókat, és szeretné hasznos információkkal kiegészíteni a bemutatott anyagot? Talán eltérést vagy hibát észlelt? Vagy van még kérdése a témával kapcsolatban? Kérjük, írjon nekünk erről a cikk alatt - hálásak leszünk Önnek.