Med stikalno opremo častno mesto kot veteran zaseda oljno stikalo, ki se uporablja tako v notranjih kot zunanjih stikalnih napravah katere koli napetosti.
Njegova glavna funkcija je vklop / izklop posameznih vodov normalno delujočega električnega sistema ali v nestandardnih razmerah. Zaustavitev je po potrebi samodejna ali ročna.
V tem članku bomo razmislili o obstoječih vrstah teh naprav, njihovi razvrstitvi in označevanju. Pozorni smo tudi na prednosti in slabosti takšnih stikal, lastnosti in pravila za njihovo uporabo. Za boljše razumevanje gradiva smo izbrali diagrame, tabele, vizualne fotografije in tematske video preglede.
Prednosti in slabosti oljnih stikal
Te naprave imajo razmeroma enostavno zasnovo. Imajo dobro lomno zmogljivost, niso odvisne od vremenskih razmer. Če pride do okvare, lahko opravite popravila. Rezervoarji MV so primerni za zunanjo namestitev. Obstajajo pogoji za vgradnjo vgrajenih tokovnih transformatorjev.
Pomembno vlogo pri delu MV igra hitrost razhajanja stikov. Pojavi se lahko situacija, ko se stiki razhajajo z veliko hitrostjo in lok v trenutku doseže kritično dolžino zanjo. V tem primeru obseg obnovljene napetosti morda ne bo dovolj za preboj kontaktne reže.
Slabosti so več pri stikalnih rezervoarjih. Prva je prisotnost velike količine olja, torej velike dimenzije teh enot in stikalnih naprav. Drugi - nevarnost požara in eksplozije, v izrednih razmerah so posledice lahko najbolj nepredvidljive.
Raven olja v rezervoarju in v dovodih ter njegovo stanje je treba redno kontrolirati. Če je v oskrbovanih napajalnih omrežjih MV, je treba imeti poseben oljni objekt.
Na fotografiji oljno stikalo VMG. Izklopi lahko vse tokove obremenitve in tokove kratkega stika, vključno z omejevalnim izklopnim tokom. Ta vrsta se pogosto uporablja v transformatorskih podstanicah.
Razvrstitev odklopnikov olj
Uporaba oljnih stikal se je začela konec prejšnjega stoletja. V visokonapetostnih omrežjih skoraj do sredine dvajsetega stoletja preprosto ni bilo drugih odklopnih naprav.
Obstajata dve veliki skupini teh naprav:
- Tankza katere je značilna prisotnost velike količine olja. Za to opremo sta tako okolje, v katerem se lok ugasne, in izolacija.
- Nizko olje ali malo volumna. Količina polnila v njih pove samo ime. Ta stikala vsebujejo dielektrične elemente in olje je tukaj potrebno le za gašenje.
Prve se uporabljajo predvsem v distribucijskih napravah od 35 do 220 kV. Drugi - do 10 kV. Naprave z nizkim oljem BMT se uporabljajo tudi v zunanjih stikalnih napravah, zasnovanih za 110 in 220 kV.
Načelo izumrtja loka je pri obeh vrstah enako. Lok, ki se pojavi, ko se odprejo visokonapetostni kontakti stikala, povzroči hitro izhlapevanje olja. To vodi k ustvarjanju plinske lupine okoli loka. Ta tvorba je sestavljena iz oljne pare (približno 20%) in vodika (H2).
Ločna reža je deionizirana zaradi hitrega hlajenja obloka z mešanjem plinov v lupini z visoko in nizko temperaturo.
V trenutku trčenja v kontaktnem območju je temperatura zelo visoka - približno 6000⁰. Odvisno od namestitve se odklopniki uporabljajo za notranjo in zunanjo uporabo ter za uporabo v stikalnih napravah - kompletnih stikalnih napravah.
Oglejte si # 1 - oprema za rezervoarje
Ta vrsta stikalne opreme ima lahko en rezervoar ali več, odvisno od napetosti. V prvem primeru je do 10 kV, v nekaterih primerih do 35. Vsaka faza odklopnikov, ki delujejo v napravah z visoko napetostjo, je nameščena v posameznem rezervoarju.
Vsa stikala rezervoarja imajo približno enako postavitev. Jeklena cisterna na vstopih z oljem postavi gasilno komoro. Zunanji stiki mostove prekrižajo
Pogon do odklopnikov do rezervoarjev z nizkim oljem je lahko ročen, samodejno sestavljen na magnetno stikalno tuljavo ali vzmetno nameščen. V drugem primeru se uporablja magnetna lastnost solenoida, ki omogoča zategnitev kovinskega jedra, povezanega s posebnim sistemom na gred MV.
Ko se elektromotorju enosmerni tok dovaja v navitje, se enota vklopi tako, da se privleče palica magnetnega vezja z naknadnim vrtenjem gredi odklopnika.
Posebni zapah drži gred v tem položaju. Hkrati z vklopom nastavi elektromagnetni vzorec določen položaj za izklop vzmeti, ki ob posebnem električnem impulzu odklopi MV.
Postopek izklopa začne drugi elektromagnetni ventil s trkanjem valjastega mehanizma (zapah). Posledica tega je, da se gred zaradi vzmeti takoj zasuka in izklopi. Za delovanje elektromagnetnega pogona je potrebna prisotnost baterije za napajanje z enosmernim tokom.
Ko baterija manjka, se uporablja vzmetni pogon. Vključitev se izvede z električnim motorjem ali zaradi mišičnega napora. Ročno zaustavitev je možna pri enotah z majhno močjo, katerih vrednost toka kratkega stika je do 30 kA, pri izklopu katere je treba uporabiti največjo silo 25 kg.
Eno rezervoar MV z odprtim lokom
V nekaterih stikalnih napravah so nameščena stikala za rezervoarje, ki nimajo oboknih komor. Tu se električni lok ugasne na najpreprostejši način - z dvojnim lomljenjem kontaktov v posodi, napolnjeni z oljem. Takšne naprave z odprtim lokom vključujejo domače modele VMB in VME. Določeni so za nazivni tok 1,25 kA.
Shema VME-6-200. Zasnova je sestavljena iz rezervoarja (1), pokrova (2), porcelanskih izolatorjev (3), fiksnih kontaktov (4), pomičnih kontaktov (5), prečke (6), obokajočih kontaktov (7), plošč (8), vzmeti (9) ), gred (10)
Simbol "E" pomeni izkop, številka 6 je napetostna vrednost 6 kV, 200 je nazivni tok v amperih. Mejni tok praga za ta MV je 1,25 kA. Rezervoar tega MV je izdelan iz jekla in je povezan s pokrovom iz litega železa s pomočjo vijakov. Stene rezervoarja so prekrite z izolacijo (13).
Šest porcelanskih izolatorjev, ki potekajo skozi pokrov, imajo bakrene nosilce, ki služijo kot fiksni delovni kontakti. Serija VME ima ročni pogon z vztrajnikom.
Na premičnem ali kontaktnem mostu so premični kontakti. Tu se nahajajo tudi ločni mobilni stiki v obliki medeninastih kvadratov. Bakrene plošče z medeninastimi konci, ki se nahajajo na dnu koncev izolatorjev, so pritrjene ločne kontakte. Izolacijska palica skozi stik s pogonskim mehanizmom sporoča gibanje premičnih kontaktov.
Ko je vzmetnica dvignjena, se fiksni kontakti zaprejo, vzmet, ki je odgovorna za odklop, stisnjena, MV je vklopljena. Stikalo je povezano z pogonsko gredjo zapaha, ki ga drži v položaju. Ob vsakem odklopu se zapah sprosti, vzmet se odpre in jaram hitro sledi navzdol. Hkrati se zaporedoma odprejo delovni kontakti: 4 in 5, nato 7.8.
Zaradi tega se na vsakem polu odklopnika na dveh točkah pojavi lok in razpad olja. Znotraj lupin 12 tlak doseže od 0,5 do 1 MPa in s tem aktivira postopek deionizacije. V največ 0,1 s se loki ugasnejo, školjke, ki se dvigajo, se pojavijo pod pokrovom in povečajo prostornino zračne blazine.
Ko so vse faze MV v enem rezervoarju, olje izolira stike med seboj in od telesa rezervoarja, ki mora biti ozemljen
Slednji deluje kot blažilnik, zmanjšuje udarno silo v procesu gašenja. Normalna višina zračne blazine je približno 25% prostornine. Če prekoračite ta prag, lahko pride do eksplozije.
Taka stikala so enostavna za upravljanje, sorazmerno poceni in priročna za uporabo v odprtih podstanicah. Toda vroče hlape olja, tudi ob enostavnem stiku s kisikom, se zlahka vžgejo.
Z lokom, ki gori v oljnem mediju, se začne postopek polikondenzacije, ki poslabša električno moč olja. Rezervoar zamaši usedlino, sestavljeno iz delcev ogljika. Zato so potrebne revizije enote s menjavo olja.
Oljna stikala s prekinitveno komoro
Prelomna zmogljivost in zanesljivost odklopnikov tipa rezervoarja bistveno poveča prisotnost obokne komore. Postavljen je v olje v rezervoarju. V odklopnikih s tremi rezervoarji se vsaka faza nahaja v ločenem rezervoarju.
Pogled v sekciji enega pola stikala za rezervoar. Opremljen je z obokno komoro С -35 - 630 - 10. Oznaka označuje, da je odklopnik zasnovan za vgradnjo v stikalne naprave 35 kV in višje, zasnovan je za nazivni tok 630,4 kA in prelomni razred 10 kA
Zasnova je bolj zapletena kot VM brez oboknih komor in je sestavljena iz:
- drogovi (1);
- tokovni transformator (2);
- ohišje pogona (3);
- palice (4);
- stacionarni kontakt (5);
- obokna komora (6);
- izolacija (7);
- grelni element (8);
- naprave za odtok olja (9).
Vrh kamere je opremljen s fiksnim kontaktom. Ko je vklopljen, vanjo prodre gibljivi kontakt, ki ima obliko palice. V primeru potovanja palica pusti fiksni stik, zaradi česar se v komori pojavi lok. V tem primeru je tlak, ki je višji od ustreznega parametra za stikala, ki niso opremljena z obokno komoro.
Tlak 8 -7 MPa zmanjša premer loka, poveča prelomno moč reže, ko tok preide skozi ničlo oznake. Posledica tega je hitrejši postopek izumiranja loka. Po izstopu premičnega stika iz komore skozi odprtino odpade izpušni plin z delnim zajemom olja.
Sod loka se hitro ohladi, pride do intenzivne deionizacije. Z naraščajočim tokom narašča učinkovitost obokne komore. MV lahko deluje tudi kot oprema z odprtim lokom v primeru izklopa majhnih tokov.
Poleg povečanja tlaka parne mešanice v ločni reži se za pospešitev izumiranja loka uporablja metoda, kot je povečano pihanje parnega koktajla v območje loka. Obstaja vzdolžna piha, prečna, prihajajoča
Vrsta avtomatskega peskanja je določena z zasnovo obokne komore. V prvem primeru ima vektor parne zmesi vzdolžno smer glede na lok obloka (fragment a). S prečno smerjo se tok sulk premika v smeri, pravokotni na ločni stolpec, ali pod določenim kotom (fragment b).
V primeru, da ima tok toka smer, nasprotno od vektorja gibanja mobilnega stika z lokom, pride do nasprotnega piha. Kombinacije teh metod se pogosto uporabljajo v strešnih napravah.
Lok v MV ugasne v 3 stopnjah. V prvem (a) se v loku ustvari energija, v zaprti lupini pa se ustvari visok tlak. V trenutku, ko mešanica zapusti lupino, se začne druga stopnja (b). Tretja točka (c) - odstranjevanje ostankov segretih plinov in produktov razpadanja iz komore
Na zadnji stopnji se kamera pripravlja na sodelovanje v naslednjem izklopnem ciklu. Za samodejni ponovni zagon je ta korak izredno pomemben.
Oglejte si # 2 - ločilni ali nizkooločni odklopniki
V notranjih napravah se lončna stikala uporabljajo kot generator in distribucija. Na prostem - kot podstanica in distribucija. Olje ne izvaja izolacijskih funkcij v stikalu te vrste, potrebno je le kot medij za gašenje loka.
Požarna in eksplozijska nevarnost majhnih količin VM je znatno manjša kot pri rezervoarjih. Vgrajeni so tako v stikalno napravo kot v stikalno napravo poljubne napetosti do 110 kV. Vlogo izolacije polov med seboj in zemljo izvajajo dielektriki, kot so porcelan, lita smola, steatit.
Olje v teh VM zavzema le 3 do 4% volumna pol. Majhna količina olja, lahka teža in priročne dimenzije so nesporna prednost te opreme. Vendar se uporabljajo v takih vozliščih sistema, kjer stikala nimajo visokih zahtev.
Te omejitve so razložene z močno povezavo sposobnosti odklopa z odklopljenim tokom, nezmožnostjo strukture, da deluje v pogostih izklopih.
Drugi razlog je težava pri izvajanju več hitrih AR-jev. V odklopnikih z majhno prostornino se uporabljajo naslednje vrste oljnega trošenja: prečni, vzdolžni, mešani. Strokovnjaki menijo, da je prvi od njih najučinkovitejši.
Za stikala te vrste, zasnovana za notranje stikalne naprave, so kontakti nameščeni v jeklenem rezervoarju. MV napetost 35 kV in višje ima lupino iz porcelana. Oprema, ki se najpogosteje uporablja, je obešena 6-10 kV. Njegovo telo je pritrjeno na skupnem okvirju za vse drogove. Vsi trije drogovi imajo obokno komoro, vsaka je zasnovana za en odprt stik, pri visoki napetosti pa za 2 ali več.
Zasnova majhnih oljnih odklopnikov vključuje premične in fiksne kontakte (1 in 3), obokno komoro (2), kontakte (4), ki delujejo
Po zgornji shemi so odklopniki VMP, VMG, MG zasnovani za napetost do 20 kV. Značilnost zasnove odklopnikov za visokonapetostne tokove je, da so delovni kontakti nameščeni zunaj, obodni kontakti znotraj rezervoarja.
Odklopniki VMP serije se pogosto uporabljajo v zaprtih napravah, pa tudi stikalnih napravah 6-10 kV. V celotni stikalni napravi so nameščena stikala VK. Opremljeni so z vgrajenim elektromagnetnim ali vzmetnim pogonom in so zasnovani za prekinitev tokov 20 - 31,5 kA in trenutne vrednosti 630 - 3150 A.
Stolpna stikala, izdelana posebej za stikalne naprave, se odlikujejo z drsno zasnovo. V 35 kV napravah so vgrajeni stolpni VM-ji serije VMK in VMUE. Stikalne naprave 110, 220 kV, opremljene s stikali serije BMT. Enota ima varjeno podlago, na katero so nameščeni njeni trije drogovi. Upravljanje - vzmetni pogon.
Na fotografiji stikalo VMT-110. Slika na levi prikazuje vozlišča, ki jih sestavljajo: vzmetni pogon (1), izolator, podporni drog stikala (2), obodna naprava (3), osnova (4), krmilni mehanizem (5)
Modul je prikazan na desni strani fotografije, kjer: 1 je kolektor, 2 je premični kontakt, povezan s kolektorjem preko kolektorjev. Prekinitvena komora, označena s številko 3, fiksni stik - 5. Vse zgoraj je postavljeno v votel izolator (4) iz porcelana. V notranjosti je transformatorsko olje, na vrhu pa pokrovček (6).
Slednji je opremljen z manometrom za možnost nadzora tlaka v modulu. Poleg tega je na pokrovu enota za polnjenje z mešanico stisnjenega plina, avtomatski izpušni ventil, indikator olja (8). Mobilni kontakt in krmilna naprava sta povezana z izolacijskimi palicami.
Zasnova droga je enaka za celotno serijo stikal. V rezervoarjih MV za trenutne vrednosti od 630 do 1600 A je 5,5 kg olja, nad 1600 do vključno 3150 A - 8 kg.
Za večjo zanesljivost zasnova posameznih odklopnikov dodatno vključuje krmilne in zaščitne elemente:
- ločevanje elektromagnetov;
- releji, ki delujejo sproti in s hitrostjo zaklopa pri pragu;
- podnapetostni rele;
- dodatni stiki.
Glede na način postavitve obstajajo nizki odklopniki olj s spodnjo razporeditvijo obokne komore in nasprotno - zgornji. V prvem primeru premični kontakt izvaja gibanje od zgoraj navzdol, v drugem - obratno. Prelomna zmogljivost slednjih je večja.
Označevanje stikal za olje
Dekodiranje oznak, ki jih na proizvajalcu oljnega stikala naredi proizvajalec, vam bo omogočilo, da se seznanite z osnovnimi informacijami o njem. Preučimo na primer označevanje stikala VMG-133. Prvi znak "B" pomeni, da imate stikalo.
Ta diagram prikazuje strukturo simbola za visokonapetostne odklopnike, vključno z opremo, napolnjeno z oljem
Drugo - "M" označuje vrsto stikala, v določenem primeru - malo olja. Pismo "G" določa pripadnost določeni vrsti - lončnico. 133 - serija MV.
Pravila delovanja MV
Popravilo, operativno osebje, strokovnjaki, povezani z vzdrževanjem in delovanjem odklopnikov olj, morajo poznati ustrezna navodila, napravo in načelo delovanja opreme.
Zaposleni, ki med obratovanjem uporabljajo MV, morajo nadzorovati:
- Učinkovita napetost, tok obremenitve. Kazalci ne smejo presegati tabelarnih vrednosti.
- Višina oljnega stolpca na polov, odsotnost puščanja.
- Prisotnost maščobe na delih drgnjenja. Stiki lahko izgubijo gibljivost in zmrznejo, če mazanje elementov za drgnjenje postane gosto in umazano.
- Zaprašenost prostorov, v katerih se nahaja stikalna naprava.
- Skladnost mehanskih značilnosti delovanja odklopnikov s tabelskimi standardi.
Po vsakem izklopu kratkega stika je potrebno pregledati opremo. Informacije o teh izpadih se zapišejo v poseben dnevnik. Za zapis podatkov o okvarah, odkritih med delovanjem enote, mora biti na voljo dnevnik okvar. Stikalo, na katerem je prišlo do izklopa zaradi kratkega stika, je predmet pregleda.
Preverite razlitja olja. Če se je to zgodilo in v velikih količinah, potem to kaže na nenormalno zaustavitev kratkega stika. Oprema se odstrani in pregleda. Ko je olje temno, je potrebna sprememba. Na hitrost odpiranja negativno vpliva viskoznost olja, ki se poveča, ko temperatura pade.
Včasih je treba med popravilom staro maščobo zamenjati z novo: TsIATIM-221, GOI-54 ali TsIATIM-201.
Tabela s tehničnimi značilnostmi oljnih odklopnikov. Če dejanske vrednosti ne ustrezajo tovarniškim vrednostim, se prilagoditev ponovi
Po tem, ko je MV izpuščen iz obratovanja, se podporni izolatorji, palice in izolacija rezervoarja za razpoke pregledajo temeljito. Močno umazana izolacija se obriše. Po določeni količini kratkega stika se pojavi potreba po izrednem popravilu.
Periodični pregled (ON) se izvaja mesečno. V tem primeru bodite pozorni na stopnjo ogrevanja stikala. TR (tekoče popravilo) se izvaja vsako leto. Vključuje takšna opravila, kot so preverjanje in odpravljanje napak pritrdilnih elementov, kinematika pogona, nivo olja, tesnila. Prav tako se preverja njihova celovitost izolacijskih delov.
Po 3-4 letih po večjem remontu opravite povprečje (SR). Vključuje celoten sklop operacij TP in dodatno meri prehodno upornost polov ter preverja mehanske in hitrostne parametre.
V primeru odkritja neskladnosti nadzorovanih značilnosti s tabelarnimi podatki se odklopnik odklopi, izvede se prilagoditev in celoten obseg visokonapetostnih preskusov.
Med izrednim popravilom v glavnem poskušajo pustiti prejšnjo prilagoditev nespremenjeno. Zaradi tega je odklopnik razstavljen na minimum. Pogostost remonta je od 6 do 8 let. Po njegovem obsegu se opravi splošni pregled, cilindri se odstranijo z ogrodja, pnevmatike se odklopijo, pogon, strežne naprave in blok kontakti se popravijo.
Konec koncev naredijo prilagajanje, barvanje, priklopijo pnevmatike, opravijo preizkuse. Za vsa dela sestavite dokumentacijo.
Poleg tokovnih odklopnikov se v visokonapetostnih omrežjih uporabljajo tudi druge naprave za lomljenje. Na primer plin in vakuum. Na našem spletnem mestu imamo še druge članke, ki podrobno opisujejo značilnosti in zasnovo teh vrst stikal ter značilnosti njihove uporabe:
- Vakuumski odklopnik: naprava in princip delovanja + nianse izbire in povezave
- Plinsko izolirana stikala: referenčne točke in pravila povezave
Naprava, vrste, namen in delovanje MV:
Podroben pregled VMP-10:
Vse osnovne zahteve za odklopnike, ki delujejo v visokonapetostnih pogojih, izpolnjujejo tudi oljni odklopniki. Večina jih je varnih in zanesljivih v delovanju, omogočajo hitro zaustavitev, enostavno namestitev. Kljub temu si proizvajalci prizadevajo zagotoviti še večjo skladnost z zahtevami MV.
Ali poznate odklopnike olj in želite dopolniti predstavljeni material s koristnimi informacijami? Ste opazili neusklajenost ali napako? Ali imate še vedno vprašanja o temi? Prosimo, da nam o tem pišete pod člankom - hvaležni vam bomo.