Масляный выключатель: виды, маркировка + специфика использования

Среди коммутационного оборудования главное место, как ветеран, занимает масляный выключатель, используемый как в закрытых, так и открытых распредустройствах любого напряжения.

Его важная функция — включение-отключение индивидуальных линий хорошо работающей электрической системы или в оригинальных ситуациях. Выключение в зависимости от обстоятельств происходит автоматично или ручным способом.

Классификация выключателей масляных

Применять масляные выключатели начали еще в конце позапрошлого VEKA. Практически до середины 20 века иных выключающих устройств в высоковольтных сетях просто не было. Есть две обширные группы данных аппаратов:

  1. Баковые, для которых отличительным считается наличие приличного объема масла. Для данного оборудования оно считается как средой, в которой гасится дуга, так и изоляцией.
  2. Маломасляные или малообъемные. О количестве наполнителя в них говорит само наименование. Эти выключатели содержат диэлектрические детали, а масло тут необходимо исключительно для дугогашения.

Первые применяют как правило в сортировочных установках от 35 до 220 кВ. Вторые — до 10 кВ. Устройства маломасляные серии ВМТ используют и в наружных РУ, которые расчитаны на 110 и 220 кВ.

Принцип гашения дуги у двух видов аналогичен. Возникающая при размыкании высоковольтных контактов выключателя дуга вызывает быстрое исчезновение масла. Это ведет к созданию газовой оболочки вокруг дуги. Состоит это появление из паров масла (около 20%) и водорода (H2). Дуговой зазор деионизируется в результате быстрого охлаждения ствола дуги путем смешивания в оболочке газов с большой и невысокой температурой.

В момент появления дуг в зоне контакта температура достаточно высокая — около 6000?. В зависимости от установки подчеркивают выключатели, применяющиеся для внутреннего, наружного ипользования, а еще для использования в КРП — комплектных сортировочных устройствах.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

На фото масляный выключатель ВМГ. Он может отключать любые токи нагрузки и КЗ, включая максимальный ток выключения. Данный тип повсеместно применяют на трансформаторных подстанциях

Преимущества, и недостатки масляных выключателей

Данные устройства имеют относительно несложную конструкцию. Они владеют хорошей отключающей способностью, не зависят от погоды. При появлении поломок можно проводить работы по ремонту. Баковые МВ подойдут для установки снаружи. Есть условия для установки вмонтированных преобразователей электрической энергии тока.

Определяющую роль в работе МВ играет скорость расхождения контактов. Может появиться подобная ситуация, когда контакты расходятся с большой скоростью и дуга быстро может достигать длины, являющейся для нее критичной. При этом величины восстанавливающегося напряжения может не хватить для пробивания межконтактного промежутка.

Минусов больше у баковых выключателей. Первый — присутствие приличного объема масла, поэтому, немалые размеры данных агрегатов и распредустройств. Второй — пожаро- и взрывоопасность, при нестандартных ситуациях результаты могут быть самыми непредсказуемыми.

Уровень масла как в бачке, так и во вводах, а еще его состояние нужно держать под периодическим контролем. Если есть наличие в обслуживаемых сетях электрического снабжения МВ, нужно иметь специализированное масляное хозяйство.

Агрегаты бакового типа

Коммутационное оборудование данного типа как правило имеет один бачок или больше в зависимости от напряжения. В первом варианте это до 10 кВ, в большинстве случаев до 35. Каждая фаза выключателей, работающих в установках с высоким напряжением, помещена в персональный бачок.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Все баковые выключатели имеют примерно одинаковую компоновку. Стальной бачок на вводах с маслом помещает дугогасительные камеры. Внешние контакты перемыкает траверса

Приводы как к баковым, так и маломасляным выключателям могут быть ручными, автоматизированными которые собраны на включающей катушке соленоида или пружинными. В другом варианте применяется магнитное свойство соленоида, позволяющее стягивать железный сердечник, объединенный при помощи специализированной системы с валом МВ.

При подаче на обмотку соленоида электрического непрерывного тока происходит включение агрегата за счёт втягивания штока магнитопровода с дальнейшим поворотом вала выключателя. Держит вал в этом положении специализированная защелка. Совместно с включением соленоид задает конкретное положение отключающим пружинам, которые при поступлении особого электрического импульса отключат МВ.

Процесс выключения запускает второй соленоид путем выбивания роликового устройства (щеколды). В результате вал быстро поворачивается за счёт пружины и происходит выключение. Для работы соленоидного привода нужно присутствие батареи аккумулятора для питания его неизменным током.

Когда батарея отсутствует, используют пружинный привод. Включение исполняют, применяя элекрический двигатель или за счёт мускульных усилий. Ручное выключение возможно для маломощных агрегатов со значением токов КЗ в границах до 30 кА, для выключения которых необходимо постараться максимум 25 кг.

Однобаковый МВ с открытой дугой

В определенных сортировочных устройствах устанавливают баковые выключатели, не имеющие дугогасительных камер. Электрическая дуга тут погашается самым примитивным способом — путем двукратного разрыва контактов в маслонаполненной емкости. К данным устройствам с открытой дугой относятся наши модели ВМБ и ВМЭ. Они рассчитаны на минимальный ток 1,25 кА.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Схема ВМЭ-6-200. Конструкция состоит из бачка (1), крышки (2), изоляторов, сделанных из фарфора (3), недвигающихся контактов (4), контактов подвижных (5), траверсы (6), дугогасительных контактов (7), пластин (8), пружины (9), вала (10)

Символ «Э» означает экскаваторный, цифра 6 — номинал напряжения 6 кВ, 200 — минимальный ток в амперах. Пороговый ток выключения для этого МВ — 1,25 кА. Бачок этого МВ сделан из стали и подсоединен крышке из чугунного литья при помощи болтов. Стенки бачка покрыты изоляцией (13).

Шесть фарфоровых изоляторов, идущие через крышку, кончаются медными скобками, выполняющими функцию недвигающихся рабочих контактов. Серия ВМЭ имеет ручной маховичный привод.

На траверсе или контактном мосту находятся двигающиеся контакты. Тут же размещены и дугогасительные мобильные контакты в виде латунных угольников. Пластины из меди с латунными наконечниками, находящиеся внизу на концах изоляторов — это недвижымые дугогасительные контакты. Изолирующая тяга через контакт с механизмом привода сообщает движение подвижным контактам.

При поднятом положении траверсы, недвижымые контакты замкнуты, пружина, которая отвечает за выключение, сжата, МВ включен. Выключатель связан с валом привода щеколды, которая держит его в рабочем положении. При любом отключении защелка избавляется, пружина разжимается, и траверса очень быстро следует вниз. При этом происходит методичное отключение питания рабочих контактов: 4 и 5, дальше — 7,8.

Это вызывает на каждом полюсе выключателя отключения питания цепи в 2-ух точках, возникновение дуги и разложение масла. В середине оболочек 12 давление может достигать от 0,5 до 1 МПа, активизируя таким образом процесс деионизации. На протяжении максимум 0,1 с дуги погашаются, а оболочки, поднимаясь, оказываются под крышкой и делают больше объем воздушной подушки.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Когда все фазы МВ находятся в одной емкости, масло отделяет контакты между собой и от корпуса бачка, который в первую очередь заземляют

Последняя играет роль буфера, уменьшающего силу удара в процессе дугогашения. Нормальная высота воздушной подушки — приблизительно 25% объема. Превышение этого порога может привести к взрыву.

Такие выключатели просты в работе, практически дешевые, их удобно использовать на открытых подстанциях. Но горячие масляные пары даже при простом соприкосновении с кислородом легко загораются. Горение дуги в масляной обстановке запускает процесс поликонденсации, что ухудшает электрическую надёжность масла. Бачок засоряет осадок, который состоит из частиц углерода. Благодаря этому нужны ревизии агрегата со сменой масла.

Выключатели масляные с дугогасительной камерой

Отключающая способность и надежность работы выключателей бакового типа существенно увеличивает присутствие дугогасительной камеры. Ее помещают в масло, которое находится в бачке. В трехбаковых выключателях каждую фазу размещают в индивидуальном баке.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Один полюс бакового выключателя в разрезе. Он оборудован дугогасительной камерой С -35 – 630 – 10. Маркировка означает, что выключатель предназначается для установки в РУ 35 кВ и выше, запланирован на минимальный ток 630,4 кА, номинал выключения — 10 кА

Конструкция труднее, чем у ВМ без дугогасительных камер и состоит:

  • из полюса (1);
  • блока питания тока (2);
  • корпуса привода (3);
  • штанги (4);
  • контакта неподвижного (5);
  • камеры дугогасительной (6);
  • изоляции (7);
  • ТЕНА (8);
  • приспособления для спуска масла (9).

Верхняя часть камеры оборудована неподвижным контактом. При включении в него попадает двигающийся контакт, имеющий вид стержня. На случай выключения стержень покидает неподвижный контакт, благодаря чему появляется в камере дуга. Величина давления, возникающего при этом, на порядок превосходит подходящий параметр выключателей, не оборудованных дугогасительной камерой.

Давление 8 -7 МПа урезает диаметр дуги, повышает пробивную надёжность промежутка после того, как ток перейдет через нулевую отметку. В итоге происходит намного быстрый процесс гашение дуги. Вслед за выходом подвижного контакта из камеры, через свободное отверстие следует выброс газов с частичным захватом масла.

Ствол дуги быстро охлаждается, происходит активная деионизация. С повышением тока результативность функционирования дугогасительной камеры растет. МВ будет работать и как оборудование с открытой дугой на случай выключения маленьких токов.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Помимо усиления давления паровой смеси в промежутке дуги для ускорения потухания дуги применяют подобный вариант, как усиленное дутье парового коктейля в территорию дуги. Есть продольное дутье, поперечное, встречное

Вид автоматизированного дутья устанавливается системой дугогасительной камеры. В первом варианте вектор смеси паров имеет продольное направление в отношении к стволу дуги (фрагмент а). При поперечной направленности дуться поток двигается в перпендикулярном к столбу дуги направлении или под конкретным углом (фрагмент б).

На случай когда течение потока имеет тенденция противоположную вектору движения мобильного контакта с дугой, имеет место встречное дутье. Часто в дугогасительных устройствах используют конфигурации таких способов.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Дуга в МВ гасится в 3 этапа. На первом происходит в дуге выделение электрической энергии и в замкнутой оболочке создается большое давление. В момент выхода смеси из оболочки начинается второй этап. 3-ий — убирание из камеры останков разогретых газов и продуктов распада

На последней стадии идет подготовка камеры для участия в следующем цикле выключения. Для автоматизированного повторного выключения данный этап очень важен.

Горшковые или маломасляные выключатели

В закрытых установках горшковые выключатели применяются, как генераторные и распределительные. В открытых — в качестве подстанционных и сортировочных. Изоляционные функции в выключателях данного типа масло не исполняет, оно нужно только как среда для гашения дуги.

Пожаро- и взрывоопасность малообъемных ВМ намного меньше, чем у баковых. Устанавливают их как в ОРУ, так и в ЗРУ любых стрессов аж до 110 кВ. Роль изоляции полюсов в отношении друг к другу и земле исполняют такие диэлектрики, как фарфор, литая смола, стеатит.

Масло в данных ВМ занимает только лишь от 3 до 4% объема полюса. Малый объем масла, небольшая масса и комфортные размеры являются бесспорным достоинством данного оборудования. Однако используют их в подобных узлах системы, где к выключателям не предъявляют больших требований.

Поясняются эти ограничения крепкой связью отсоединяющей способности с отключаемым током, неприспособленность конструкции к работе в условиях частых выключений. Еще одной основой являются трудности в реализации многократных быстродействующих АПВ. В малообъемных выключателях используют такие варианты масляного дутья: поперечное, продольное, смешанное. Мастера полагают самым лучшим первый из них.

У выключателей данного типа, которые предназначены для ЗРУ, контакты помещены в стальной бак. МВ напряжением 35 кВ и выше имеют оболочку из фарфора. Более применяемым считается оборудование подвесное 6-10 кВ. Его корпус зафиксирован на общей для всех полюсов раме. Все три полюса имеют дугогасительную камеру, каждый запланирован на один разрыв контактов, а при больших напряжениях на 2 и больше.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Конструкция маломасляных выключателей включает подвижный и неподвижный контакты (1 и 3), камеру дугогасительную (2), контакты (4) рабочие

По приведенной схеме производятся выключатели ВМП, ВМГ, МГ, ориентированные на напряжение до 20 кВ. Конструкционной особенностью выключателей для токов больших номиналов считается то, что с наружной стороны расположены рабочие контакты, а в середине бака — дугогасительные.

Выключатели серии ВМП почасту применяют в закрытых устройствах, а еще КРУ 6-10 кВ. В комплектных распредустройствах ставят выключатели серии ВК. Они оснащены вмонтированным электромагнитным или пружинным приводом, и рассчитаны на показатели выключающих токов 20 – 31,5 кА и на токовые номиналы 630 – 3150 А.

Колонковые выключатели, изготавливающиеся конкретно для КРУ, выделяются выдвигающимся исполнением. В установках 35 кВ устанавливают ВМ колонкового типа серий ВМК и ВМУЭ.
РУ 110, 220 кВ оснащают выключателями серии ВМТ. Аппарат имеет сварную основу, на которой расположены три его полюса. Управление — пружинный привод.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

На фото выключатель ВМТ-110. На изображении слева показаны узлы, из которых он состоит: привод пружинный (1), изолятор опорный полюса выключателя (2), дугогасительное приспособление (3), основание (4), управляющий механизм (5)

На правой стороне фото показан модуль, где: 1 —токоотвод, 2 — подвижный контакт, совмещённый с токоотводом через токосъемные устройства. Дугогасительная камера, отмечена номером 3, неподвижный контакт — 5. Все перечисленное помещено в пустотелый изолятор (4) из фарфора. В середине него находится трансформаторное масло, а поверх колпак (6).

Последний укомплектован прибором для определения величины давления для возможности выполнения контроля за давлением в модуле. Также, на крышке есть узел для наполнения сжатой газовой смесью, автоматичный выпускной клапан, маслоуказатель (8). Мобильный контакт и приспособление управления связаны изоляционными тягами.

Конструктивное выполнение полюса похоже для всей серии выключателей. В баках МВ для номиналов токов от 630 до 1600 А находится 5,5 кг масла, выше 1600 и до 3150 А включительно — 8 кг. Для увеличения надежности в конструкцию индивидуальных выключателей включают дополнительно детали управления и защиты:

  • отключающие электромагниты;
  • реле, действующие быстро и с выдержкой при пороговом токе;
  • реле очень маленького напряжения;
  • добавочные контакты.

В зависимости от способа компоновки есть маломасляные выключатели с нижним размещением дугогасительной камеры и противоположным — верхним. В первом варианте подвижный контакт реализует движение сверху вниз, в другом — наоборот. Отключающая способность последних выше.

Маркировка масляных выключателей

Расшифровка маркировки, нанесённой изготовителем на масляный выключатель, даст возможность познакомиться с ключевыми сведениями о нем. Разберем например маркировку выключателя ВМГ-133. Первый символ «В» говорит про то, что перед вами выключатель.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

На данной схеме приведен состав условного определения выключателей большого напряжения, также и для маслонаполненного оборудования

Второй — «М» означает вид выключателя, в определенном случае — маломасляный.Буква «Г» определяет принадлежность к конкретному виду — горшковый. 133 — серия МВ.

Эксплуатационные правила МВ

Ремонтный, своевременный штат сотрудников, профессионалы, которые связаны с обслуживанием и работой масляных выключателей, обязаны знать подходящие инструкции, приспособление, рабочий принцип оборудования. Работники, обслуживающие МВ, в результате эксплуатации обязаны контролировать:

  1. Действующее напряжение, ток нагрузки. Показатели не должны выходить за рамки табличных значений.
  2. Высоту масляного столба в полюсах, отсутствие протечек.
  3. Наличие смазки на трущихся частях. Контакты могут утратить подвижность и зависнуть, если смазка трущихся компонентов становится насыщенный и загрязненной.
  4. Запыленность помещений, в которых расположены распредустройства.
  5. Соответствие механических параметров используемых выключателей табличным нормативам.

После любого выключения КЗ необходимо смотреть оборудование. Сведения об данных отключениях заносят в специализированный журнал. В первую очередь обязан быть в наличии журнал недостатков, для записи сведений о поломках, выявленных в ходе работы агрегата. Выключатель, на котором случилось выключение в результате КЗ, подлежит осмотру.

Выверяют, нет ли выброса масла. Если такое случилось, притом в огромном количестве, то это указывает на нештатное выключение КЗ. Оборудование выводят из эксплуатации и подвергают осмотру. Когда масло темное, необходима замена. На скорость отключения питания отрицательно действует вязкость масла, растущая при падении температуры. Порой появляется необходимость в замене старой смазки в период проведения ремонтных работ на новую: ЦИАТИМ-221, ГОИ-54 или ЦИАТИМ-201.

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

масляный, выключатель, маркировка, специфика, дугогасительной камеры

Таблица с механическими и временными параметрами масляных выключателей от 6 до 35 кВ. Если фактические значения не соответствуют фабричным, регулировку исполняют еще раз

После выведения МВ из работы подробному осмотру подлежат опорные изоляторы, тяги, изоляция емкостей на наличие трещин. Сильно грязную изоляцию протирают. Надобность во внеочередном ремонте появляется после конкретного количества КЗ.

Периодический осмотр (ПО) исполняют каждые месяцы. При этом внимание обращают на уровень нагрева выключателя. ТР (нынешний ремонт) проводят каждый год. Он включает подобные работы, как проверка и удаление недостатков крепежа, кинематики привода, уровня масла, уплотнений. Выверяют также изоляционные детали на их целость.

По окончании 3-4 лет после капремонта, исполняют усредненный (СР). В него входит весь комплекс работ ТР плюс дополнительно исполняют измерения переходного сопротивления полюсов и выверяют механичные и скоростные параметры. На случай обнаружения несоответствия контролируемых параметров табличным данным, выключатель разбирают, исполняют регулировку и полный комплекс высоковольтных испытаний.

Во время внеочередного ремонта как правило пытаются оставить без изменений предыдущую регулировку. Благодаря этому выключатель разбирают по минимуму. Периодичность капремонта — от 6 до 8 лет. В его объеме исполняют общий осмотр, снимают с рамы цилиндры, отсоединяют шины, ремонтируют привод, дугогасительные устройства, блок-контакты.

После всего выполняют регулировку, покраску, подключают шины, проводят проверки. На Все работы оформляют документацию.

Нужное видео по теме

Приспособление, виды, назначение и работа МВ:

Детальный обзор ВМП-10:

Всем основным требованиям, которые предъявляются к выключателям, работающим в условиях большого напряжения, соответствуют и выключатели масляные. Большое количество из них не опасны и надежны в работе, дают быстрое выключение, легкие в монтаже. Не обращая внимания на это, изготовители стремятся обеспечить еще большее соответствие, выдвигаемым к МВ, требованиям.

Выбор розеток и выключателей: классификация и разновидности


Оставить комментарий

Яндекс.Метрика