Oljebryter: typer, merker + spesifikasjoner for bruk

Blant koblingsutstyret inntar oljebryteren, brukt i både lukkede og åpne koblingsanlegg av enhver spenning, en æresplass som veteran.

Hovedfunksjonen er å slå på og av individuelle linjer i et normalt fungerende elektrisk system eller i uvanlige situasjoner. Avhengig av omstendighetene skjer avslutningen automatisk eller manuelt.

I denne artikkelen vil vi se på de eksisterende typene av disse enhetene, deres klassifisering og merking. Vi vil også ta hensyn til fordeler og ulemper med slike brytere, funksjoner og regler for bruk. For en bedre forståelse av materialet har vi valgt ut diagrammer, tabeller, visuelle bilder og tematiske videoanmeldelser.

Fordeler og ulemper med oljebrytere

Disse enhetene har en relativt enkel design. De har god koblingskapasitet og påvirkes ikke av værforhold. Hvis det oppstår feil, kan reparasjonsarbeid utføres. Tank MV er egnet for utendørs installasjon. Det er betingelser for installasjon av innebygde strømtransformatorer.

Hastigheten på kontaktdivergens spiller en viktig rolle i driften av MV. En situasjon kan oppstå når kontaktene divergerer med enorm hastighet og lysbuen øyeblikkelig når en lengde som er kritisk for den. I dette tilfellet kan det hende at størrelsen på gjenopprettingsspenningen ikke er nok til å bryte gjennom mellomkontaktgapet.

Tankbrytere har flere ulemper.Den første er tilstedeværelsen av et stort volum olje, derfor er de betydelige dimensjonene til disse enhetene og bryterutstyret. Den andre er brann- og eksplosjonsfare; i nødssituasjoner kan konsekvensene være de mest uforutsigbare.

Oljenivået både i tanken og i innløpene, samt dets tilstand, må holdes under periodisk overvåking. Hvis det er en MV i de betjente strømforsyningsnettene, er det nødvendig å ha et spesielt oljeanlegg.

Bildet viser VMG-oljebryteren. Den kan koble fra eventuelle belastningsstrømmer og kortslutninger, inkludert maksimal bruddstrøm. Denne typen er mye brukt i transformatorstasjoner

Klassifisering av oljebrytere

Bruken av oljebrytere begynte på slutten av århundret før sist. Nesten frem til midten av det tjuende århundre fantes det rett og slett ingen andre frakoblingsenheter i høyspentnettverk.

Det er to store grupper av disse enhetene:

1. Tank, som er preget av tilstedeværelsen av et stort volum olje. For dette utstyret er det både mediet der lysbuen slukkes og isolasjonen.
2. Lite olje eller lavt volum. Selve navnet forteller om mengden fyllstoff i dem. Disse bryterne inneholder dielektriske elementer og krever olje kun for lysbueslukking.

Førstnevnte brukes hovedsakelig i distribusjonsinstallasjoner fra 35 til 220 kV. Den andre - opptil 10 kV. Enheter med lavt oljeinnhold i VMT-serien brukes også i utendørs koblingsanlegg designet for 110 og 220 kV.

Prinsippet for lysbueslukking er identisk for begge typer. Buen som vises når høyspenningskontaktene til bryteren åpnes, forårsaker rask fordampning av oljen. Dette fører til dannelsen av et gassskall rundt buen. Denne formasjonen består av oljedamp (ca. 20%) og hydrogen (H2).

Buespalten avioniseres som et resultat av rask avkjøling av lysbuerøret ved å blande høy- og lavtemperaturgasser i skallet.

I øyeblikket av lysbue i kontaktsonen er temperaturen veldig høy - omtrent 6000⁰. Avhengig av installasjon er det brytere som brukes til intern, ekstern bruk, samt til bruk i KRP - komplette koblingsanlegg.

Type #1 - utstyr av tanktype

Koblingsutstyr av denne typen kan ha en tank eller flere avhengig av spenningen. I det første tilfellet er dette opptil 10 kV, i noen tilfeller opptil 35. Hver fase av brytere som opererer i høyspenningsinstallasjoner er plassert i en individuell tank.

Alle tankbrytere har omtrent samme layout. En ståltank ved oljeinntakene huser buesennene. Eksterne kontakter er overkoblet av en travers

Drives til både tank- og lavoljebrytere kan være manuelle, automatiske, montert på en magnetisk aktiveringsspole eller fjærbelastet. I det andre tilfellet brukes den magnetiske egenskapen til solenoiden, som gjør at den kan stramme metallkjernen koblet gjennom et spesielt system til MV-akselen.

Når elektrisk likestrøm tilføres til solenoidviklingen, slås enheten på ved å trekke inn den magnetiske kjernestangen og deretter rotere bryterakselen.

En spesiell lås holder akselen i denne posisjonen. Samtidig med å slå på, setter solenoiden en viss posisjon til avstengningsfjærene, som ved mottak av en spesiell elektrisk impuls vil slå av MV.

Avstengningsprosessen starter den andre solenoiden ved å slå ut rullemekanismen (låsen).Som et resultat roterer akselen øyeblikkelig på grunn av fjæren og slår seg av. For at magnetdrevet skal fungere, må det være et batteri tilstede for å drive den med likestrøm.

Når det ikke er batteri, brukes en fjærdrift. Bytting utføres ved hjelp av en elektrisk motor eller ved muskelanstrengelse. Manuell avstenging er mulig for enheter med lav effekt med en kortslutningsstrømverdi på opptil 30 kA, for å slå dem av må du bruke en maksimal kraft på 25 kg.

Enkelttank MV med åpen lysbue

Noen koblingsanlegg er utstyrt med tankstrømbrytere som ikke har lysbue. Den elektriske lysbuen her slukkes på enkleste måte - ved å bryte kontaktene i en oljefylt beholder to ganger. Slike enheter med åpen lysbue inkluderer innenlandske modeller VMB og VME. De er designet for en merkestrøm på 1,25 kA.

Opplegg for VME-6-200. Strukturen består av en tank (1), et deksel (2), porselensisolatorer (3), faste kontakter (4), bevegelige kontakter (5), en travers (6), lysbuekontakter (7), plater (8) , fjærer (9), aksel (10)

Symbolet "E" står for gravemaskin, tallet 6 er nominell spenning på 6 kV, 200 er nominell strøm i ampere. Terskelavstengningsstrømmen for denne MV er 1,25 kA. Tanken til denne MV er laget av stål og koblet til et støpejernslokk ved hjelp av bolter. Tankens vegger er dekket med isolasjon (13).

Seks porselensisolatorer som går gjennom lokket ender i kobberbraketter som fungerer som faste arbeidskontakter. VME-serien har manuell svinghjulsdrift.

Det er bevegelige kontakter på traversen eller kontaktbroen. Bueslukkende mobilkontakter i form av messingfirkanter er også plassert her.Kobberplater med messingspisser plassert i bunnenden av isolatorene er stasjonære lysbuekontakter. En isolerende stang kommuniserer bevegelse til de bevegelige kontaktene gjennom kontakt med drivmekanismen.

Når traversen er i hevet posisjon, er de faste kontaktene lukket, fjæren som er ansvarlig for avstengning komprimeres, og MV slås på. Bryteren er koblet til en låsedrivaksel, som holder den i driftsposisjon. Hver gang den kobles fra, frigjøres låsen, fjæren frigjøres, og traversen beveger seg raskt nedover. I dette tilfellet åpnes arbeidskontaktene sekvensielt: 4 og 5, deretter 7,8.

Dette fører til at hver pol på bryteren åpner kretsen på to punkter, lysbuer og bryter ned oljen. Inne i skallene 12 når trykket fra 0,5 til 1 MPa, og aktiverer derved avioniseringsprosessen. I løpet av maksimalt 0,1 s er buene slukket, og skjellene som reiser seg, havner under dekselet og øker volumet på luftputen.

Når alle faser av MV er i en beholder, isolerer oljen kontaktene mellom seg og fra tankkroppen, som må jordes

Sistnevnte fungerer som en buffer, og reduserer slagkraften under lysbueslukkingsprosessen. Den normale høyden på luftputen er omtrent 25 % av volumet. Overskridelse av denne terskelen kan føre til en eksplosjon.

Slike brytere er enkle å betjene, relativt rimelige og praktiske å bruke i åpne understasjoner. Men varme oljedamper, selv i enkel kontakt med oksygen, er lett antennelige.

Brenning av en lysbue i et oljemiljø utløser prosessen med polykondensering, som forringer den elektriske styrken til oljen. Tanken blir tett med sediment bestående av karbonpartikler. Derfor er inspeksjoner av enheten med oljeskift nødvendig.

Oljebrytere med lysbue

Brytekapasiteten og påliteligheten til strømbrytere av tanktype økes betydelig ved tilstedeværelsen av en lysbue. Den legges i oljen som ligger i tanken. I tretanks effektbrytere er hver fase plassert i en egen tank.

Tverrsnitt av en pol på en tankbryter. Den er utstyrt med et lysbueslukkekammer C -35 – 630 – 10. Merkingen indikerer at effektbryteren er beregnet for installasjon i koblingsanlegg 35 kV og over, designet for en merkestrøm på 630,4 kA, en utkoblingsklasse på 10 kA

Designet er mer komplekst enn det til en VM uten buesnner og består av:

• stolper (1);
• strømtransformator (2);
• drivhus (3);
• stenger (4);
• fast kontakt (5);
• lysbueslukkekammer (6);
• isolasjon (7);
• varmeelement (8);
• oljetømmeanordninger (9).

Toppen av kameraet er utstyrt med en fast kontakt. Når den er slått på, trenger en bevegelig kontakt formet som en stang inn i den. Ved frakobling forlater stangen den faste kontakten, noe som resulterer i at det oppstår en lysbue i kammeret. Mengden av trykk som genereres i dette tilfellet er en størrelsesorden høyere enn den tilsvarende parameteren for brytere som ikke er utstyrt med en buesjakt.

Et trykk på 8 -7 MPa reduserer diameteren på buen og øker nedbrytningsstyrken til gapet etter at strømmen passerer gjennom nullmerket. Som et resultat oppstår en raskere lysbueslukkingsprosess. Etter utgangen av den bevegelige kontakten fra kammeret, frigjøres gasser gjennom det frie hullet med delvis oppfanging av olje.

Lysbuen avkjøles raskt og intens avionisering oppstår. Når strømmen øker, øker effektiviteten til lysbuen.MV kan også fungere som åpen lysbueutstyr ved et lite strømavbrudd.

I tillegg til å øke trykket på dampblandingen i buespalten, for å akselerere utslukkingen av lysbuen, brukes en metode som økt blåsing av en dampcocktail inn i lysbuesonen. Det er langsgående, tverrgående, motblåsing

Typen automatisk blåsing bestemmes av utformingen av lysbuen. I det første tilfellet har vektoren til dampblandingen en lengderetning i forhold til bueakselen (fragment a). Med en tverrgående blåseretning beveger strømmen seg i en retning vinkelrett på buesøylen eller i en viss vinkel (fragment b).

I tilfellet når strømmen har en retning motsatt av bevegelsesvektoren til den mobile kontakten med buen, oppstår motblåsing. Kombinasjoner av disse metodene brukes ofte i lysbueslukkere.

Lysbuen i MV slukkes i 3 trinn. Ved den første (a) frigjøres elektrisitet i lysbuen og det genereres høyt trykk i det lukkede skallet. I det øyeblikket blandingen forlater skallet, begynner det andre trinnet (b). Tredje (c) - fjerning av gjenværende oppvarmede gasser og nedbrytningsprodukter fra kammeret

På siste trinn er kammeret forberedt til å delta i neste avstengningssyklus. For automatisk re-avslutning er dette trinnet ekstremt viktig.

Type #2 - brytere for gryte eller lav olje

I lukkede installasjoner brukes pottebrytere som generatorer og distribusjonskretser. I åpne - som nettstasjon og distribusjon. Olje utfører ikke isolerende funksjoner i brytere av denne typen; det er bare nødvendig som et medium for å slukke lysbuen.

Brann- og eksplosjonsfaren for VM-er med små volum er betydelig lavere enn for tankbaserte.De er installert både i utendørs koblingsanlegg og innendørs koblingsanlegg med enhver spenning opp til 110 kV. Rollen til å isolere polene i forhold til hverandre og bakken utføres av dielektrikum som porselen, støpeharpiks, steatitt.

Oljen i disse VM-ene opptar bare 3 til 4 % av polvolumet. Et lite volum olje, lav vekt og praktiske dimensjoner er de ubestridelige fordelene med dette utstyret. De brukes imidlertid i slike systemkomponenter hvor det ikke stilles høye krav til brytere.

Disse begrensningene forklares av den sterke forbindelsen mellom frakoblingskapasiteten og den avbrutte strømmen, og designets manglende evne til å fungere under forhold med hyppige strømbrudd.

En annen grunn er vanskeligheten med å implementere flere høyhastighets automatiske gjenlukkinger. I småvolumsbrytere brukes følgende typer oljeblåsing: tverrgående, langsgående, blandet. Eksperter anser den første som den mest effektive.

For brytere av denne typen, beregnet for lukkede brytere, er kontaktene plassert i en ståltank. MV-er med spenninger på 35 kV og høyere har et porselensskall. Det mest brukte utstyret er suspendert 6-10 kV. Kroppen er festet på en ramme som er felles for alle stolper. Alle tre polene har et lysbueslukkekammer, hver er designet for ett kontaktbrudd, og ved høyspenning for 2 eller flere.

Utformingen av lavoljebrytere inkluderer bevegelige og faste kontakter (1 og 3), lysbueslukkingskammer (2), arbeidskontakter (4)

I henhold til diagrammet ovenfor produseres VMP, VMG, MG-brytere, designet for spenninger opp til 20 kV. Et designtrekk ved brytere for høye strømstyrker er at arbeidskontaktene er plassert utenfor, og lysbueslukkingskontaktene er plassert inne i tanken.

VMP-seriens effektbrytere brukes ofte i lukkede enheter, samt 6-10 kV bryterutstyr. Koblingsapparater i VK-serien er installert i komplette koblingsanlegg. De er utstyrt med en innebygd elektromagnetisk eller fjærdrift, og er designet for brytestrømmer på 20 - 31,5 kA og strømstyrker på 630 - 3150 A.

Kolonnebrytere, produsert spesielt for bryterutstyr, utmerker seg ved deres uttrekkbare design. I 35 kV-installasjoner er det installert VM-er av kolonnetype i VMK- og VMUE-serien. RU 110, 220 kV er utstyrt med effektbrytere i VMT-serien. Enheten har en sveiset base som de tre polene er plassert på. Kontroll - fjærdrift.

Bildet viser VMT-110-bryteren. Bildet til venstre viser komponentene den består av: fjærdrift (1), bryterstøttestolpeisolator (2), lysbueslukkingsanordning (3), sokkel (4), kontrollmekanisme (5)

Høyre side av bildet viser en modul, der: 1 er en nedleder, 2 er en bevegelig kontakt koblet til nedlederen gjennom strømkollektorer. Lysbuekammeret er betegnet med nummer 3, den faste kontakten er 5. Alt ovenfor er plassert i en hul isolator (4) laget av porselen. Det er transformatorolje inni den, og en hette (6) på toppen.

Sistnevnte er utstyrt med en trykkmåler for å overvåke trykket i modulen. I tillegg har lokket en enhet for fylling med en komprimert gassblanding, en automatisk utløserventil og en oljeindikator (8). Den mobile kontakten og kontrollenheten er forbundet med isolasjonsstenger.

Utformingen av stolpen er identisk for hele serien av brytere. MV-tanker for strømstyrker fra 630 til 1600 A inneholder 5,5 kg olje, over 1600 og opptil 3150 A inklusive - 8 kg.

For å øke påliteligheten inkluderer utformingen av individuelle brytere ytterligere kontroll- og beskyttelseselementer:

• frakobling av elektromagneter;
• reléer som fungerer umiddelbart og med en forsinkelse ved en terskelstrøm;
• minimumsspenningsrelé;
• flere kontakter.

Avhengig av utformingsmetoden er det lavoljebrytere med lysbuen plassert nederst og motsatt øverst. I det første tilfellet implementerer den bevegelige kontakten bevegelse fra topp til bunn, i det andre - omvendt. Brytekapasiteten til sistnevnte er høyere.

Merking av oljebrytere

Dechiffrering av merkingene som er brukt av produsenten på oljebryteren, vil tillate deg å gjøre deg kjent med grunnleggende informasjon om den. La oss se på merkingene til VMG-133-bryteren som et eksempel. Det første tegnet "B" indikerer at det er en bryter foran deg.

Dette diagrammet viser sammensetningen av symbolet for høyspenningsbrytere, inkludert de for oljefylt utstyr

Sekund - "M" betegner typen bryter, i dette spesielle tilfellet - lav-olje. Brev "G" bestemmer tilhørighet til en viss art - potted. 133 - MV-serien.

Regler for bruk av MV

Reparasjons- og driftspersonell, spesialister knyttet til vedlikehold og drift av oljebrytere er pålagt å kjenne til de relevante instruksjonene, strukturen og driftsprinsippene til utstyret.

Under drift må arbeidere som betjener MV overvåke:

1. Effektiv spenning, belastningsstrøm. Indikatorer bør ikke gå utover tabellverdiene.
2. Høyden på oljekolonnen ved polene, fravær av lekkasjer.
3. Tilstedeværelse av smøremiddel på gnidningsdeler.Kontakter kan miste bevegelighet og fryse hvis smøremiddelet til gnideelementene blir tykt og skittent.
4. Støv i rommene der koblingsanlegg er plassert.
5. Overholdelse av de mekaniske egenskapene til de opererte bryterne med tabellstandardene.

Etter hver kortslutningsreise skal utstyret inspiseres. Informasjon om disse strømbruddene registreres i en spesiell logg. Det må være en defektlogg for å registrere informasjon om funksjonsfeil som er identifisert under drift av enheten. Bryteren som stansen skjedde på som følge av kortslutning er underlagt inspeksjon.

Se etter oljelekkasje. Hvis dette skjer, og i store mengder, indikerer dette en unormal stans av kortslutningen. Utstyret tas ut av drift og inspiseres. Når oljen er mørk, må den skiftes. Åpningshastigheten påvirkes negativt av viskositeten til oljen, som øker når temperaturen synker.

Noen ganger blir det nødvendig å erstatte det gamle smøremiddelet med et nytt under reparasjoner: CIATIM-221, GOI-54 eller CIATIM-201.

Tabell med tekniske egenskaper for oljebrytere. Hvis de faktiske verdiene ikke samsvarer med fabrikkverdiene, utføres justeringen på nytt

Etter at MV er tatt ut av drift, er støtteisolatorene, stengene og tankisolasjonen gjenstand for grundig inspeksjon for tilstedeværelse av sprekker. Sterkt forurenset isolasjon tørkes av. Behovet for nødreparasjoner viser seg etter et visst antall kortslutninger.

Periodisk inspeksjon (PI) utføres månedlig. I dette tilfellet, vær oppmerksom på graden av oppvarming av bryteren. TR (løpende reparasjoner) utføres årlig. Det inkluderer arbeid som å sjekke og eliminere defekter i festemidler, drivkinematikk, oljenivå og tetninger.De isolerende delene kontrolleres også for integritet.

Etter 3-4 år etter større reparasjoner utføres en middels reparasjon (SR). Den inkluderer hele settet med TR-verk, pluss at de i tillegg måler kontaktmotstanden til polene og kontrollerer de mekaniske og hastighetsparametrene.

Hvis det oppdages et avvik mellom de overvåkede egenskapene og tabelldata, demonteres bryteren, justeringer og et komplett utvalg høyspenningstester utføres.

Under ekstraordinære reparasjoner prøver de vanligvis å la den forrige justeringen være uendret. Av denne grunn er bryteren demontert til et minimum. Hyppigheten av større reparasjoner er fra 6 til 8 år. I dens omfang utføres en generell inspeksjon, sylindrene fjernes fra rammen, dekkene kobles fra, drivverket, lysbueslukkingsanordninger og blokkkontakter repareres.

Etter alt gjøres justeringer, maling er ferdig, dekk kobles til og tester utføres. Det utarbeides dokumentasjon for alt arbeid.

I tillegg til brytere av oljetype, brukes også andre frakoblingsenheter i høyspentnett. For eksempel SF6 og vakuum. Vi har andre artikler på nettstedet vårt som diskuterer i detalj egenskapene og designen til disse bryterne, samt funksjonene ved bruken:

• Vakuumbryter: enhet og operasjonsprinsipp + nyanser av valg og tilkobling
• SF6 effektbrytere: retningslinjer for valg og tilkoblingsregler

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Design, typer, formål og drift av MV:

Detaljert gjennomgang av VMP-10:

Oljebrytere oppfyller også alle de grunnleggende kravene til effektbrytere som opererer under høyspentforhold.De fleste av dem er trygge og pålitelige i drift, gir rask avstengning og er enkle å installere. Til tross for dette streber produsentene etter å sikre enda større samsvar med kravene som stilles til MV.

Har du kunnskap om oljebrytere og ønsker å supplere det presenterte materialet med nyttig informasjon? Kanskje du la merke til en avvik eller feil? Eller har du fortsatt spørsmål om emnet? Skriv til oss om dette under artikkelen - vi vil være deg takknemlige.