Huile switch: variétés utilisant + nomenclature

Parmi les équipements de commutation, une place d’honneur, en tant que vétéran, est occupée par un commutateur à huile, utilisé dans les systèmes de commutation fermés et ouverts, quelle que soit leur tension.

Sa fonction principale est d'activer ou de désactiver les lignes individuelles d'un système électrique fonctionnant normalement ou dans des situations inhabituelles. La désactivation en fonction des circonstances se produit automatiquement ou manuellement.

Dans cet article, nous examinerons les types existants de ces dispositifs, leur classification et leur étiquetage. Faites également attention aux avantages et aux inconvénients de tels commutateurs, fonctionnalités et règles d'utilisation. Pour une meilleure compréhension du matériel, nous avons rassemblé des diagrammes, des tableaux, des photos visuelles et des critiques de vidéos thématiques.

Avantages et inconvénients des commutateurs d'huile

Ces dispositifs sont relativement simples. Ils ont un bon pouvoir de coupure, ne dépendent pas des conditions météorologiques. En cas de défaut, des réparations peuvent être effectuées. Les réservoirs MT conviennent à une installation en extérieur. Il existe des conditions pour l'installation de transformateurs de courant intégrés.

Le taux de divergence des contacts joue un rôle important dans le travail du MW. Une situation peut survenir lorsque les contacts divergent très rapidement et que l’arc atteint instantanément une longueur critique. Dans ce cas, l’intensité de la tension de récupération peut ne pas être suffisante pour perforer l’espace de contact.

Inconvénients plus des interrupteurs de réservoir. Le premier est la présence d’une grande quantité d’huile, donc des dimensions considérables de ces unités et de l’appareillage. La seconde est le risque d’incendie et d’explosion. En cas d’urgence, les conséquences peuvent être les plus imprévisibles.

Le niveau d'huile dans le réservoir et les entrées, ainsi que son état, doivent être contrôlés périodiquement. Dans la présence dans les réseaux d’alimentation en énergie desservis en MW, il est nécessaire de disposer d’une industrie pétrolière spéciale.

Classification de l'interrupteur d'huile

L’utilisation des interrupteurs à huile a commencé à la fin du siècle dernier. Jusqu'au milieu du XXe siècle, il n'existait tout simplement aucun autre dispositif de déconnexion dans les réseaux haute tension.

Il existe deux grands groupes de ces périphériques:

1. Réservoir, qui se caractérise par la présence d’une grande quantité d’huile. Pour cet équipement, il s’agit à la fois du milieu dans lequel l’arc est éteint et de l’isolation.
2. Faible huile ou faible volume. À propos de la quantité de charge en eux dit le nom lui-même. Ces commutateurs contiennent des éléments diélectriques et l’huile n’est nécessaire que pour la suppression des arcs.

Les premiers sont principalement utilisés dans les installations de distribution de 35 à 220 kV. La seconde - jusqu'à 10 kV. Les dispositifs à faible huile VMT sont également utilisés dans les tableaux externes conçus pour 110 et 220 kV.

Le principe d'extinction d'arc chez les deux espèces est identique. L'arc qui apparaît lorsque les contacts haute tension du disjoncteur sont ouverts provoque une évaporation rapide de l'huile. Cela conduit à la création d'une enveloppe de gaz autour de l'arc. Cette formation est composée de vapeurs d’huile (environ 20%) et d’hydrogène (H2).

La coupure d’arc est désionisée par le refroidissement rapide du tronc d’arc en mélangeant des gaz à haute et basse température dans l’enveloppe.

Au moment de l'apparition d'arcs dans la zone de contact, la température est très élevée - environ 6000. Selon l'installation, émettez des commutateurs utilisés pour une utilisation interne ou externe, ainsi que pour une utilisation dans l'appareillage de commutation PKK - complete.

Vue n ° 1 - équipement de type réservoir

Les équipements de commutation de ce type peuvent avoir un ou plusieurs réservoirs en fonction de la tension. Dans le premier cas, il peut atteindre 10 kV, voire 35 dans certains cas. Chaque phase des commutateurs fonctionnant dans des installations à haute tension est placée dans un réservoir individuel.

Les entraînements des commutateurs de réservoir et à faible niveau d'huile peuvent être manuels, assemblés automatiquement sur une bobine d'allumage à solénoïde ou à ressort. Dans le second cas, la propriété magnétique du solénoïde est utilisée, ce qui permet de serrer le noyau métallique raccordé au moyen d’un système spécial avec l’arbre MT.

Lorsqu'un courant continu est appliqué à l'enroulement du solénoïde, l'unité est allumée en aspirant la tige du noyau magnétique puis en tournant l'axe de l'interrupteur.

L'arbre est maintenu dans cette position par un verrou spécial. Simultanément à l'inclusion du solénoïde, il définit une certaine position des ressorts de déclenchement qui, à la réception d'une impulsion électrique spéciale, éteignent le MV.

Le processus d'arrêt démarre le deuxième solénoïde en déclenchant un mécanisme à galet (verrou). En conséquence, l’arbre est instantanément mis en rotation par le ressort et est désactivé. Le fonctionnement d'un entraînement à solénoïde nécessite la présence d'une batterie pour l'alimenter en courant continu.

Lorsque la batterie est manquante, utilisez un lecteur à ressort. L'inclusion est effectuée à l'aide d'un moteur électrique ou en raison d'efforts musculaires. La déconnexion manuelle est possible pour les unités de faible puissance avec une valeur de courants de court-circuit allant jusqu'à 30 kA, pour lesquels une mise hors tension doit être appliquée au maximum.

Odnobakovy MV à arc ouvert

Dans certains commutateurs, installez des commutateurs de réservoir ne comportant pas de chambre d'arc. L'arc électrique s'éteint ici de la manière la plus simple - en brisant à nouveau les contacts dans un récipient rempli d'huile. Ces appareils à arc ouvert sont des modèles domestiques de la base navale et de la VME. Ils sont conçus pour un courant nominal de 1,25 kA.

Le symbole "E" désigne la pelle, le chiffre 6 indique une tension de 6 kV, 200 le courant nominal en ampères. Le courant de coupure pour cette MV est de 1,25 kA. Le réservoir de ce MV est en acier et est relié au couvercle en fonte à l’aide de boulons. Les parois du réservoir sont recouvertes d'un isolant (13).

Les six isolateurs en porcelaine traversant le couvercle se terminent par des supports en cuivre qui remplissent la fonction de contacts de travail fixes. La série VME est équipée d'un volant d'inertie manuel.

Sur la traverse ou le pont de contacts se trouvent des contacts mobiles. Il existe également des contacts mobiles sous forme d’angles en laiton. Les plaques de cuivre avec des extrémités en laiton situées au bas des extrémités de l'isolateur sont des contacts d'arc fixes. Une traction isolante par le contact avec le mécanisme d'entraînement informe le mouvement des contacts mobiles.

Avec la position relevée, la traverse, les contacts fixes sont fermés, le ressort responsable de la déconnexion est comprimé, MV est allumé. L'interrupteur est connecté à l'arbre d'entraînement du loquet, qui le maintient en position de travail. À chaque déconnexion, le loquet est relâché, le ressort est ouvert et la traverse suit rapidement. Dans ce cas, il y a une ouverture séquentielle des contacts de travail: 4 et 5, puis - 7.8.

Cela provoque à chaque pôle du disjoncteur l'ouverture d'un circuit en deux points, l'apparition d'un arc et la décomposition de l'huile. À l'intérieur des coques 12, la pression atteint 0,5 à 1 MPa, activant ainsi le processus de désionisation. Dans un maximum de 0,1, les arcs sont rachetés et les coquilles, qui se lèvent, sont sous la couverture et augmentent le volume du coussin d'air.

Ce dernier sert de tampon, réduisant la force d’impact dans le processus d’extinction d’arc. La hauteur normale de l'airbag est d'environ 25% du volume. Dépasser ce seuil peut provoquer une explosion.

De tels commutateurs sont faciles à utiliser, relativement peu coûteux, ils sont pratiques à utiliser dans les sous-stations ouvertes. Mais les vapeurs d'huile chaude, même au contact de l'oxygène, sont inflammables.

La combustion de l'arc dans l'environnement pétrolier déclenche le processus de polycondensation, qui nuit à la résistance électrique de l'huile. Le réservoir colmate le sédiment constitué de particules de carbone. Par conséquent, des révisions de l'unité avec changement d'huile sont nécessaires.

Disjoncteurs à huile avec chambre à arc

La capacité de coupure et la fiabilité des commutateurs de type cuve augmentent considérablement la présence de la goulotte à arc. Il est placé dans l'huile dans le réservoir. Dans les disjoncteurs à trois réservoirs, chaque phase est placée dans un réservoir séparé.

La conception est plus compliquée que celle d'un ordinateur virtuel sans chambres d'arc et consiste en:

• des poteaux (1);
• transformateur de courant (2);
• boîtiers d'entraînement (3);
• tiges (4);
• contact fixe (5);
• chambres à arc (6);
• isolement (7);
• élément chauffant (8);
• dispositifs de libération d'huile (9).

La partie supérieure de la caméra est équipée d'un contact fixe. Lorsqu'elle est allumée, elle pénètre dans un contact mobile ayant la forme d'une tige. En cas d'arrêt, la tige quitte le contact fixe, à la suite de quoi un arc apparaît dans la chambre. L'amplitude de la pression générée dans ce cas dépasse d'un ordre de grandeur le paramètre correspondant des interrupteurs qui ne sont pas équipés d'une goulotte d'arc.

Une pression de 8-7 MPa coupe le diamètre de l'arc et augmente la résistance à la rupture de l'espace après le passage du courant dans le point zéro. Par conséquent, le processus d'extinction de l'arc est plus rapide. Après la sortie du contact mobile de la chambre, des gaz d'échappement avec piégeage partiel d'huile suivent l'ouverture libre.

Le baril d’arc refroidit rapidement, une désionisation intense se produit. Avec l'augmentation du courant, l'efficacité de la chambre de suppression d'arc augmente. MW peut fonctionner comme un équipement à arc ouvert en cas de déconnexion de petits courants.

Le type de souffle automatique est déterminé par la conception de la chambre à arc. Dans le premier cas, le vecteur de mélange de vapeur a une direction longitudinale par rapport au tronc d'arc (fragment a). Dans le sens transversal, le flux maussade se déplace dans la direction perpendiculaire à la colonne de l’arc ou à un certain angle (fragment b).

Dans le cas où l'écoulement a une direction opposée au vecteur de mouvement du contact mobile avec l'arc, il y a un contre-coup. Souvent, dans les dispositifs d'arc, des combinaisons de ces méthodes sont utilisées.

À la dernière étape, la caméra est en train de se préparer pour la participation au prochain cycle d’arrêt. Pour les ré-arrêts automatiques, cette étape est cruciale.

Vue n ° 2 - Interrupteurs pour pot ou bas niveau d'huile

Dans les installations fermées, les interrupteurs de tension servent de générateur et de distributeur. À l'air libre - en tant que sous-station et distribution. Les fonctions d'isolation dans les interrupteurs de ce type ne fonctionnent pas, c'est uniquement un moyen d'éteindre l'arc.

Le risque d’incendie et d’explosion des machines virtuelles à faible volume est bien inférieur à celui des machines blindées. Ils sont installés à la fois dans l'appareillage ouvert et dans l'appareillage fermé de toute tension jusqu'à 110 kV. Le rôle de l'isolation des pôles les uns par rapport aux autres et à la terre est assuré par des diélectriques tels que la porcelaine, la résine coulée et la stéatite.

L'huile contenue dans ces machines virtuelles ne représente que 3 à 4% du volume des pôles. Le petit volume d'huile, le faible poids et les dimensions pratiques sont l'avantage indiscutable de cet équipement. Cependant, ils sont utilisés dans les nœuds du système où aucune exigence élevée n’est imposée aux commutateurs.

Ces limitations s'expliquent par le fort couplage de la capacité de déconnexion avec le courant commutable, l'incapacité de la structure à fonctionner dans des conditions de déconnexions fréquentes.

Une autre raison est la difficulté de mettre en œuvre plusieurs réenclenchements automatiques à grande vitesse. Dans les commutateurs à faible volume, utilisez les types d’explosion d’huile suivants: transversal, longitudinal, mixte. Les experts considèrent le premier comme le plus efficace.

Pour les interrupteurs de ce type destinés à des appareillages fermés, les contacts sont placés dans un réservoir en acier. Les MV de 35 kV et plus ont une coquille en porcelaine. L'équipement plus utilisé est suspendu 6-10 kV. Son corps est fixé sur un cadre commun à tous les pôles. Les trois pôles ont une chambre de suppression des arcs, chacun est conçu pour une coupure de contact et pour de grandes tensions, 2 ou plus.

Selon le schéma ci-dessus, des commutateurs VMP, VMG, MG sont produits, conçus pour des tensions jusqu’à 20 kV. Une caractéristique de la conception des commutateurs pour les courants importants est que les contacts de travail sont placés à l'extérieur et l'arc à l'intérieur du réservoir.

Les commutateurs de la série VMP sont souvent utilisés dans les appareils fermés, ainsi que dans les tableaux 6-10 kV. Dans l’ensemble du tableau, installez les commutateurs de la série VK. Ils sont équipés d'un entraînement électromagnétique ou à ressort intégré et sont conçus pour les indicateurs de courants de déclenchement de 20 - 31,5 kA et pour des intensités nominales de 630 - 3150 A.

Commutateurs Kolonkovye, fabriqués spécifiquement pour l'appareillage de connexion, différents modèles rétractables. Dans les installations de 35 kV, installez le type de colonne VM des séries VMK et WMEP. RU 110, 220 kV équipé d'interrupteurs de la série TDC. L'unité a une base soudée sur laquelle ses trois poteaux sont placés. Gestion - entraînement de printemps.

Sur le côté droit de la photo, un module est représenté, où: 1 -, 2 - un contact mobile connecté au conducteur de descente via des collecteurs de courant. Chambre d 'arc, portant le numéro 3, contact fixe - 5. Tout ce qui précède est placé dans un isolant creux (4) en porcelaine. À l'intérieur, il y a de l'huile de transformateur et, en haut, un bouchon (6).

Ce dernier est équipé d'un manomètre pour surveiller la pression dans le module. De plus, sur le couvercle se trouve une unité de remplissage avec mélange de gaz comprimé, soupape d'échappement automatique et indicateur d'huile (8). Le contact mobile et le dispositif de contrôle sont reliés par des tiges isolantes.

La conception du pôle est identique pour toute la série de commutateurs. Dans les citernes MT pour des courants de 630 à 1600 A, il y a 5,5 kg d'huile, au-dessus de 1600 et jusqu'à 3150 A inclus - 8 kg.

Pour accroître la fiabilité, la conception des commutateurs individuels comprend en outre des commandes et des protections:

• déclenchement d'électroaimants;
• des relais qui agissent instantanément et avec une exposition à un courant de seuil;
• relais de sous-tension;
• contacts supplémentaires.

En fonction de la méthode d'implantation, il existe des commutateurs à faible niveau d'huile avec une disposition inférieure de la chambre d'arc et une opposée - la supérieure. Dans le premier cas, le contact mobile réalise le mouvement de haut en bas, dans le second - inversement. Le pouvoir de coupure de ce dernier est plus élevé.

Marquage du commutateur d'huile

Le décodage des marques du fabricant sur le commutateur d’huile vous permettra de vous familiariser avec les informations de base le concernant. Prenons par exemple l’étiquetage du commutateur VMG-133. Le premier caractère «B» indique qu’il ya un interrupteur devant vous.

Deuxième - "M" indique le type de commutateur, dans un cas particulier - faible niveau d'huile. Lettre "G" détermine l'appartenance à un type particulier - pot. 133 - série MB.

Règles de fonctionnement de MW

Les réparateurs, le personnel d'exploitation et les spécialistes associés à la maintenance et au fonctionnement des disjoncteurs d'huile sont tenus de connaître les instructions, l'appareil et le principe de fonctionnement de l'équipement.

Les employés servant les FC pendant l'opération doivent contrôler:

1. Tension effective, courant de charge. Les indicateurs ne doivent pas aller au-delà des valeurs de table.
2. La hauteur de la colonne d'huile dans les pôles, pas de fuite.
3. Présence de graisse sur les pièces frottantes. Les contacts peuvent perdre leur mobilité et geler si la lubrification des éléments à friction devient épaisse et sale.
4. La poussière des locaux dans lesquels sont situés les tableaux.
5. Conformité des caractéristiques mécaniques des interrupteurs actionnés avec les normes tabulaires.

Après chaque voyage, vous devez inspecter l'équipement. Les informations sur ces pannes sont enregistrées dans un journal spécial. Il doit exister un journal des défauts afin d’enregistrer les informations relatives aux défauts détectés lors du fonctionnement de l’appareil. L’interrupteur sur lequel un déclenchement est survenu à la suite d’un court-circuit est soumis à une inspection.

Vérifiez la libération d'huile. Si cela se produit, par ailleurs, en grande quantité, cela indique un déclenchement anormal du court-circuit. L'équipement est mis hors service et inspecté. Lorsque l'huile est sombre, besoin de remplacement. Le taux d'ouverture est affecté négativement par la viscosité de l'huile, qui augmente avec une chute de température.

Il devient parfois nécessaire de remplacer l’ancien lubrifiant lors de la réparation par un nouveau: CIATIM-221, GOI-54 ou TsIATIM-201.

Une fois la MV retirée du travail, les isolateurs, la traction et l’isolation des réservoirs contre les fissures font l’objet d’une inspection minutieuse. L'isolant fortement pollué est frotté. La nécessité d'une réparation extraordinaire apparaît après un certain nombre de défauts.

L'inspection périodique (logiciel) est effectuée mensuellement. En même temps, faites attention au degré de chauffage de l'interrupteur. TR (maintenance) est effectué annuellement. Il comprend des travaux tels que la vérification et la suppression des défauts de fixations, la cinématique d’entraînement, le niveau d’huile et les joints. Les pièces isolantes sont également vérifiées pour leur intégrité.

Après 3-4 ans après la révision, effectuez la moyenne (PC). Il comprend l’ensemble des travaux TP ainsi que des mesures supplémentaires de la résistance de transition des pôles et le contrôle des paramètres mécaniques et de vitesse.

En cas de détection d'incohérence des caractéristiques contrôlées avec les données tabulaires, le commutateur est démonté, le réglage et la gamme complète des tests haute tension sont effectués.

Lors d'une réparation extraordinaire, ils essaient généralement de laisser le réglage précédent inchangé. Pour cette raison, le commutateur est démonté au minimum. La fréquence des réparations majeures - de 6 à 8 ans. Une inspection générale est effectuée dans son champ d'application, les cylindres sont retirés du cadre, les pneus sont déconnectés, l'entraînement, les dispositifs d'arc et les contacts de bloc sont réparés.

Après tout, faites les ajustements, peignez, connectez les pneus, effectuez des tests. Pour tout le travail sur la documentation.

Outre les commutateurs de type huile dans les réseaux haute tension, d'autres dispositifs de déconnexion sont utilisés. Par exemple, gaz et vide. Nous avons d'autres articles sur notre site Web, qui détaillent les caractéristiques et la conception de ces types de commutateurs, ainsi que les caractéristiques de leur utilisation:

• Interrupteur à vide: appareil et principe de fonctionnement + nuances de choix et de connexion
• Disjoncteurs à isolation gazeuse: directives de sélection et règles de connexion

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Appareil, types, but et fonctionnement de MW:

Examen détaillé de VMP-10:

Toutes les exigences de base pour les commutateurs fonctionnant dans des conditions de haute tension sont également satisfaites par les commutateurs d'huile. La plupart d'entre eux fonctionnent de manière sûre et fiable, offrent une déconnexion rapide et sont faciles à installer. Malgré cela, les fabricants s’efforcent d’obtenir une plus grande conformité aux exigences imposées aux FC.

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