Interruptor de óleo: variedades usando + nomenclatura

Entre os equipamentos de comutação, um lugar de honra, como um veterano, é ocupado por um interruptor de óleo, usado em painéis fechados e abertos de qualquer voltagem.

Sua principal função é habilitar ou desabilitar linhas individuais de um sistema elétrico em operação normal ou em situações incomuns. Desligar dependendo das circunstâncias ocorre automaticamente ou manualmente.

Neste artigo, veremos os tipos existentes desses dispositivos, sua classificação e rotulagem. Também preste atenção aos prós e contras de tais opções, recursos e regras para seu uso. Para uma melhor compreensão do material, selecionamos diagramas, tabelas, fotos visuais e resenhas de vídeos temáticos.

Prós e contras de interruptores de óleo

Esses dispositivos são relativamente simples. Eles têm uma boa capacidade de interrupção, não dependem das condições climáticas. Em caso de falhas, os reparos podem ser realizados. Tanques MV são adequados para instalação ao ar livre. Existem condições para a instalação de transformadores de corrente incorporados.

Um papel importante no trabalho do MW é desempenhado pela taxa de divergência de contato. Uma situação pode surgir quando os contatos divergem com grande velocidade e o arco atinge instantaneamente um comprimento que é crítico para ele. Neste caso, a magnitude da tensão de recuperação pode não ser suficiente para perfurar o espaço entre contatos.

Desvantagens mais de interruptores de tanque. A primeira é a presença de uma grande quantidade de óleo, portanto, dimensões consideráveis ​​dessas unidades e comutadores. O segundo é o risco de incêndio e explosão, no caso de situações de emergência, as consequências podem ser as mais imprevisíveis.

O nível de óleo no tanque e nas entradas, bem como sua condição, devem ser mantidos periodicamente sob controle. Na presença nas redes de abastecimento de energia de MW, é necessário ter uma indústria de petróleo especial.

Classificação de troca de óleo

O uso de interruptores de óleo começou no final do século passado. Quase até meados do século XX, simplesmente não havia outros dispositivos de desconexão em redes de alta voltagem.

Existem dois grandes grupos desses dispositivos:

1. Tank, que é caracterizada pela presença de uma grande quantidade de óleo. Para este equipamento, é o meio em que o arco é extinto e também o isolamento.
2. Baixo teor de óleo ou baixo volume. Sobre a quantidade de enchimento diz o próprio nome. Essas chaves contêm elementos dielétricos e o óleo é necessário apenas para a supressão de arco.

Os primeiros são usados ​​principalmente em instalações de distribuição de 35 a 220 kV. O segundo - até 10 kV. Os dispositivos de baixo teor de óleo VMT também são usados ​​em painéis externos projetados para 110 e 220 kV.

O princípio da extinção do arco em ambas as espécies é idêntico. O arco que aparece quando os contatos de alta tensão do disjuntor estão abertos causa uma rápida evaporação do óleo. Isso leva à criação de um envelope de gás ao redor do arco. Esta formação consiste em vapores de óleo (cerca de 20%) e hidrogênio (H2).

A abertura do arco é desionizada como resultado do rápido resfriamento do tronco do arco pela mistura de gases de alta e baixa temperatura no reservatório.

No momento da ocorrência de arcos na zona de contato, a temperatura é muito alta - cerca de 6000⁰. Dependendo da instalação, emita interruptores usados ​​para uso externo interno, bem como para uso no PKK - quadro completo.

Vista # 1 - equipamento tipo tanque

O equipamento de comutação deste tipo pode ter um tanque ou mais, dependendo da tensão. No primeiro caso é até 10 kV, em alguns casos até 35. Cada fase dos comutadores operando em instalações de alta tensão é colocada em um tanque individual.

Os acionamentos para os interruptores de tanque e de óleo baixo podem ser manuais, montados automaticamente em uma bobina de solenóide ou carregados por mola. No segundo caso, é utilizada a propriedade magnética do solenóide, que possibilita o aperto do núcleo metálico conectado por meio de um sistema especial com o eixo de média tensão.

Quando uma corrente contínua é aplicada ao enrolamento do solenóide, a unidade é ligada puxando a haste do núcleo magnético e girando o eixo do comutador.

O eixo é mantido nesta posição por uma trava especial. Simultaneamente com a inclusão do solenóide define uma determinada posição das molas de disparo, que após o recebimento de um pulso elétrico especial irá desligar o MV.

O processo de desligamento inicia o segundo solenóide, derrubando um mecanismo de rolagem (trava). Como resultado, o eixo é girado instantaneamente pela mola e é desligado. A operação de um acionamento por solenóide requer a presença de uma bateria para alimentá-lo com corrente contínua.

Quando a bateria estiver faltando, use uma unidade de mola. A inclusão é realizada usando um motor elétrico ou devido a esforços musculares. A desconexão manual é possível para unidades de baixa potência com um valor de correntes de curto-circuito até 30 kA, para desligamento das quais um máximo de 25 kg deve ser aplicado.

Odnobakovy MV com um arco aberto

Em alguns painéis de instalação, instale interruptores de tanque que não possuam câmaras de arco. O arco elétrico se extingue aqui da maneira mais simples - dobrando os contatos em um recipiente cheio de óleo. Tais dispositivos com um arco aberto são modelos domésticos da base naval e VME. Eles são classificados para uma corrente nominal de 1,25 kA.

O símbolo “E” denota a escavadeira, o dígito 6 denota uma tensão de 6 kV, 200 denota a corrente nominal em amperes. A corrente de corte para este MV é de 1,25 kA. O tanque deste MV é feito de aço e é conectado à tampa de ferro fundido por meio de parafusos. As paredes do tanque são cobertas com isolamento (13).

Os seis isoladores de porcelana que passam pela extremidade da tampa com suportes de cobre que executam a função de contatos de trabalho fixos. A série VME possui um acionamento manual do volante.

No travessão ou ponte de contato estão se movendo contatos. Aqui também estão arqueando contatos móveis na forma de ângulos de latão. Placas de cobre com pontas de latão localizadas na parte inferior das extremidades do isolador são contatos de arco fixo. A tração de isolamento através do contato com o mecanismo de acionamento informa o movimento dos contatos móveis.

Com a posição levantada, a cabeça cruzada, os contatos fixos são fechados, a mola responsável pela desconexão é comprimida, o MV é ligado. O interruptor está conectado ao eixo de trava, que o mantém na posição de trabalho. Em qualquer desconexão, o trinco é liberado, a mola é aberta e a travessa rapidamente segue para baixo. Neste caso, há uma abertura seqüencial dos contatos de trabalho: 4 e 5, então - 7.8.

Isso faz com que em cada pólo do disjuntor a abertura de um circuito em dois pontos, a aparência de um arco e a decomposição de óleo. Dentro das conchas 12, a pressão atinge de 0,5 a 1 MPa, ativando assim o processo de desionização. Dentro de um máximo de 0,1, os arcos são resgatados, e as conchas, subindo, estão sob a tampa e aumentam o volume da almofada de ar.

Este último serve como amortecedor, reduzindo a força do impacto no processo de extinção do arco. A altura normal do airbag é de aproximadamente 25% do volume. Ultrapassar este limite pode causar uma explosão.

Tais comutadores são fáceis de operar, relativamente baratos, eles são convenientes para uso em subestações abertas. Mas os vapores de óleo quente, mesmo quando simplesmente em contato com o oxigênio, são inflamáveis.

A queima do arco no ambiente do óleo inicia o processo de policondensação, o que prejudica a força elétrica do óleo. O tanque obstrui o sedimento que consiste em partículas de carbono. Portanto, revisões da unidade com troca de óleo são necessárias.

Disjuntores de óleo com câmara de arco

A capacidade de interrupção e a confiabilidade dos interruptores do tipo tanque aumentam significativamente a presença da calha do arco. É colocado no óleo no tanque. Em disjuntores de três tanques, cada fase é colocada em um tanque separado.

O design é mais complicado que o de uma VM sem câmaras de arco e consiste em:

• pólos (1);
• transformador de corrente (2);
• compartimentos de drive (3);
• varas (4);
• contato fixo (5);
• câmaras de arco (6);
• isolamento (7);
• elemento de aquecimento (8);
• dispositivos de liberação de óleo (9).

A parte superior da câmera está equipada com um contato fixo. Quando ligado, penetra em um contato móvel, tendo a forma de uma haste. No caso de um desligamento, a haste deixa o contato fixo, como resultado do qual um arco aparece na câmara. A magnitude da pressão que surge neste caso excede por uma ordem de grandeza o parâmetro correspondente dos interruptores que não estão equipados com uma calha de arco.

Uma pressão de 8-7 MPa corta o diâmetro do arco, aumenta a força de ruptura da folga depois que a corrente passa pela marca zero. Como resultado, há um processo mais rápido de extinguir o arco. Após a saída do contato móvel da câmara, o gás de escape com retenção parcial de óleo segue através da abertura livre.

O barril de arco esfria rapidamente, deionização intensa ocorre. Com o aumento da corrente, a eficiência da câmara de supressão de arco aumenta. MW pode funcionar como um equipamento de arco aberto em caso de desconexão de pequenas correntes.

O tipo de jato automático é determinado pelo projeto da câmara do arco. No primeiro caso, o vetor da mistura de vapor tem uma direção longitudinal em relação ao tronco do arco (fragmento a). Com a direção transversal, o fluxo soturno se move na direção perpendicular à coluna do arco ou em um determinado ângulo (fragmento b).

No caso em que o fluxo do fluxo tem uma direção oposta ao vetor de movimento do contato móvel com o arco, há um contra-sopro. Muitas vezes, em dispositivos de arco, combinações desses métodos são usadas.

No último estágio, a câmera está sendo preparada para participação no próximo ciclo de desligamento. Para o desligamento automático, esta etapa é crucial.

Visualização # 2 - Pote ou comutadores de óleo baixo

Em instalações fechadas, os interruptores de panela são usados ​​como gerador e distribuição. No aberto - como subestação e distribuição. Funções de isolamento nos interruptores deste tipo de óleo não executa, é necessário apenas como um meio para extinguir o arco.

O risco de incêndio e explosão de VMs de baixo volume é muito menor que o das VMs de tanque. Eles são instalados tanto no quadro aberto quanto no quadro fechado de qualquer tensão até 110 kV. O papel do isolamento dos pólos em relação um ao outro e à terra é realizado por dielétricos como porcelana, resina moldada e esteatita.

O óleo nessas VMs ocupa apenas 3 a 4% do volume do polo. O pequeno volume de óleo, o pequeno peso e os tamanhos convenientes são a vantagem indiscutível deste equipamento. No entanto, eles são usados ​​em tais nós do sistema, onde nenhum requisito alto é colocado nos switches.

Essas limitações são explicadas pelo forte acoplamento da capacidade de desconexão com a corrente comutável, a incapacidade da estrutura de trabalhar em condições de freqüentes desconexões.

Outra razão é a dificuldade em implementar múltiplos religamentos automáticos de alta velocidade. Em interruptores de baixo volume, use os seguintes tipos de jacto de óleo: transversal, longitudinal, misto. Os especialistas consideram o primeiro como o mais eficaz.

Para chaves deste tipo destinadas a painéis fechados, os contatos são colocados em um tanque de aço. MV de 35 kV e acima tem uma casca de porcelana. O equipamento mais usado está suspenso 6-10 kV. Seu corpo é fixado em uma armação comum para todos os pólos. Todos os três polos têm uma câmara de supressão de arco, cada um é projetado para uma quebra de contato e para tensões grandes, 2 ou mais.

De acordo com o esquema acima, os switches VMP, VMG, MG são produzidos, projetados para tensões de até 20 kV. Uma característica do projeto de interruptores para grandes correntes é que os contatos de trabalho são colocados do lado de fora e o arco dentro do tanque.

Os comutadores da série VMP são frequentemente usados ​​em dispositivos fechados, bem como em painéis de distribuição de 6-10 kV. Nos comutadores completos, instalar os interruptores da série VK. Eles são equipados com um acionamento eletromagnético ou de mola integrado e são projetados para indicadores de correntes de disparo de 20 a 31,5 kA e para classificações de corrente de 630 a 3150 A.

Interruptores Kolonkovye, fabricados especificamente para quadros, design retrátil diferente. Em instalações de 35 kV, instale o tipo de coluna VM da série VMK e WMEP. RU 110, 220 kV, equipado com interruptores da série TDC. A unidade tem uma base soldada na qual seus três polos são colocados. Gerenciamento - acionamento por mola.

No lado direito da foto, um módulo é mostrado, onde: 1 - lança, 2 - um contato móvel conectado ao condutor descendente através dos coletores de corrente. Câmara de arco, marcada com o número 3, contato fixo - 5. Todo o exposto acima é colocado num isolador oco (4) de porcelana. Dentro dele está o óleo do transformador, e no topo está uma tampa (6).

Este último está equipado com um manômetro para monitorar a pressão no módulo. Além disso, na tampa há uma unidade para enchimento com mistura de gás comprimido, válvula de escape automática, indicador de óleo (8). O contato móvel e o dispositivo de controle são conectados por hastes de isolamento.

O design do poste é idêntico para toda a série de comutadores. Em tanques de MT para correntes de 630 a 1600 A, há 5,5 kg de óleo, acima de 1600 e até 3150 A inclusive - 8 kg.

Para aumentar a confiabilidade, o design de switches individuais também inclui controles e proteções:

• eletroímãs de disparo;
• relés que atuam instantaneamente e com exposição a uma corrente de limiar;
• relé de subtensão;
• contatos adicionais.

Dependendo do método de layout, há interruptores de óleo baixos com um arranjo inferior da câmara de arco e um oposto - o superior. No primeiro caso, o contato móvel percebe o movimento de cima para baixo, no segundo - vice-versa. A capacidade de interrupção do último é maior.

Marcação do interruptor de óleo

Decodificar as marcações do fabricante no interruptor de óleo permitirá que você se familiarize com as informações básicas sobre ele. Vamos considerar, por exemplo, a rotulagem do switch VMG-133. O primeiro caractere “B” indica que há um interruptor à sua frente.

Segundo - "M" indica o tipo de interruptor, em um caso particular - baixo teor de óleo. Carta "G" determina a pertença a um determinado tipo de pote. 133 - série MB.

Regras de operação de MW

Reparação, pessoal operacional, especialistas associados à manutenção e operação de disjuntores de óleo são obrigados a conhecer as instruções relevantes, dispositivo, princípio de operação do equipamento.

Os funcionários que atendem ao CF durante a operação devem controlar:

1. Tensão efetiva, corrente de carga. Os indicadores não devem ir além dos valores da tabela.
2. A altura da coluna de óleo nos pólos, sem vazamento.
3. Presença de graxa nas partes friccionadas. Os contatos podem perder sua mobilidade e congelar se a lubrificação dos elementos de fricção ficarem espessos e sujos.
4. A poeira das instalações nas quais os interruptores estão localizados.
5. Conformidade das características mecânicas dos interruptores operados com normas tabulares.

Após cada viagem, você precisa inspecionar o equipamento. Informações sobre essas interrupções são registradas em um log especial. Deve haver um registro de defeitos para registrar informações sobre falhas detectadas durante a operação da unidade. O interruptor no qual ocorreu uma falha como resultado de um curto-circuito está sujeito a inspeção.

Verifique se há liberação de óleo. Se isso aconteceu, além disso, em grandes quantidades, isso indica uma falha anormal do curto-circuito. O equipamento é retirado de serviço e inspecionado. Quando o óleo está escuro, precisa de substituição. A taxa de abertura é afetada negativamente pela viscosidade do óleo, que aumenta com a queda da temperatura.

Às vezes, é necessário substituir o lubrificante antigo durante o reparo por um novo: CIATIM-221, GOI-54 ou TsiaTIM-201.

Depois de remover o MV do trabalho, os isoladores, a tração e o isolamento dos tanques para rachaduras estão sujeitos a uma inspeção minuciosa. Isolamento fortemente poluído é esfregado. A necessidade de um reparo extraordinário aparece após uma certa quantidade de falhas.

Inspeção periódica (software) é realizada mensalmente. Ao mesmo tempo, preste atenção ao grau de aquecimento do interruptor. TR (manutenção) é realizado anualmente. Ele inclui trabalhos como verificação e eliminação de defeitos em fixadores, cinemática de acionamento, nível de óleo e vedações. Peças isolantes também são verificadas quanto à sua integridade.

Após 3-4 anos após a revisão, execute a média (CP). Ele inclui todo o conjunto de trabalhos TP além de realizar medições da resistência de transição dos pólos e verificar os parâmetros mecânicos e de velocidade.

Em caso de detecção de inconsistência de características controladas com dados tabulares, a chave é desmontada, o ajuste e toda a gama de testes de alta tensão são realizados.

Durante um reparo extraordinário, eles geralmente tentam deixar o ajuste anterior inalterado. Por esse motivo, a chave é desmontada ao mínimo. A frequência de grandes reparações - de 6 a 8 anos. Uma inspeção geral é realizada em seu escopo, os cilindros são removidos do chassi, os pneus são desconectados, o inversor, os dispositivos de arco e os contatos do bloco são reparados.

Afinal, faça ajustes, pintura, conecte pneus, realize testes. Para todo o trabalho fora da documentação.

Além dos interruptores de tipo de óleo em redes de alta tensão, outros dispositivos de desconexão são usados. Por exemplo, gás e vácuo. Temos outros artigos em nosso site, que detalham as características e o design desses tipos de comutadores, bem como os recursos de seu uso:

• Interruptor de vácuo: dispositivo e princípio de funcionamento + nuances de escolha e conexão
• Disjuntores isolados a gás: diretrizes de seleção e regras de conexão

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Dispositivo, tipos, finalidade e operação do MW:

Revisão detalhada do VMP-10:

Todos os requisitos básicos para comutadores operando em condições de alta tensão também são atendidos por chaves de óleo. A maioria deles é segura e confiável em operação, fornece desconexão rápida, fácil de instalar. Apesar disso, os fabricantes estão se esforçando para garantir uma conformidade ainda maior com os requisitos para CF.

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