Alyvinis jungiklis: rūšys, ženklinimas + naudojimo specifika

Tarp komutacinės įrangos garbingą vietą, kaip veteranas, užima aliejinis jungiklis, naudojamas tiek uždarose, tiek atvirose bet kokios įtampos skirstyklose.

Jo pagrindinė funkcija – įjungti-išjungti atskiras normaliai veikiančios elektros sistemos linijas arba nestandartinėse situacijose. Išjungimas, priklausomai nuo aplinkybių, vyksta automatiškai arba rankiniu būdu.

Šiame straipsnyje apžvelgsime esamas šių įrenginių rūšis, jų klasifikaciją ir ženklinimą. Taip pat skirsime dėmesį tokių jungiklių privalumams ir trūkumams, jų naudojimo ypatumams ir taisyklėms. Kad geriau suprastumėte medžiagą, parinkome schemas, lenteles, vaizdines nuotraukas ir temines vaizdo apžvalgas.

Aliejinių jungiklių privalumai ir trūkumai

Šie įrenginiai turi palyginti nesudėtingą konstrukciją. Jie pasižymi gera išjungimo geba, nepriklauso nuo oro sąlygų. Kilus gedimams, galima atlikti remonto darbus. Bakiniai MV tinka montuoti lauke. Yra sąlygos montuoti įmontuotus srovės transformatorius.

Svarbų vaidmenį MV veikime atlieka kontaktų išsiskirstymo greitis. Gali susidaryti situacija, kai kontaktai išsiskirsto didžiuliu greičiu ir lankas akimirksniu pasiekia kritinį ilgį. Tuomet atsistatančios įtampos dydžio gali nepakakti tarpkontaktiniam tarpui permušti.

Daugiau trūkumų turi bakiniai jungikliai. Pirmas – didelis alyvos kiekis, taigi ir nemaži šių agregatų bei skirstyklų matmenys. Antras – gaisro ir sprogimo pavojus, avarinėse situacijose pasekmės gali būti pačios nenuspėjamos.

Alyvos lygį tiek bake, tiek įvaduose, taip pat jos būklę reikia periodiškai kontroliuoti. Jei aptarnaujamuose elektros tinkluose yra MV, būtina turėti specialų alyvos ūkį.

Nuotraukoje aliejinis jungiklis VMG. Jis gali išjungti bet kokias apkrovos sroves ir trumpojo jungimo sroves, įskaitant ribinę išjungimo srovę. Šis tipas plačiai naudojamas transformatorių pastotėse.

Aliejinių jungiklių klasifikacija

Aliejinius jungiklius pradėta naudoti dar praėjusio amžiaus pabaigoje. Beveik iki XX amžiaus vidurio aukštos įtampos tinkluose kitų išjungimo įrenginių tiesiog nebuvo.

Egzistuoja dvi didelės šių aparatų grupės:

1. Bakiniai, kuriems būdingas didelis alyvos kiekis. Šiai įrangai alyva yra ir terpė, kurioje gesinamas lankas, ir izoliacija.
2. Mažaalyviniai arba mažo tūrio. Apie užpildo kiekį juose byloja pats pavadinimas. Šiuose jungikliuose yra dielektrinių elementų, o alyva čia reikalinga tik lanko gesinimui.

Pirmieji daugiausia naudojami skirstomuosiuose įrenginiuose nuo 35 iki 220 kV. Antrieji — iki 10 kV. Mažaalyviniai VMT serijos prietaisai taip pat naudojami lauko skirstyklose, skirtose 110 ir 220 kV.

Abiejų tipų lanko gesinimo principas yra identiškas. Atsiradęs lankas, atidarant aukštos įtampos jungiklio kontaktus, sukelia greitą alyvos išgaravimą. Dėl to aplink lanką susidaro dujinis apvalkalas. Šį darinį sudaro alyvos garai (apie 20%) ir vandenilis (H2).

Lanko tarpas dejonizuojamas greitai aušinant lanko kamieną, maišant apvalkale aukštos ir žemos temperatūros dujas.

Lanko atsiradimo momentu kontaktų zonoje temperatūra yra labai aukšta – apie 6000⁰. Atsižvelgiant į montavimo vietą, išskiriami jungikliai, naudojami vidaus, lauko montavimui, taip pat naudojami KRP – komplektinėse skirstyklose.

Rūšis #1 – bakinio tipo įranga

Šio tipo komutacinė įranga gali turėti vieną baką arba daugiau, priklausomai nuo įtampos. Pirmuoju atveju tai iki 10 kV, kai kuriais atvejais iki 35 kV. Kiekviena jungiklių, veikiančių aukštesnės įtampos įrenginiuose, fazė yra patalpinta į individualų baką.

Visi bakiniai jungikliai turi maždaug vienodą išdėstymą. Plieninis bakas ant įvadų su alyva talpina lanko gesinimo kameras. Išorinius kontaktus sujungia traversa.

Pavaros tiek bakiniams, tiek mažaalyviniams jungikliams gali būti rankinės, automatinės, surinktos ant solenoido įjungimo ritės, arba spyruoklinės. Antruoju atveju naudojama solenoido magnetinė savybė, leidžianti įtraukti metalinę šerdį, sujungtą per specialią sistemą su MV velenu.

Į solenoido apviją padavus nuolatinę elektros srovę, agregatas įsijungia, nes įtraukiamas magnetolaidžio strypas, o po to pasukamas jungiklio velenas.

Veloną šioje padėtyje laiko speciali skląstis. Kartu su įjungimu solenoidas nustato tam tikrą padėtį išjungimo spyruoklėms, kurios, gavus specialų elektrinį impulsą, išjungs MV.

Išjungimo procesą paleidžia antrasis solenoidas, išmušdamas ritininį mechanizmą (skląstį). Dėl to velenas akimirksniu apsisuka spyruoklės dėka ir įvyksta išjungimas. Solenoidinei pavarai veikti reikalinga akumuliatorinė baterija, kad ją maitintų nuolatine srove.

Kai nėra akumuliatoriaus, naudojama spyruoklinė pavara. Įjungimas atliekamas naudojant elektros variklį arba raumenų jėga. Rankinis išjungimas galimas mažos galios agregatams, kurių trumpojo jungimo srovės vertė yra iki 30 kA, o jiems išjungti reikia pritaikyti ne didesnę nei 25 kg jėgą.

Vienbaklis MV su atviru lanku

Kai kuriuose skirstomuosiuose įrenginiuose montuojami bakiniai jungikliai, neturintys lanko gesinimo kamerų. Elektros lankas čia gesinamas paprasčiausiu būdu – dvigubu kontaktų pertraukimu alyva užpildytoje talpykloje. Tokiems įrenginiams su atvira lanko priskiriami vietiniai modeliai VMB ir VME. Jie skirti vardinei 1,25 kA srovei.

VME-6-200 schema. Konstrukciją sudaro bakas (1), dangtis (2), porcelianiniai izoliatoriai (3), nejudantys kontaktai (4), judantys kontaktai (5), traversa (6), lanko gesinimo kontaktai (7), plokštės (8), spyruoklė (9), velenas (10)

Simbolis „E“ reiškia ekskavatorinį, skaitmuo 6 – vardinę įtampą 6 kV, 200 – vardinę srovę amperais. Šio MV išjungimo slenkstinė srovė – 1,25 kA. Šio MV bakas pagamintas iš plieno ir prijungtas prie ketaus liejinio dangčio varžtais. Bako sienelės padengtos izoliacija (13).

Šeši porcelianiniai izoliatoriai, einantys per dangtį, baigiasi varinėmis apkabomis, atliekančiomis nejudančių darbinių kontaktų funkciją. VME serija turi rankinį smagračio pavarą.

Ant traversos arba kontaktinio tiltelio yra judantys kontaktai. Čia taip pat yra lanko gesinimo mobilūs kontaktai, pagaminti iš žalvarinių kampuočių. Varinės plokštės su žalvariniais antgaliais, esančios apačioje ant izoliatorių galų – tai nejudantys lanko gesinimo kontaktai. Izoliuojanti traukė per kontaktą su pavaros mechanizmu perduoda judesį judantiems kontaktams.

Pakėlus traversą, nejudantys kontaktai yra uždaryti, už išjungimą atsakinga spyruoklė yra suspausta, MV yra įjungtas. Jungiklis yra sujungtas su užrakto pavaros velenu, kuris laiko jį darbinėje padėtyje. Bet kokio išjungimo metu užraktas atleidžiamas, spyruoklė išsispiria, o traversa greitai juda žemyn. Tuo metu vyksta nuoseklus darbinių kontaktų atidarymas: 4 ir 5, toliau – 7, 8.

Tai sukelia kiekviename jungiklio poliuje grandinės atidarymą dviejuose taškuose, lanko atsiradimą ir alyvos skaidymąsi. Apvalkalų 12 viduje slėgis siekia nuo 0,5 iki 1 MPa, taip suaktyvindamas dejonizacijos procesą. Per ne ilgiau kaip 0,1 s lankai užgesinami, o apvalkalai, kildami, atsiduria po dangčiu ir padidina oro pagalvės tūrį.

Kai visos MV fazės yra vienoje talpykloje, alyva izoliuoja kontaktus tarpusavyje ir nuo bako korpuso, kuris būtinai įžeminamas.

Pastaroji atlieka buferio vaidmenį, mažindama smūgio jėgą lanko gesinimo metu. Normali oro pagalvės aukštis – maždaug 25% tūrio. Šios ribos viršijimas gali sukelti sprogimą.

Tokie jungikliai yra paprasti eksploatuoti, palyginti nebrangūs, juos patogu naudoti atvirose pastotėse. Tačiau karšti alyvos garai net ir paprastai susilietus su deguonimi lengvai užsiliepsnoja.

Lanko degimas alyvos aplinkoje paleidžia polikondensacijos procesą, kuris pablogina alyvos elektrinį stiprumą. Baką užteršia nuosėdos, sudarytos iš anglies dalelių. Todėl būtinos agregato revizijos su alyvos keitimu.

Alyviniai jungikliai su lanko gesinimo kamera

Išjungimo galia ir bakinio tipo jungiklių darbo patikimumas žymiai padidėja dėl lanko gesinimo kameros buvimo. Ji dedama į bake esančią alyvą. Trijų bakų jungikliuose kiekviena fazė išdėstoma atskirame bake.

Vienas bakinio jungiklio polius pjūvyje. Jis turi lanko gesinimo kamerą С-35-630-10. Žymėjimas reiškia, kad jungiklis skirtas montuoti 35 kV ir aukštesnės įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose, projektuotas 630,4 kA vardinei srovei, išjungimo nominali – 10 kA.

Konstrukcija sudėtingesnė nei AJ be lanko gesinimo kamerų ir susideda iš:

• poliaus (1);
• srovės transformatoriaus (2);
• pavaros korpuso (3);
• strypo (4);
• fiksuoto kontakto (5);
• lanko gesinimo kameros (6);
• izoliacijos (7);
• šildymo elemento (8);
• alyvos nuleidimo įtaiso (9).

Viršutinė kameros dalis turi fiksuotą kontaktą. Įjungimo metu į jį įsiskverbia judantis kontaktas, turintis strypo formą. Išjungimo atveju strypas palieka fiksuotą kontaktą, dėl ko kameroje atsiranda lankas. Tuo metu atsirandantis slėgis eilės tvarka viršija atitinkamą jungiklių, neturinčių lanko gesinimo kameros, parametrą.

8-7 MPa slėgis sumažina lanko skersmenį, padidina tarpo pramušimo stiprumą praėjus srovei per nulį. Galiausiai vyksta greitesnis lanko gesinimo procesas. Iš judančio kontakto išėjus iš kameros, per laisvą angą seka dujų išmetimas su daliniu alyvos įtraukimu.

Lanko kamienas greitai aušinamas, vyksta intensyvi dejonizacija. Didėjant srovei, lanko gesinimo kameros veikimo efektyvumas auga. AJ gali veikti ir kaip įranga su atviru lanku, kai išjungiamos mažos srovės.

Be slėgio didinimo garų mišinyje lanko tarpelyje lanko užgesinimui pagreitinti naudojamas toks metodas kaip sustiprintas garų kokteilio pūtimas į lanko zoną. Yra išilginis, skersinis, priešpriešinis pūtimas.

Automatinio pūtimo tipą lemia lanko gesinimo kameros konstrukcija. Pirmuoju atveju garų mišinio vektorius yra išilginės krypties lanko stiebo atžvilgiu (a fragmentas). Esant skersinei pūtimo krypčiai, srautas juda statmenai lanko stulpui arba tam tikru kampu (b fragmentas).

Tuo atveju, kai srauto tėkmė nukreipta priešingai judančio kontakto su lanku vektoriui, vyksta priešpriešinis pūtimas. Dažnai lanko gesinimo įrenginiuose naudojamos šių metodų kombinacijos.

Lankas MV gesinamas 3 etapais. Pirmajame (a) lanke išsiskiria elektros energija, o uždarame gaubte generuojamas aukštas slėgis. Mišiniui išeinant iš gaubto prasideda antrasis etapas (b). Trečiasis (c) – iš kameros pašalinamos įkaitusių dujų ir skilimo produktų liekanos.

Paskutiniame etape atliekamas kameros paruošimas dalyvavimui kitame išjungimo cikle. Automatiniam pakartotiniam išjungimui šis etapas yra labai svarbus.

Rūšis #2 – puodiniai arba mažaliejiniai jungikliai

Uždaruose įrenginiuose puodiniai jungikliai naudojami kaip generatoriniai ir skirstomieji. Atviruose – kaip pastočių ir skirstomieji. Šio tipo jungikliuose alyva neatlieka izoliacinių funkcijų, ji reikalinga tik kaip terpė lankui gesinti.

Mažaalyvių MV gaisro ir sprogimo pavojus yra žymiai mažesnis nei bakinių. Jie montuojami tiek atviruose (ORU), tiek uždaruose (ZRU) skirstomuosiuose įrenginiuose bet kokių įtampų iki 110 kV. Polių izoliacijos tarpusavyje ir nuo žemės vaidmenį atlieka tokie dielektrikai kaip porcelianas, lieta derva, steatitas.

Alyva šiuose MV užima tik nuo 3 iki 4% poliaus tūrio. Mažas alyvos tūris, maža masė ir patogūs matmenys yra neginčijamas šios įrangos privalumas. Tačiau jie naudojami tokiuose sistemos mazguose, kur jungikliams nėra keliami aukšti reikalavimai.

Šie apribojimai paaiškinami stipriu atjungimo galios ryšiu su išjungiama srove, konstrukcijos nepritaikymu darbui dažnų išjungimų sąlygomis.

Kita priežastis – sunkumai įgyvendinant daugkartinius greitaeigius APV. Mažaalyviuose jungikliuose taikomi šie alyvos pūtimo tipai: skersinis, išilginis, mišrus. Specialistai veiksmingiausiu laiko pirmąjį.

Šio tipo jungikliuose, skirtuose ZRU, kontaktai patalpinti plieninėje talpykloje. MV, kurių įtampa 35 kV ir daugiau, turi porcelianinį apvalkalą. Dažniau naudojama pakabinama 6-10 kV įranga. Jos korpusas pritvirtintas prie visiems poliams bendro rėmo. Visi trys poliai turi lanko gesinimo kamerą, kiekvienas skirtas vienam kontaktų pertraukimui, o esant didesnėms įtampoms – dviem ir daugiau.

Mažaalygių jungiklių konstrukcija apima judantį ir nejudantį kontaktus (1 ir 3), lanko gesinimo kamerą (2) ir darbinius kontaktus (4).

Pagal pateiktą schemą gaminami VMP, VMG, MG jungikliai, skirti įtampai iki 20 kV. Didelių vardinių srovių jungiklių konstrukcijos ypatybė yra ta, kad išorėje yra darbiniai kontaktai, o viduje (bakelyje) – lanko gesinimo kontaktai.

VMP serijos jungikliai dažnai naudojami uždaromuosiuose įrenginiuose, taip pat KRU 6-10 kV. Komplektiniuose skirstomuosiuose įrenginiuose montuojami VK serijos jungikliai. Jie komplektuojami su įmontuota elektromagnetine arba spyruokline pavara ir yra skirti išjungimo srovėms 20–31,5 kA bei vardinėms srovėms 630–3150 A.

Kolonniniai jungikliai, specialiai gaminami KRU, pasižymi išstumiama konstrukcija. 35 kV įrenginiuose montuojami VM kolonninio tipo jungikliai iš VMK ir VMUE serijų. 110, 220 kV skirstomieji įrenginiai (RU) aprūpinami VMT serijos jungikliais. Agregatas turi suvirintą pagrindą, ant kurio yra trys jo poliai. Valdymas – spyruoklinė pavara.

Nuotraukoje – VMT-110 jungiklis. Kairėje pusėje pavaizduoti mazgai, iš kurių jis sudarytas: spyruoklinė pavara (1), jungikliaus poliaus atraminis izoliatorius (2), lanko gesinimo įtaisas (3), pagrindas (4), valdymo mechanizmas (5).

Dešinėje nuotraukos pusėje parodytas modulis, kuriame: 1 – srovės nuotakas, 2 – judantysis kontaktas, sujungtas su srovės nuotaku per srovės nuėmimo įtaisus. Lanko gesinimo kamera pažymėta numeriu 3, nejudantis kontaktas – 5. Visa tai yra tuščiaviduriame porcelianiniame izoliatoriuje (4). Jo viduje yra transformatorinė alyva, o viršuje – dangtis (6).

Pastarasis komplektuotas manometru, kad būtų galima stebėti slėgį modulyje. Be to, ant dangčio yra mazgas suslėgtų dujų mišiniui pildyti, automatinis išleidimo vožtuvas, alyvos rodiklis (8). Mobilusis kontaktas ir valdymo įtaisas yra sujungti izoliacinėmis traukėmis.

Poliaus konstrukcinis atlikimas yra identiškas visai jungiklių serijai. MV bakeliuose, skirtiems vardinėms srovėms nuo 630 iki 1600 A, yra 5,5 kg alyvos, o nuo 1600 iki 3150 A imtinai – 8 kg.

Siekiant padidinti patikimumą, į atskirų jungiklių konstrukciją papildomai įtraukiami valdymo ir apsaugos elementai:

• išjungimo elektromagnetai;
• relės, veikiančios momentiškai ir su uždelsimu esant slenkstinei srovei;
• minimalios įtampos relė;
• papildomi kontaktai.

Priklausomai nuo išdėstymo būdo, yra mažaalygių jungiklių su apatiniu lanko gesinimo kameros išdėstymu ir priešingu – viršutiniu. Pirmuoju atveju judantysis kontaktas atlieka judesį iš viršaus į apačią, antruoju – atvirkščiai. Pastarųjų išjungimo geba yra didesnė.

Aliejinių jungiklių ženklinimas

Gamintojo ant alyvinio jungiklio uždėto ženklinimo iššifravimas leis susipažinti su pagrindine informacija apie jį. Pavyzdžiui, panagrinėkime VMG-133 jungiklio ženklinimą. Pirmasis simbolis „V“ rodo, kad tai yra jungiklis.

Šioje schemoje pateikta aukštos įtampos jungiklių, įskaitant ir aliejumi užpildytos įrangos, sąlyginio žymėjimo sudėtis

Antrasis — „M“ žymi jungiklio tipą, konkrečiu atveju — mažaliejinį. Raidė „G“ nurodo priklausomybę konkrečiai rūšiai — puodinį. 133 — MV serija.

MV eksploatavimo taisyklės

Remontinis, operatyvinis personalas, specialistai, susiję su aliejinių jungiklių priežiūra ir eksploatavimu, privalo žinoti atitinkamas instrukcijas, įrenginio sandarą, veikimo principą.

Darbuotojai, prižiūrintys MV, eksploatavimo metu privalo kontroliuoti:

1. Veikiamąją įtampą, apkrovos srovę. Rodikliai neturi viršyti lentelėje nurodytų reikšmių.
2. Aliejaus stulpelio aukštį poliuose, nuotėkių nebuvimą.
3. Tepalo buvimą trinamose dalyse. Kontaktai gali prarasti judrumą ir užstrigti, jei trinamų elementų tepalas tampa tirštas ir nešvarus.
4. Patalpų, kuriose įrengti skirstomieji įrenginiai, dulkėtumą.
5. Eksploatuojamų jungiklių mechaninių charakteristikų atitikimą lentelėje nurodytoms normoms.

Po kiekvieno TJ išjungimo reikia apžiūrėti įrangą. Duomenys apie šiuos išjungimus įrašomi į specialų žurnalą. Privaloma turėti defektų žurnalą, skirtą įrašyti informaciją apie gedimus, nustatytus agregato veikimo metu. Jungiklis, kuris buvo išjungtas dėl TJ, turi būti apžiūrėtas.

Tikrinama, ar nėra aliejaus išsiveržimo. Jei taip atsitiko, ir dar dideliu kiekiu, tai rodo neeilinį TJ išjungimą. Įranga išimama iš eksploatacijos ir apžiūrima. Kai aliejus tamsus, jį reikia pakeisti. Atsidarymo greičiui neigiamai įtakoja aliejaus klampumas, didėjantis krentant temperatūrai.

Kartais remonto metu atsiranda poreikis pakeisti seną tepalą nauju: CIATIM-221, GOI-54 arba CIATIM-201.

Lentelė su aliejinių jungiklių techninėmis charakteristikomis. Jei faktinės vertės neatitinka gamyklinių, reguliavimas atliekamas iš naujo.

Po MV išvedimo iš darbo atidžiai apžiūrimi atraminiai izoliatoriai, traukės, talpų izoliacija dėl įtrūkimų. Stipriai užteršta izoliacija nuvaloma. Poreikis neeiliniam remontui atsiranda po tam tikro TJ skaičiaus.

Periodinė apžiūra (PA) atliekama kas mėnesį. Tuomet atkreipiamas dėmesys į jungiklio įkaitimo laipsnį. Einamasis remontas (ER) atliekamas kasmet. Jis apima tokius darbus kaip tvirtinimo detalių, pavaros kinematikos, alyvos lygio, sandariklių defektų tikrinimas ir šalinimas. Taip pat tikrinamos izoliacinės detalės dėl jų vientisumo.

Praėjus 3–4 metams po kapitalinio remonto, atliekamas vidutinis (SR). Jį sudaro visas TR darbų rinkinys, taip pat papildomai atliekami polių pereinamosios varžos matavimai ir tikrinami mechaniniai bei greičio parametrai.

Nustačius kontroliuojamų charakteristikų neatitikimą lentelės duomenims, jungiklis išardomas, atliekamas reguliavimas ir visas aukštosios įtampos bandymų kompleksas.

Neplaninio remonto metu dažniausiai stengiamasi palikti nepakeistą ankstesnįjį reguliavimą. Dėl šios priežasties jungiklis išardomas kuo mažiau. Kapitalinio remonto periodiškumas – nuo 6 iki 8 metų. Jo apimtyje atliekamas bendras patikrinimas, nuo rėmo nuimami cilindrai, atjungiami šynai, remontuojama pavara, lanko gesinimo įrenginiai, blokiniai kontaktai.

Po visko atliekamas reguliavimas, dažymas, prijungiami šynai, atliekami bandymai. Visiems darbams parengiama dokumentacija.

Be alyvinių tipo jungiklių aukštosios įtampos tinkluose naudojami ir kiti išjungimo įrenginiai. Pavyzdžiui, sieros heksafluoridiniai ir vakuuminiai. Mūsų svetainėje yra kitų straipsnių, kuriuose išsamiai aptariamos šių tipų jungiklių charakteristikos, konstrukcija ir naudojimo ypatumai:

• Vakuuminis jungiklis: įrenginys ir veikimo principas + pasirinkimo ir prijungimo niuansai
• Elektrodujiniai jungikliai: pasirinkimo gairės ir prijungimo taisyklės

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

MV (aliejinių jungiklių) konstrukcija, rūšys, paskirtis ir eksploatacija:

Išsamus VMP-10 apžvalga:

Visus pagrindinius reikalavimus, keliamus jungikliams, veikiantiems aukštosios įtampos sąlygomis, atitinka ir aliejiniai jungikliai. Dauguma jų yra saugūs ir patikimi darbe, užtikrina greitą atjungimą, yra paprastai montuojami. Nepaisant to, gamintojai siekia užtikrinti dar didesnį atitikimą MV keliamiems reikalavimams.

Jūs turite žinių apie aliejinius jungiklius ir norite papildyti pateiktą medžiagą naudinga informacija? Gal pastebėjote neatitikimą ar klaidą? O gal turite klausimų šia tema? Parašykite mums, prašome, apie tai po straipsniu – būsime jums dėkingi.