スイッチング機器の中で、ベテランとしての名誉ある場所は、あらゆる電圧の屋内および屋外の開閉装置の両方で使用されるオイルスイッチで占められています。
その主な機能は、正常に機能している電気システムの個々のラインをオンまたはオフにすることです。シャットダウンは、場合によっては、自動または手動です。
この記事では、これらのデバイスの既存のタイプ、それらの分類とラベル付けについて検討します。また、そのようなスイッチの長所と短所、機能、およびそれらの使用に関するルールにも注意を払います。資料をよりよく理解するために、図、表、視覚的な写真、テーマ別ビデオレビューを選択しました。
オイルスイッチの長所と短所
これらのデバイスは比較的シンプルなデザインです。彼らは良い破壊能力を持っており、気象条件に依存しません。故障が発生した場合、修理を行うことができます。タンクMVは屋外設置に適しています。内蔵変流器の設置には条件があります。
MVの作業で重要な役割を果たすのは、接触分岐の速度です。接点が高速で発散し、アークがそのために重要な長さに瞬時に達すると、状況が発生する可能性があります。この場合、復元された電圧の大きさは、接触ギャップを突破するのに十分でない場合があります。
短所は、タンクスイッチの場合です。 1つ目は、大量のオイルが存在することです。したがって、これらのユニットと開閉装置のかなりの寸法があります。第二に-火災や爆発の危険、緊急事態では、結果は最も予測不能になる可能性があります。
タンクとインレットのオイルレベルとその状態は、定期的に管理する必要があります。配電される電源ネットワークにMVがある場合、特別な石油設備が必要です。
写真はVMGオイルスイッチ。制限シャットダウン電流を含め、負荷電流と短絡電流を切断できます。このタイプは変電所で広く使用されています。
オイル遮断器の分類
オイルスイッチの使用は、ついに世紀末に始まりました。ほぼ20世紀の半ばまで、高電圧ネットワークには他の切断装置はありませんでした。
これらのデバイスには2つの大きなグループがあります。
- タンク大量の油の存在が特徴的です。この装置では、アークが消える環境と絶縁の両方です。
- 低油または少量。それらの中のフィラーの量は名前自体を言います。これらのスイッチには誘電体要素が含まれており、ここにあるオイルは消火にのみ必要です。
前者は主に35〜220 kVの配電設備で使用されます。 2番目-最大10 kV。 BMT低油装置は、110および220 kV用に設計された屋外開閉装置にも使用されています。
消弧の原理はどちらのタイプでも同じです。スイッチの高電圧接点が開いたときに現れるアークは、オイルの急速な蒸発を引き起こします。これにより、アークの周りにガスシェルが作成されます。この形成は、油蒸気(約20%)と水素(H2)で構成されています。
シェル内で高温ガスと低温ガスを混合してアークバレルを急速に冷却した結果、アークギャップは脱イオン化されます。
接触ゾーンでアークが発生する瞬間、温度は非常に高く、約6000⁰です。設置に応じて、回路ブレーカーは屋内および屋外での使用、および開閉装置-完全な開閉装置での使用に使用されます。
表示#1-タンクタイプの機器
このタイプのスイッチング機器は、電圧に応じて1つ以上のタンクを持つ場合があります。最初のケースでは最大10 kV、場合によっては最大35です。高電圧の設備で動作する回路ブレーカーの各相は、個別のタンクに配置されます。
すべてのタンクスイッチのレイアウトはほぼ同じです。入口にオイルが入った鋼製タンクが消火室を設置します。外部接点がアームを橋渡し
タンクと低オイルの両方の回路ブレーカーへの駆動は手動で行うことができ、ソレノイドスイッチングコイルに自動的に組み付けられるか、ばねに取り付けられます。 2番目のケースでは、ソレノイドの磁気特性が使用されます。これにより、特別なシステムによってMVシャフトに接続された金属コアを締め付けることが可能になります。
巻線に直流ソレノイドが供給されると、磁気回路ロッドが後退してユニットがオンになり、続いて回路ブレーカーシャフトが回転します。
特別なラッチがシャフトをこの位置に保持します。スイッチを入れると同時に、ソレノイドはスプリングを切り離すための明確な位置を設定し、特別な電気インパルスが到着したときにMVを切り離します。
シャットダウンプロセスでは、ローラーメカニズム(ラッチ)をノックアウトして、2番目のソレノイドを起動します。その結果、シャフトはスプリングにより瞬時に回転して停止します。ソレノイドドライブの動作には、直流を供給するためにバッテリーの存在が必要です。
バッテリーがない場合は、スプリングドライブが使用されます。包含は、電気モーターを使用して、または筋肉の努力により行われます。手動シャットダウンは、短絡電流値が最大30 kAの低電力ユニットで可能です。シャットダウンには、最大25 kgの力を加える必要があります。
オープンアークの単一タンクMV
一部の開閉装置では、アーク室のないタンクスイッチが設置されています。ここでの電気アークは、最も簡単な方法で消火されます-油で満たされた容器の接点を2回破壊することによって。オープンアークのこのようなデバイスには、VMBおよびVMEの国内モデルが含まれます。定格電流は1.25 kAです。
スキームVME-6-200。設計は、タンク(1)、カバー(2)、磁器碍子(3)、固定接点(4)、可動接点(5)、クロスヘッド(6)、アーク接点(7)、プレート(8)、ばね(9)で構成されています)、シャフト(10)
記号「E」は掘削を表し、6は6 kVの電圧定格、200はアンペア単位の定格電流です。このMVのしきい値遮断電流は1.25 kAです。このMVのタンクは鋼製で、ボルトで鋳鉄の蓋に接続されています。タンクの壁は断熱材で覆われています(13)。
固定作業接点として機能する銅製ブラケットで蓋の端を通過する6つの磁器がいしVMEシリーズには、手動フライホイールドライブがあります。
トラバースまたはコンタクトブリッジに可動接点があります。真鍮の正方形の形をしたアーク移動接点もここにあります。真鍮の端が絶縁体の端の下部にある銅板は、固定アーク接点です。駆動機構との接点を介した絶縁ロッドは、可動接点の動きを伝達します。
トラバースが上昇すると、固定接点が閉じ、切断を担当するスプリングが圧縮され、MVがオンになります。スイッチは、所定の位置に保持するラッチ駆動シャフトに接続されています。切断すると、ラッチが解放され、スプリングが開き、ヨークが素早く下に追従します。同時に、作業連絡先が順番に開かれます:4と5、次に7.8。
これにより、回路遮断器の各極の2点で、アークが発生し、オイルが分解します。シェル12の内部では、圧力は0.5から1MPaに達し、それによって脱イオンプロセスを活性化する。最大0.1秒以内に、弧が消え、上昇している殻が蓋の下に現れ、エアクッションの体積が増加します。
MVのすべてのフェーズが1つのタンク内にある場合、オイルは相互間の接触をタンク本体から分離します。
後者は緩衝剤として機能し、消火過程での衝撃力を軽減します。エアクッションの通常の高さは、体積の約25%です。このしきい値を超えると、爆発を引き起こす可能性があります。
このようなスイッチは、操作が簡単で、比較的安価で、オープンな変電所での使用に便利です。しかし、高温のオイル蒸気は、酸素と簡単に接触したとしても、簡単に発火します。
油媒体中でのアーク燃焼は、重縮合プロセスを開始し、これは油の電気的強度を損ないます。タンクは、炭素粒子からなる堆積物を詰まらせます。したがって、オイル交換を伴うユニットの修正が必要です。
インタラプターチャンバー付きオイルスイッチ
タンクタイプの回路ブレーカーの遮断能力と信頼性により、アークチャンバーの存在が大幅に増加します。タンク内のオイルに入れられます。 3タンク回路ブレーカーでは、各相は別々のタンクに配置されます。
タンクスイッチの1つの極の断面図。アークチャンバーС-35-630-10。
設計は、アーキングチャンバーのないVMよりも複雑で、以下で構成されます。
- 極(1);
- 変流器(2);
- ドライブハウジング(3);
- ロッド(4);
- 静止接触(5);
- アークチャンバー(6);
- 分離(7);
- 加熱要素(8)。
- オイル排出装置(9)。
カメラの上部には固定接点が装備されています。オンにすると、ロッドの形をした可動接点が貫通します。トリップの場合、ロッドは固定接点を残し、その結果、チャンバー内にアークが現れます。この場合に発生する圧力は、アークチャンバーを備えていないスイッチの対応するパラメーターよりも桁違いに高くなります。
8 -7 MPaの圧力は、アークの直径を減らし、電流がゼロマークを通過した後のギャップの破壊強度を高めます。その結果、より速い消弧プロセスが発生します。可動接点がチャンバーから出た後、オイルが部分的に捕捉された排気ガスが自由穴を通過します。
アークのバレルは急速に冷却され、激しい脱イオンが発生します。電流の増加に伴い、アークチャンバーの効率が向上します。 MVは、小電流が切断された場合にオープンアークを備えた機器としても機能します。
アークギャップ内の蒸気混合物の圧力を増加させることに加えて、アークの消滅を加速するために、スチームカクテルのアークゾーンへの吹き込みを強化するなどの方法が使用されます。縦方向の爆風、横方向、近づいています
自動ブラストのタイプは、アークチャンバーの設計によって決まります。最初のケースでは、蒸気混合ベクトルは、アークシャフト(フラグメントa)に対して長手方向を持ちます。横断方向では、スラックフローは円弧柱に垂直な方向または特定の角度で移動します(フラグメントb)。
流れの流れがアークとの可動接点の動きのベクトルと反対の方向を持っている場合、カウンターブラストがあります。これらの方法の組み合わせは、アーク放電装置でよく使用されます。
MVのアークは3段階で消えます。最初の(a)では、エネルギーがアークで生成され、高圧が閉殻で生成されます。混合物が殻を出る瞬間に、第2段階(b)が始まります。 3番目(c)-チャンバーからの加熱ガスと崩壊生成物の残骸の除去
最後の段階では、カメラは次のシャットダウンサイクルに参加する準備ができています。自動再起動の場合、この手順は非常に重要です。
表示#2-ポットまたは低油遮断器
屋内設置では、発電機および配電としてトイレスイッチが使用されます。外で-変電所および配電として。このタイプのスイッチでは、オイルは絶縁機能を発揮せず、アークを消すための媒体としてのみ必要です。
少量のVMの火災および爆発の危険性は、タンクのVMのそれよりも大幅に低くなります。それらは、開閉装置と110 kVまでの任意の電圧の開閉装置の両方に設置されます。磁極の相互および地球に対する絶縁の役割は、磁器、注型樹脂、ステアタイトなどの誘電体によって実行されます。
これらのVMのオイルは、極の体積の3〜4%しか占めていません。少量のオイル、軽量、便利な寸法は、この装置の明白な利点です。ただし、スイッチに高い要件がないシステムのノードで使用されます。
これらの制限は、遮断能力と遮断電流の強いつながり、頻繁なシャットダウンの状態で構造が機能できないことによって説明されます。
もう1つの理由は、複数の高速ARの実装が難しいことです。少量の遮断器では、横型、縦型、混合型のオイルブラストが使用されます。専門家は、最初のものが最も効果的であると考えています。
屋内開閉装置用に設計されたこのタイプのスイッチの場合、接点は鋼製タンクに配置されます。 35 kV以上のMV電圧には、磁器製のシェルがあります。最も使用されている機器は6〜10 kVで吊り下げられています。本体はすべてのポールに共通のフレームに固定されています。 3つのポールすべてにアークチャンバーがあり、それぞれが1つのオープン接点用に設計されており、高電圧で2以上です。
小型のオイル回路ブレーカーの設計には、可動および固定接点(1および3)、アークチャンバー(2)、接点(4)が含まれます
上記のスキームによれば、VMP、VMG、MG回路遮断器は最大20 kVの電圧用に設計されています。高定格電流用の回路遮断器の設計の特徴は、作動接点が外側にあり、アーク接点がタンクの内側にあることです。
VMPシリーズ回路ブレーカーは、多くの場合、開閉装置6-10 kVだけでなく、クローズドデバイスでも使用されます。完全な開閉装置には、VKシリーズスイッチが取り付けられています。それらは、組み込みの電磁またはスプリングドライブを備えており、20〜31.5 kAの遮断電流および630〜3150 Aの定格電流用に設計されています。
開閉装置用に特別に製造されたコラムスイッチは、スライド式の設計が特徴です。 35 kVのインストールでは、VMKおよびVMUEシリーズの列型VMがインストールされます。 BMTシリーズのスイッチを装備した開閉装置110、220 kV。ユニットには、3つの極が配置された溶接ベースがあります。管理-春のドライブ。
写真はVMT-110スイッチ。左側の画像は、それが構成するノードを示しています:スプリングドライブ(1)、絶縁体、スイッチの支柱(2)、アーク装置(3)、ベース(4)、制御機構(5)
モジュールは写真の右側に示されています。1はコレクター、2はコレクターを介してコレクターに接続された可動接点です。番号3でマークされたインタラプタチャンバー、固定接点-5.上記のすべては、磁器製の中空絶縁体(4)に配置されます。内部は変圧器オイルで、上部はキャップ(6)です。
後者には、モジュール内の圧力を監視できるように圧力計が装備されています。さらに、カバーには圧縮ガス混合物を充填するためのユニット、自動排気バルブ、オイルインジケーター(8)があります。可動接点と制御装置は絶縁棒で接続されています。
ポールの設計は、一連のスイッチ全体で同じです。現在の定格が630〜1600 AのMVタンクには、1600を超え、最大3150 A(8 kg)までのオイルが5.5 kgあります。
信頼性を高めるために、個々の回路ブレーカーの設計には、制御および保護要素がさらに含まれています。
- 電磁石の切断;
- 瞬時に動作し、しきい値電流のシャッター速度で動作するリレー。
- 低電圧リレー;
- 追加の連絡先。
レイアウト方法に応じて、アークチャンバーの下部配置と反対の上部-配置の低オイル回路ブレーカーがあります。最初のケースでは、可動接点が上から下へ、2番目のケースでは反対方向に動きます。後者の破壊能力はより高いです。
オイルスイッチのマーキング
メーカーがオイルスイッチに付けたマーキングをデコードすることで、基本的な情報を知ることができます。たとえば、VMG-133スイッチのマーキングを調べてみましょう。最初の文字「B」は、スイッチがあることを示します。
この図は、油入機器を含む高電圧回路ブレーカーの記号の構成を示しています
第二- 「M」 特定の場合のスイッチのタイプを示します-低オイル。文字 「G」 特定の種に属することを決定します-鉢植え。 133 -シリーズMV。
MV運用ルール
修理、運用担当者、オイル遮断器の保守と操作に関連する専門家は、関連する指示、装置、機器の動作原理を知る必要があります。
運用中にMVを提供する従業員は、以下を制御する必要があります。
- 実効電圧、負荷電流。指標は表の値を超えてはなりません。
- 極での油柱の高さ、漏れのないこと。
- 摩擦部分にグリースが存在する。摩擦要素の潤滑が厚く汚れていると、接点が可動性を失い、凍結する可能性があります。
- 開閉装置が配置されている部屋のほこり。
- 作動中の回路遮断器の機械的特性のテーブル規格への準拠。
短絡をシャットダウンするたびに、機器を検査する必要があります。これらの停止に関する情報は、特別なログに記録されます。装置の操作中に検出された誤動作に関する情報を記録するために、欠陥ログを利用できる必要があります。短絡によるトリップが発生したスイッチは点検の対象となります。
油の流出を確認します。これが大量に発生した場合は、短絡の異常シャットダウンを示しています。設備が廃止され、検査されます。オイルが暗い場合、交換が必要です。温度が下がるとオイルの粘度が上昇するため、開放速度は悪影響を受けます。
修復中に古いグリースを新しいグリースと交換することが必要になる場合があります。 TsIATIM-221, GOI-54 または TsIATIM-201.
オイルサーキットブレーカの技術的特性を示す表。実際の値が工場出荷時の値と一致しない場合、調整が繰り返されます
MVの運転を停止した後、サポート絶縁体、ロッド、およびクラック用のタンク絶縁は、徹底的な検査の対象となります。汚れがひどい断熱材を拭きます。ある程度の短絡の後、異常な修理が必要になります。
毎月定期点検(ON)を実施しています。この場合、スイッチの発熱の程度にご注意ください。 TR(現在の修理)は毎年実行されます。これには、ファスナーの欠陥のチェックと修正、ドライブの運動学、オイルレベル、シールなどのタスクが含まれます。絶縁パーツの完全性もチェックされます。
大幅なオーバーホールから3〜4年後、平均(SR)を実行します。これには、TP操作の全セットに加えて、極の遷移抵抗を測定し、機械的パラメータと速度パラメータをチェックします。
制御された特性と表形式のデータの不一致が検出された場合は、回路ブレーカーが分解され、調整と全範囲の高電圧テストが実行されます。
緊急修理時には、主に以前の調整を変更しないようにします。このため、回路ブレーカーは最小限に分解されます。オーバーホールの頻度は6〜8年です。その範囲では、一般的な検査が行われ、シリンダーがフレームから取り外され、タイヤが切断され、ドライブ、アーク装置、およびブロック接点が修理されます。
結局のところ、彼らは調整、塗装、タイヤの接続、テストを行っています。すべての作業について、ドキュメントを作成します。
オイルタイプのサーキットブレーカに加えて、他のブレーカ装置も高電圧ネットワークで使用されています。たとえば、ガスと真空。これらのタイプのスイッチの特性と設計、およびそれらの使用の特徴を詳しく説明している他の記事がサイトにあります。
- 真空遮断器:デバイスと動作原理+選択と接続のニュアンス
- ガス絶縁スイッチ:基準点と接続ルール
MVのデバイス、タイプ、目的、および操作:
VMP-10の詳細なレビュー:
高電圧条件下で動作する回路ブレーカーのすべての基本要件は、オイル回路ブレーカーによっても満たされます。それらのほとんどは、操作において安全で信頼性が高く、迅速なシャットダウンを提供し、インストールが簡単です。これにも関わらず、製造業者はMVによって提起された要件への準拠をさらに確実にするよう努めています。
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