МАСЛЕНИ ПРЕКЪСВАЧИ

 

    Маслени прекъсвачи.

    Маслените прекъсвачи са едни от най-старите прекъсвачи, за дъгогасителна среда при тях се използва трансформаторно масло, което от своя страна  едновременно изпълнява ролята, както на дъгогасителна среда, така и изолация. Не се произвеждат в днешни дни. На фиг. 7 е показан общ вид на маслен прекъсвач, а на фиг.8 е показан разрез на двете дъгогасителни камери.


   

 


    Принцип на действие и устройство

    Металният казан 4 затворен отгоре с капак е напълнен с  трансформаторно масло до определено работно ниво. Казанът е с цилиндрична, елипсовидна, правоъгълна, или сферична форма за намаляване на така наречените “мъртви“ обеми на маслото, което не се използва за изолация и по този начин се намалява необходимото количество масло. Изолационната преграда 5 служи за избягване на евентуален пробив между частите под напрежение и казана. Въздушната възглавница между капака и нивото на маслото трябва де с необходимия обем, така че сместа от въздух и отделените газове ( метан, етан и др. ) при протичане на разряд в масло да бъде далеч от взривоопасните граници на налягането. При достигане на критични стойности на налягането в следствие на протичане на по-продължителен процес на горене на дъгата в маслото и следващия го процес на отделяне на газове, налягането може да бъде освободено през специален вентил  за предотвратяване на взривяване на прекъсвача.

    Токовата верига се осъществява посредством проводници минаващи през изолаторите 1 с вградени токови трансформатори 2, дъгогасителни камери 6 с неподвижните контакти, носени от траверсата 8, която се задвижва от задвижващия механизъм 3. Маслото се източва през крана 9.
    Контактните системи са най-често от розетков тик. Първите конструкции на маслени прекъсвачи са с просто прекъсване на тока в масло ( 1- 2 и повече прекъсвания на полюс ). В конструкциите след 1920 г. комутацията на тока, горенето и гасенето на дъгата става в дъгогасителни камери с надлъжно, напречно, смесено и др. продухване на дъгата.
    Конструкциите на маслените прекъсвачи са за външен ( в открита разпределителна уредба – ОРУ ) или вътрешен монтаж ( в закрита разпределителна уредба – ЗРУ ).При средно напрежение трите фази ( полюса ) са в един общ казан, а при високо напрежение всяка фаза ( полюс ) е в самостоятелен казан.

2. Маломаслени прекъсвачи

 

При маломаслените прекъсвачи маслото се използва само за гасене на електрическата дъга. За изолация между частите под напрежение и земята се използват твърди изолатори ( порцелан, гетинакс, епоксидна смола и др. ) Дъгата се гаси в дъгогасителна камера, намираща се в метален или изолационен цилиндър, пълен с масло, който обем е много по-малък от обема на казана при маслонапълнените прекъсвачи. Вследствие  от това габаритите, обема, теглото, монтажната площ, взриво и пожароопасността на маломаслените прекъсвачи са значително по-малки сравнение с многомаслените. На фиг.9 е показана конструктивна схема на маломаслен прекъсвач.

 

  1. Горен токов изход;"
  2. Неподвижен контакт ( розетка );
  3. Дъгогасителен пръстен;
  4. Изолационен цилиндър;
  5. Дъгогасителна камера;
  6. Дъгогасителен накрайник;
  7. Подвижно контактно жило;
  8. Плъзгащ контакт;
  9. Порцеланов изолатор;
  10. Долен токов извод;

 

 

 



2.1. Принцип на действие и устройство.

    Маломаслените прекъсвачи съществено се различават от  маслените. Тоководещата система  и дъгогасителната камера за всяка от фазите ( полюсите ) са обособени в отделни конструктивни единици ( модули ), което от своя страна позволява използването на тези модулите за различни цели:
    а) проектиране и производство на серия от прекъсвачи с различни параметри: номинално напрежение, номинален ток, комутационна възможност чрез геометрично подобие на елементите и др.
    б) възможност за последователно свързване на два или повече еднакви  модула с цел използването им за създаване на прекъсвач за  по-високо напрежение от това за което са предвидени модулите. Към отделните модули паралелно се свързват големи по стойност активни съпротивления или кондензатори за да се постигне равномерно разпределение на напрежението. Този принцип на паралелно свързване на съпротивления и кондензатори се използва и при по-късно появилите се добре познати днес въздушни и елегазови прекъсвачи. Дъгогасителната камера и принципа на гасене на дъга  на маломаслените прекъсвачи няма съществени разлика с тази на маслените прекъсвачи с изключение на някои подобрения.

  1. Разширител газов обем;
  2. Горен извод;
  3. Изпускателен отвор;
  4. Контактна розетка;
  5. Електрическа дъга;
  6. Напречни прегради;
  7. Маслени джобове;
  8. Газопаров мехур;
  9. Носещ корпус;
  10. Подвижно контактно жило;

    Показаната дъгогасителна камера на фиг. 10а ( в ляво ) е с надлъжно продухване на дъгата. Движението на подвижното контактно жило 10 надолу предизвиква запалване на електрическа дъга 5  поради отваряне на контактната система и постепенно освобождаване на маслените джобове 7. При горенето си в маслото дъгата предизвиква разлагане на маслото и повишаване на налягането вследствие на отделяне на газове от маслото. Създава се свръх налягане, изходът, на което е само нагоре през изпускателните отвори 3 към разширителя на газов обем 1. По пътя си нагоре газовете продухват аксиално дъгата и с комбинацията от разтегляне и продухване на дъгата става гасенето. Този тип камери работят добре при гасене на големи токове, но не и на малки токове поради това че при по-малките токове не се създава голямо автодъгово налягане.
    По-добри характеристики имат камерите с комбинирано ( напречно и надлъжно ) продухване на дъгата с цел гасене и на малки по стойност токове. Такава камера е показана на фиг.10б ( в дясно ). След освобождаване от контактното жило на отворите 11 се получава напречно продухване на дъгата. В начало­то на изключването газовете имат възможност да изтичат само от цен­тралния отвор. Той има неголямо сечение, в резултат на което наляга­нето в камерата достига високи стойности до момента на освобожда­ването на радиалните отвори 11 от контактното жило. През време на отварянето на тези отвори скоростта на жилото е висока и се получава бързо разтягане на дъгата не само в аксиално, но и в радиално направ­ление. Удължаването на дъгата и интензивното й охлаждане довеждат до изгасване на дъгата при първото преминаване на тока през нулева стойност. Скоростта е така разчетена, че това да стане след отваряне на радиалните канали. Малките токове се гасят, когато подвижното жи­ло е вече в долната половина на камерата, а големите в горната част на камерата.
    В маломаслените прекъсвачи се използват и други конструкции на дъгогасителни камери и начини на продухване на дъгата. При всички видове камери е трудно гасенето на дъга с малък ток, особено с индуктивен или капацитивен характер. В някои конструкции се използва принудително продухване на дъгата с маслена струя ( импулсно маслено продухване ). В зависимост от взаимното положение на тоководещата верига на полюса и заземените части, представляващи основата на конструкцията, маломаслените прекъсвачи са:

                   а) подвесен       ( окачван ) тип. Тоководещата система е успоредна на заземената

    основа и прекъсвачът се монтира на стената на килията на разпределителното устройство или на специална вертикална стойка;

               б) опорен ( колонков ) тип. Тоководещата верига е вградена в изолационна колона,

    перпендикулярна на основата. Прекъсвачът се монтира върху основата на килията или върху специален хоризонтален фундамент;

                  в)проходен тип. Тоководещата верига е вградена в проходен изолатор, който

    преминава през заземената част на конструкцията. Прекъсвачът се монтира върху хоризонтален фундамент или стойка.

    Прекъсвачите за вътрешен монтаж се изпълняват по трите конструктивни схеми. Изискванията към тях са: малогабаритност, проста, евтина и надеждна конструкция, удобна за производство и експлоатация, дистанционно и автоматизирано управление.
    Маломаслените прекъсвачи за външен монтаж са от опорен (колонков) тип. Използват се в разпределителните и преносните мрежи. При по-ниски напрежения и мощности задвижването на полюсите обикновено е общо, както при прекъсвачите за вътрешен монтаж. При по-високи напрежения и мощности на изключване всеки полюс има самостоятелно задвижване и може да бъде включван и изключван независимо от останалите. Едновременната комутация се осигурява от схеми за управление.

На фиг. 11 е показана принципна схема с разрез на единия модул на маломаслен прекъсвач.
В преносните и разпределителни мрежи се използват маломаслени прекъсвачи с различно номинално напрежение, ток и комутационна възможност.
            Възможностите на маломаслените прекъсвачи за монтаж, както на закрито така и на открито, простата и лека конструкция сравнение с маслонапълнените, ниската себестойност и серийно производство са едни от основните им предимства.

Независимо от по-добрите технически и експлоатационни показатели на маломаслените спрямо маслените прекъсвачи и голямото си разпространение в
    електроенергийната система те не са лишени от присъщите недостатъци на масленото гасене на дъгата: взриво и пожароопасност, замърсяване и овлажняване на маслото, които влошават дъгогасителните му качества, трудно гасене на дъга с малък ток, замърсяване на околната среда и др. Производството на маломаслени прекъсвачи от водещите фирми е спряно, а в електроенергийна­та система те постепенно се заменят от елегазови и вакуумни прекъсвачи, които имат много по-добри технически и експлоатационни характеристики.