Konserwacja wyłączników olejowych i próżniowych wysokiego napięcia

Przeznaczenie przełączników wysokiego napięcia

Łączniki służą do przełączania obwodów elektrycznych we wszystkich trybach pracy: w tym do odłączania prądów obciążenia, prądów zwarciowych, prądów magnesowania transformatorów, prądów ładowania linii i szyn.

Najcięższym zadaniem wyłącznika jest przerywanie prądów zwarciowych. Podczas przepływu prądów zwarciowych wyłącznik jest narażony na działanie znacznych sił elektrodynamicznych i wysokich temperatur. Ponadto każde samoczynne lub ręczne ponowne zamknięcie zwarcia nieodwracalnego wiąże się ze zniszczeniem szczeliny między zbieżnymi stykami i przejściem prądu udarowego przy niskim ciśnieniu w styku, co prowadzi do ich przedwczesnego zużycia. Aby wydłużyć żywotność, styki są wykonane z metalowej ceramiki.

Konstrukcja wyłączników opiera się na różnych zasadach. gaszenie łuku.

Główne wymagania dotyczące przełączników we wszystkich trybach pracy to:

a) niezawodne odłączenie wszelkich prądów w zakresie wartości znamionowych.

b) prędkość graniczna, tj. wygaszanie łuku w możliwie najkrótszym czasie.

c) możliwość automatycznego ponownego zamykania.

d) bezpieczeństwo wybuchowe i pożarowe.

e) łatwość konserwacji.

Obecnie na stacjach i podstacjach stosowane są wyłączniki różnych typów i konstrukcji. Przeważnie używane przełączniki zbiornika oleju z dużą ilością oleju, przełączniki niskiego poziomu oleju z małą ilością oleju i przełączniki podciśnienia.

Działanie przełączników olejowych

W wyłącznikach zbiorników o dużej pojemności olej jest używany zarówno do gaszenia łuku, jak i do izolowania części przewodzących od uziemionych konstrukcji.

Gaszenie łuku w wyłącznikach olejowych zapewnia działanie na nie medium łuku — oleju. Procesowi towarzyszy silne nagrzewanie, rozkład oleju i tworzenie się gazów. Mieszanka gazowa zawiera do 70% wodoru, co decyduje o wysokiej zdolności oleju do gaszenia łuku.

Im wyższa wartość wyłączanego prądu, tym intensywniejsze jest tworzenie się gazu i skuteczniejsze gaszenie łuku.

Ważną rolę odgrywa również szybkość styków w przełączniku. Przy dużej prędkości ruchu styków łuk szybko osiąga długość krytyczną, przy której napięcie powrotne jest niewystarczające do przerwania przerwy między stykami.

Lepkość oleju w przełączniku niekorzystnie wpływa na prędkość styku. Lepkość wzrasta wraz ze spadkiem temperatury.Zagęszczanie i zanieczyszczenie smaru części ciernych mechanizmów transmisyjnych i napędów ma w dużej mierze odzwierciedlenie w charakterystyce prędkości przełączników. Zdarza się, że ruch styków staje się wolniejszy lub całkowicie zatrzymuje się, a styki zastygają. Dlatego podczas naprawy konieczna jest wymiana starego smaru w zespołach ciernych na nowy smar przeciw zamarzaniu CIATIM-201, CIATIM-221, GOI-54.

Działanie wyłączników próżniowych

Głównymi zaletami wyłączników próżniowych jest prostota konstrukcji, wysoki stopień niezawodności oraz niskie koszty eksploatacji.Znalazły one zastosowanie w instalacjach elektrycznych o napięciu 10 kV i większym.

Główną częścią przerywacza próżni jest komora próżniowa. Cylindryczny korpus komory składa się z dwóch odcinków pustych izolatorów ceramicznych połączonych metalową uszczelką i zamkniętych na końcach kołnierzami. Wewnątrz komory znajduje się układ styków oraz ekrany elektrostatyczne, które chronią powierzchnie izolacyjne przed metalizacją produktami erozji styków oraz przyczyniają się do rozkładu potencjałów wewnątrz komory. Stały styk jest mocno przymocowany do dolnego kołnierza komory. Ruchomy styk przechodzi przez górny kołnierz komory i jest z nim połączony za pomocą tulei ze stali nierdzewnej, tworząc hermetycznie uszczelnione ruchome połączenie. Komory biegunów wyłącznika są zamontowane na ramie metalowej z izolatorami wsporczymi.

Ruchome styki kamer sterowane są wspólnym napędem za pomocą prętów izolacyjnych i podczas wyzwalania poruszają się o 12 mm, co pozwala na osiągnięcie dużych prędkości wyzwalania (1,7…2,3 ms).

Powietrze jest zasysane z komór do wysokiej próżni, która utrzymuje się przez cały okres ich użytkowania. Tak więc gaszenie łuku elektrycznego w wyłączniku próżniowym następuje w warunkach, w których praktycznie nie ma ośrodka przewodzącego prąd elektryczny, dzięki czemu bardzo szybko przywraca się izolację szczeliny międzyelektrodowej i łuk gaśnie, gdy prąd przepływa przez wartość zerowa po raz pierwszy. Dlatego erozja styków pod działaniem łuku jest znikoma. Instrukcje dopuszczają zużycie styków 4 mm. Podczas serwisowania wyłączników próżniowych należy sprawdzić, czy na izolatorach nie występują wady (odpryski, pęknięcia), zanieczyszczenie ich powierzchni oraz ślady wyładowań koronowych.