Высоковольтные масляные выключатели: краткое описание
Высоковольтные масляные выключатели (ВМВ) – вид высоковольтных выключателей, в которых в качестве изолирующей и дугогасящей среды используется специальное трансформаторное масло. По принципу работы масляный выключатель имеет существенное отличие от воздушного и элегазового, однако процесс гашения дуги несколько схож с процессами, происходящими в газовой среде. Основное отличие заключается в том, что гашение дуги происходит не самой средой выключателя, а продуктами распада, выделяющимися при нагреве масла до высокой температуры от столба дуги. Процесс образования газа, состоящего до 60% из водорода, и приводит к повышению давления в области горения дуги и расхождения контактов. У масляных выключателей в дугогасительных камерах предусмотрены специальные отверстия для выхода таких газов – дугогасительные щели. В зависимости от их расположения поток газов может проходить параллельно продольной оси столба дуги – продольное дутье, поперечно или под углом в одном направлении - поперечное дутье, либо перпендикулярно продольной оси дуги симметрично во встречных направлениях – встречное дутье.
По конструкции масляные выключатели можно разделить на два типа: баковые и маломасляные, отличающиеся по объему используемого масла и способу изоляции токоведущих частей. В баковых выключателях контактная система находится в резервуаре специальной формы (эллипсоидальной или цилиндрической), заполненном маслом на 70-80%, которое помимо функции гашения дуги является еще и основным изолирующим материалом. Поверх масла находится воздушная подушка, которая посредством газоотводной трубки с подпружиненной крышкой (обратный клапан), предохраняющей от попадания внутрь бака пыли и влаги, соединена с окружающей средой. При гашении дуги выделившийся газ поднимается через толщу масла, охлаждается и скапливается в воздушной подушке. При избыточном давлении (обычно возникает из-за скопления большого количества газа, выделяющегося при повторных отключениях и неуспевающего охладиться) срабатывает обратный клапан и избытки газа выходят в атмосферу.
В маломасляном выключателе основной изоляцией являются твердые диэлектрики (фарфор, керамика, текстолит, эпоксидные смолы). В связи с этим прочность корпуса у маломасляных выключателей меньше, чем у баковых, что приводит к снижению значений отключаемых токов. Выделяющийся при гашении дуги газ выходит через отводной канал, снабженный специальным маслоотделителем, в верхней части выключателя.
К достоинствам баковых выключателей можно отнести высокую надежность, довольно простую конструкцию корпуса и механизма отключения, возможность применения в условиях тяжелой эксплуатации, обусловленную прочностью корпуса. Кроме того в баковых выключателях применяют встроенные измерительные трансформаторы тока и измерители напряжения. К основному недостатку бакового выключателя можно отнести большой объем используемого масла, требующего периодического инструментального контроля за его физическим состоянием и химическим составом, трудоемкость работ по замене, а также повышенная пожароопасность.
У маломасляных выключателей основным преимуществом является малые габариты и вес, а также относительно низкая пожароопасность, обусловленная отсутствием области скопления газов, содержащих водород. Недостатки – невозможность совершения многочисленных повторных коммутаций, невысокая отключающая способность, необходимость частой смены и доливки масла.
