Na automatizáciu prevádzky zariadení poháňaných elektrinou sa používajú špeciálne olejové spínače.
Olejový spínač - zariadenie, ktoré zapína alebo vypína jednotlivé okruhy v elektrickom systéme, pri jeho bežnej prevádzke alebo v núdzi, v manuálnom režime alebo z príkazu automatického systému. Podobné zariadenie sa používa pri organizácii mnohých sietí napájania.
Klasifikácia zariadenia
Na zabezpečenie stabilnej prevádzky elektrického zariadenia je možné použiť nasledujúce typy olejových ističov:
- Systém s veľkou kapacitou a olejom v nej – nádrž.
- Používanie dielektrických prvkov a malého množstva oleja, nízky obsah oleja.
Obvod olejového ističa má špeciálne zariadenie na uhasenie oblúka vzniknutého pri prerušení obvodu. Podľa princípu konaniaoblúkové hasiace prístroje takéto zariadenia sú rozdelené do nasledujúcich skupín:
- Používanie pracovného prostredia s núteným fúkaním vzduchu. Takéto zariadenie má špeciálny hydraulický mechanizmus na vytváranie tlaku a prívod oleja v mieste pretrhnutia reťaze.
- Magnetické kalenie v oleji sa vykonáva pomocou špeciálnych elektromagnetických prvkov, ktoré vytvárajú pole, ktoré posúva oblúk do úzkych kanálov, aby prerušil vytvorený obvod.
- Automaticky vyfukovaný olejový istič. Schéma tohto typu olejového spínača zabezpečuje prítomnosť špeciálneho prvku v systéme, ktorý uvoľňuje energiu z vytvoreného oblúka na pohyb oleja alebo plynu v nádrži.
Typ systému nádrže
Nádržové ističe sú veľmi obľúbené vďaka svojmu jednoduchému dizajnu. Olejový istič pozostáva zo vstupu, zhášača oblúka a sústavy kontaktov, ktoré sú umiestnené v nádrži s olejom. Pri použití zariadení v systéme s napätím 3-20 kW môžu byť všetky tri kontakty (fázy) umiestnené v jednej nádrži, pri zvýšení indikátora napätia na 35 kV musí byť fáza umiestnená v samostatnej nádrži. V dvoch prípadoch je možné použiť systém automatického alebo diaľkového ovládania, avšak pre prvú verziu je možné použiť manuálny režim a pre druhú verziu je potrebné automatické opätovné zapnutie.
Pri jednonádržovom type, keď sú všetky tri fázy v rovnakej nádobe s olejom, použité pracovné médium vedie kontaktnú izoláciu od seba navzájom a odteleso nádrže, ktoré musí byť uzemnené. Olej okrem toho slúži na uhasenie vzniknutého oblúka a izoláciu fáz napájacieho zdroja od seba v čase prerušenia siete.
Princíp činnosti ističov s jednou nádržou
Keď sa systém spustí, najskôr sa preruší kontakt zhášacej komory. Pri prerušení kontaktu vysokonapäťovej siete vzniká oblúk, ktorý vplyvom vysokej teploty rozkladá olej. Pri pôsobení oblúka na olej sa vytvorí plynová bublina, v ktorej sa bude nachádzať samotný oblúk. Vytvorená bublina pozostáva zo 70% vodíka a tento plyn bude v tomto stave dodávaný pod tlakom. Vystavenie vodíku a umelo vytvorenému tlaku deionizuje vytvorený oblúk počas prerušenia kontaktu. Podobným spôsobom preruší obvod olejový spínač.
Princíp činnosti ističa s tromi nádržami
Prepínač s tromi nádržami má trochu iný princíp činnosti, ktorý súvisí s jeho použitím vo vysokonapäťovej sieti. Olejový istič, ktorý sa používa v sieťach s napätím nad 35 kV, má špeciálny ofukovací mechanizmus v zhášacej komore oblúka. Použitý systém zhášania oblúka môže pozostávať z niekoľkých režimov prevádzky. Umožňujú zvýšiť rýchlosť zhášania oblúka pri otváraní kontaktu.
Na zabezpečenie tohto procesu sú prvky na prenos elektriny umiestnené v špeciálnej olejovej nádrži, pričom pre každú fázu sa používa samostatná nádrž. Používajú sa aj rôzne pohonyolejové spínače, ktoré umožňujú dodávať pracovnú kvapalinu vo zvolenom smere. Systém má špeciálny prvok na ovládanie veľkosti oblúka, ktorý predstavuje skrat. Po zmiznutí vytvoreného oblúka sa prívod prúdu úplne zastaví.
Výhody systému
Tento typ systému na zhášanie oblúka má množstvo funkcií, vďaka ktorým sa používa v mnohých napájacích obvodoch. Medzi výhody systému patria nasledovné:
- Vysokoúčinné prerušenie okruhu, ktoré umožňuje použitie takýchto zariadení vo vysokonapäťových sieťach.
- Jednoducho dizajnu je spoľahlivý a udržiavateľný. Opravy olejových spínačov by mali vykonávať výlučne odborníci, pretože takéto zariadenie je zodpovedné za vykonanie dôležitého príkazu od automatického riadiaceho systému alebo operátora. Táto kvalita tiež určuje relatívne nízke náklady na tento typ zariadenia.
Systémové chyby
Napriek veľkej obľube tohto systému na hasenie elektrického oblúka, ktorý vzniká pri prerušení kontaktov, má niekoľko nevýhod:
- Používanie veľkého množstva oleja na zabezpečenie spoľahlivého výkonu pridelených úloh.
- Veľké rozmery zhášacieho prístroja spojené s potrebou použitia veľkého množstva oleja.
- Nebezpečenstvo požiaru. Je to spôsobené tým, že pri vytváraní oblúka teplota oleja stúpa. Ak je množstvo pracovnej tekutiny menšie ako odporúčaná hladina, môževarenie a zapálenie.
Zariadenie s nízkym obsahom oleja
Olejový spínač VMP, alebo inými slovami, nízkoolejový spínač, okrem pracovnej tekutiny na zabezpečenie izolácie prvkov systému od seba, má špeciálne prvky vyrobené z dielektrických materiálov. V tomto prípade sa ropa používa iba na tvorbu plynu. Každý prvok systému, v ktorom dochádza k prerušeniu obvodu, má samostatnú komoru s oblúkovým zariadením. Toto využíva špeciálny pohon v systéme, ktorý zabezpečuje priečny výbuch.
Vzhľadom na malé množstvo oleja vo vypnutom stave sú kontakty nad úrovňou oleja použitého v komore, čo zvyšuje spoľahlivosť prerušenia napájania. V dôsledku kontaminácie pracovného prostredia môže časom stratiť svoje základné dielektrické vlastnosti. Pri vytváraní takéhoto systému tiež dizajnéri brali do úvahy skutočnosť, že produkty rozkladu vznikajú v priebehu času. Odlučovače oleja boli vytvorené špeciálne pre nich.
Výhody a nevýhody systému
Tento typ olejového ističa sa často používa na zabezpečenie spoľahlivého prerušenia siete v napájacích obvodoch malej dĺžky a výkonu. Medzi jeho výhody patria nasledovné:
- Použitie malého množstva oleja.
- Relatívne malé rozmery a hmotnosť konštrukcie zväčšujúce rozsah jej použitia.
Takéto pozitívne vlastnosti umožnili použiť systém prerušenia siete pri usporiadaní napájaniatovárne, kancelárie alebo iné priemyselné budovy, kde je sieť vysokého napätia.
Nevýhody zahŕňajú nasledovné:
- Aby ste zaistili spoľahlivú prevádzku, musíte neustále monitorovať hladinu oleja a v prípade potreby ho doplniť.
- Vysoké náklady na zariadenie sú spojené s použitím drahých dielektrických materiálov pri jeho výrobe.
Typ olejových ističov sa vyberá podľa charakteristík napájacieho obvodu, v ktorom budú použité.
