Ölstromkreisunterbrecher Bulk und minimaler Ölunterbrecher

Mineralöl hat eine bessere Isoliereigenschaft als Luft. Im Ölschutzschalter der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt sind eingetauchtim Isolieröl. Bei einer Trennung von stromführenden Kontakten im Öl wird der Lichtbogen im Trennschalter zum Zeitpunkt der Kontakttrennung initialisiert. Durch diesen Lichtbogen wird das Öl in meist Wasserstoffgas verdampft und zersetzt und erzeugt schließlich eine Wasserstoffblase die Arche. Diese stark komprimierte Gasblase um den Lichtbogen verhindert ein erneutes Auftreffen des Lichtbogens, nachdem der Stromnulldurchgang den Zyklus erreicht hat. Das Ölschutzschalter ist einer der ältesten Arten von Leistungsschaltern.

Betrieb des Ölschutzschalters

Das Betrieb des Ölschutzschalters ist ganz einfach, wir haben eine Diskussion. Wenn die stromführenden Kontakte im Öl getrennt werden, entsteht ein Lichtbogen zwischen den getrennten Kontakten.
Eigentlich, wenn die Trennung der Kontakte gerade so istzu Beginn ist der Abstand zwischen den Stromkontakten klein, wodurch der Spannungsgradient zwischen den Kontakten hoch wird. Dieser hohe Spannungsgradient zwischen den Kontakten ionisiert das Öl und führt folglich zu einer Lichtbogenbildung zwischen den Kontakten. Dieser Lichtbogen erzeugt eine große Menge an Wärme in dem umgebenden Öl, verdampft das Öl und zersetzt das Öl hauptsächlich in Wasserstoff und einer geringen Menge Methan, Ethylen und Acetylen. Das Wasserstoffgas kann nicht in molekularer Form verbleiben und wird in seine atomare Form gebrochen, wodurch viel Wärme freigesetzt wird.

Die Lichtbogentemperatur kann bis zu 5000 erreichenOK. Aufgrund dieser hohen Temperatur wird das Gas um den Lichtbogen sehr schnell freigesetzt und bildet eine zu schnell wachsende Gasblase um den Lichtbogen. Es zeigt sich, dass das Gasgemisch ein Volumen einnimmt, das etwa das Tausendfache des zersetzten Öls beträgt. Aus dieser Abbildung können wir annehmen, wie schnell die Gasblase um den Lichtbogen wachsen wird. Wenn diese wachsende Gasblase um den Lichtbogen herum auf irgendeine Weise komprimiert wird, beschleunigt sich die Geschwindigkeit des Deionisationsprozesses ionisierter gasförmiger Medien zwischen den Kontakten, was die Durchschlagfestigkeit zwischen den Kontakten schnell erhöht, und folglich wird der Lichtbogen beim Nulldurchgang von gelöscht der aktuelle Zyklus. Dies ist das Grundlegende Betrieb des Ölschutzschalters. Neben dieser kühlenden Wirkung von Wasserstoffgas um den Lichtbogenweg hilft auch das schnelle Lichtbogenlöschen im Öl-Leistungsschalter.

Arten von Ölschutzschaltern

Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Ölschutzschaltern verfügbar-

Bulk Oil Circuit Breaker oder BOCB

Bulk-Öl-Schutzschalter oder BOCB ist derart Arten von Leistungsschaltern wo Öl als Lichtbogenlöschmittel sowie Isoliermittel zwischen stromführenden Kontakten und geerdeten Teilen des Trennschalters verwendet wird. Das hier verwendete Öl ist das gleiche wie das Transformatorisolieröl.

Minimaler Ölschutzschalter oder MOCB

Diese Arten von Trennschaltern verwenden Öl als Unterbrechungsmedium. Im Gegensatz zu Bulk-Öl-Schutzschalter, ein Minimaler Ölschalter platziert die Unterbrechungseinheit in der Isolierkammer unter Spannung. Das Isolieröl ist nur in der Unterbrechungskammer verfügbar. Die Merkmale des Entwerfens MOCB Um den Bedarf an Öl zu reduzieren, werden diese Brecher genannt Minimaler Ölschalter.

Massenöl-Leistungsschalter

Bau eines Bulk-Öl-Leistungsschalters

Der grundlegende Aufbau eines ÖlkreislaufsBreaker ist ziemlich einfach. Hier werden alle beweglichen Kontakte und festen Kontakte in Öl in einem geschlossenen Eisenbehälter oder Eisentank eingetaucht. Immer wenn die stromführenden Kontakte im Öl geöffnet werden, wird der Lichtbogen zwischen den getrennten Kontakten erzeugt. Die große Energie wird aus dem Lichtbogen in Öl abgeleitet, wodurch das Öl verdampft und zersetzt wird. Daher entwickelt sich im Öl ein großer Gasdruck, der versucht, das flüssige Öl aus der Umgebung der Kontakte zu verdrängen. Die Innenwand des Öltanks muss diesem hohen Druck des verdrängten Öls standhalten. Daher muss der Öltank des Trennschalters für Ölschüttungen ausreichend stark gebaut sein. Zwischen der Öloberfläche und dem Tankdach ist ein Luftkissen erforderlich, um das verdrängte Öl aufzunehmen, wenn sich um den Lichtbogen Gas bildet. Daher ist der Öltank nicht vollständig mit Öl gefüllt, sondern bis zu einem bestimmten Füllstand, ab dem die Luft im Tank dicht ist. Der Deckel des Breaker-Tankdeckels sollte fest mit dem Tankkörper verschraubt sein und der Total Breaker muss ordnungsgemäß mit dem Fundament verriegelt sein, da er sonst bei Unterbrechung eines hohen Fehlerstroms herausspringen kann. Bei dieser Art von Ausrüstung, bei der ausdehnbares Öl in einem luftdichten Behälter (Öltank) eingeschlossen ist, muss eine Gasentlüftung am Tankdeckel angebracht sein. Natürlich ist auf dem Deckel des Ölkreislaufbehälters immer eine Art Gasentlüftung vorgesehen. Dies ist ein sehr grundlegendes Merkmal für den Aufbau eines Öl-Schutzschalters.

Lichtbogenlöschung im Bulk Oil Circuit Breaker

Bulk-Öl-Schutzschalter

Wenn die stromführenden Kontakte im Öl getrennt werden, entsteht ein Lichtbogen zwischen den getrennten Kontakten.
Dieser Bogen wird eine schnell wachsende Gasblase erzeugenum den Bogen. Wenn sich der bewegliche Kontakt vom festen Kontakt wegbewegt, wird die Länge des Bogens erhöht, wodurch der Widerstand des Bogens zunimmt. Der erhöhte Widerstand führt zu einer Absenkung der Temperatur und somit zu einer Verringerung der Bildung von Gasen, die den Lichtbogen umgeben. Die Lichtbogenlöschung in einem Öl-Trennschalter</a> findet statt, wenn der Strom den Nulldurchgang durchläuft. Wenn wir das Lichtbogenlöschphänomen gründlicher durchlaufen, werden wir viele andere Faktoren finden, die das Lichtbogenlöschen beeinflussen Bulk-Öl-Schutzschalter. Da ist die Gasblase vom Öl im Inneren eingeschlossenBei dem völlig luftdichten Behälter wird das Öl von der Umgebung umgeben, wodurch ein hoher Druck auf die Blase ausgeübt wird, wodurch um den Lichtbogen hoch komprimiertes Gas entsteht. Wenn der Druck erhöht wird, steigt die Deionisierung des Gases an, was die Lichtbogenlöschung unterstützt. Die Kühlwirkung von Wasserstoffgas hilft auch bei der Lichtbogenlöschung in einem Ölschalter.

Bulk-Öl-Unterbrecher für einzelne Unterbrechungen

In einem Ölwechselschalter gibt es einen einzigen Trennschalterein Paar stromführender Kontakte für jede Phase des Stromkreises. Jedes Paar stromführender Kontakte in diesem Sperröl-Schutzschalter besteht aus einem festen Kontakt und einem beweglichen Kontakt. Der feste Kontakt ist ein stationärer Kontakt und der bewegliche Kontakt entfernt sich während des Öffnens des Leistungsschalters vom festen Kontakt. Wenn der bewegliche Kontakt vom festen Kontakt wegbewegt wird, wird der Lichtbogen zwischen den Kontakten erzeugt und während des Nulldurchgangs des Fehlerstroms aus den im vorherigen Kapitel erläuterten Gründen gelöscht. Im Laufe der Tage wurden weitere Forschungsarbeiten durchgeführt, um die Lichtbogenkontrolle in einem Öl-Trennschalter mit Einzelunterbrechung zu verbessern. Das Hauptziel der Entwicklung von Bulk-Öl-Leistungsschaltern besteht darin, den durch die Verdampfung und Spaltung von Öl entwickelten Druck zu erhöhen. Da bei großem Gasdruck die mittleren freien Wege von Elektronen und Ionen reduziert werden, führt dies zu einer wirksamen Deionisierung. Wenn also der Druck erhöht werden kann, wird die Entionisierungsrate erhöht, was zu einer schnellen Lichtbogenlöschung beiträgt. Es wurde herausgefunden, dass, wenn das Öffnen fester und beweglicher Kontakte in einer halbgeschlossenen, isolierten Kammer erfolgt, die um den Lichtbogen gebildete Gasblase weniger Expansionsraum erhält und somit stark komprimiert wird. Diese halbgeschlossene, isolierte Lichtbogenkammer in einem Öl-Trennschalter ist als seitlich belüfteter Explosions- oder Kreuzstrahl-Topf bekannt. Das Funktionsprinzip des Cross-Jet-Pots ist recht einfach. Der durch die Verdampfung und die Dissoziation des Öls entwickelte Druck wird im seitlich belüfteten Sprengstoffbehälter aufrechterhalten, indem der bewegliche Kontakt durch einen Stapel Isolierplatten mit einem minimalen radialen Abstand um den Kontakt herausgezogen wird. Somit gibt es praktisch keine Druckentlastung, bis der bewegliche Kontakt eine der seitlichen Öffnungen freigibt. Das komprimierte Wasserstoffgas kann dann über den Lichtbogenpfad entweichen und somit eine starke Kühlwirkung auf die ionisierte Säule ausüben.

Lichtbogenkammer im Bulk-Öl-Schutzschalter

Wenn die aktuelle Null erreicht ist, wird der NachbogenDer Widerstand stieg durch diese Kühlwirkung rasch an. Bei höheren Ausschaltströmen wird der erzeugte Druck größer, und ein Trennschalter für Ölöl leistet seine beste Leistung bei dem höchsten Strom innerhalb seiner Nennleistung. Dieser Öl-Leistungsschalter mit einem einzigen Unterbrechungsstrom kann ein Problem haben, wenn geringe Ströme wie der Laststrom des Leistungsschalters gelöscht werden.
Verschiedene Verbesserungen in der DruckauslegungEs wurde eine Kammer oder eine seitlich belüftete Sprengstoffkammer vorgeschlagen, um das Problem der Unterbrechung mit niedrigem Strom zu überwinden. Eine Lösung hierfür ist die Bereitstellung einer zusätzlichen Ölkammer unter den seitlichen Lüftungsöffnungen. Diese zusätzliche Ölkammer ist als Ausgleichskammer bekannt, die eine frische Ölquelle zur Verdampfung liefert, um während des Niederstroms weniger sauberes Gas über den Lichtbogenweg zurückzuleiten.

Bulk-Öl-Leistungsschalter mit Doppelunterbrechung

Verschiedene Verbesserungen beim Design von SchüttölEs wurde vorgeschlagen, einen Unterbrecher für eine zufriedenstellende und sichere Lichtbogenunterbrechung insbesondere bei Strömen unter dem Nennmaximum zu verwenden. Eine Lösung für dieses Problem ist die Verwendung eines Zwischenkontakts zwischen stromführenden Kontakten. Der Bogen ist hier in zwei Teile in Reihe aufgeteilt. Ziel ist es, den zweiten Lichtbogen schnell zu löschen, indem der Gasdruck und das Ölmoment aufgrund des ersten Lichtbogens verwendet werden. Bei einem Ölumschalter mit zwei Unterbrechungen gibt es zwei feste Kontakte, die von einem beweglichen Kontakt überbrückt werden. Der bewegliche Kontakt ist mittels einer isolierten Stange mit dem Antriebsmechanismus des Ölkreisunterbrechers ausgestattet. Wenn sich die bewegliche Kontaktbrücke nach unten bewegt, werden die Kontaktspalte mit festen Kontakten an beiden Enden der beweglichen Zwischenkontaktbrücke erzeugt. Daher werden an beiden Kontaktlücken Bögen erzeugt.

Minimaler Ölschutzschalter

Minimaler Ölschalter

B. das Volumen des Öls im ÖlkreislaufDer Brecher ist riesig, die Gefahr einer Brandgefahr in einem Ölölsystem ist größer. Um eine unerwünschte Brandgefahr in dem System zu vermeiden, wurde eine wichtige Entwicklung bei der Konstruktion eines Ölkreislaufschalters eingeführt, bei der die Verwendung von Öl im Stromkreisunterbrecher viel geringer ist als diejenige eines Ölkreislaufschalters. Es wurde beschlossen, dass das Öl im Schutzschalter nur als Lichtbogenlöschmittel und nicht als Isoliermittel verwendet werden sollte. Dann das Konzept von Minimaler Ölschalter kommt Bei dieser Art von Leistungsschalter ist die Lichtbogenunterbrechungsvorrichtung in einem Behälter aus Isoliermaterial eingeschlossen, der insgesamt auf dem Potential des Systems liegt. Diese Kammer wird als Bogenkammer oder Unterbrechertopf bezeichnet. Der in der Lichtbogenkammer entwickelte Gasdruck hängt von dem zu unterbrechenden Strom ab. Je höher der zu unterbrechende Strom ist, desto größer ist der im Inneren der Kammer entwickelte Gasdruck und somit das Lichtbogenlöschen. Dies begrenzt jedoch die Gestaltung der Lichtbogenkammer für mechanische Spannungen. Bei Verwendung von besseren Isoliermaterialien für die Lichtbogenkammern wie Glasfaser, verstärktes Kunstharz usw. können die Minimaler Ölschalter können die erhöhten Fehlerzustände des Systems problemlos erfüllen

Arbeitsprinzip oder Lichtbogenlöschung im minimalen Ölschutzschalter

Arbeitsprinzip des minimalen Ölschutzschalters oder Lichtbogenlöschung im minimalen Ölschalter wird unten beschrieben. In einem Minimaler ÖlschalterDer über die stromführenden Kontakte gezogene Lichtbogen ist in der Lichtbogenkammer enthalten.
Daher bildet sich die Wasserstoffblase durchVerdampftes Öl ist in der Kammer eingeschlossen. Während sich die Kontakte weiter bewegen, steht nach einer bestimmten Fahrt eine Austrittsöffnung zur Verfügung, um das eingeschlossene Wasserstoffgas abzulassen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Lichtbogenkammern, die hinsichtlich der Belüftung in den Lichtbogenkammern vorgesehen sind. Eine ist axiale Entlüftung und die andere ist radiale Entlüftung. Bei der axialen Entlüftung streichen Gase (meist Wasserstoff), die durch Verdampfung von Öl und Zersetzung von Öl während des Lichtbogens entstehen, den Lichtbogen in axialer oder longitudinaler Richtung.
Schauen wir uns mal an Arbeitsprinzip Minimaler Ölschutzschalter mit axialer Entlüftungskammer.

Minimaler Ölschutzschalter für axialen Druck

Der bewegliche Kontakt wurde gerade getrennt und der Lichtbogen wird eingeleitet MOCB.
Lichtbogenlöschung im minimalen Ölschalter

Das ionisierte Gas um den Lichtbogen strömt hindurchDie obere Entlüftung und kaltes Öl dringt in axialer Richtung durch die untere Entlüftungskammer in die Lichtbogenkammer ein, sobald die bewegliche Kontaktspitze die untere Entlüftungsöffnung und den Endabschnitt kreuzt Lichtbogenlöschung im minimalen Ölschalter tritt ein.
Mindestöl-Leistungsschalter für axiale Belüftung

Das kalte Öl nimmt die Lücke zwischen festem Kontakt und beweglichem Kontakt und dem Minimaler Ölschalter kommt endlich in die offene Position.
Wo wie im Falle einer radialen Entlüftung oder eines Kreuzstoßes streichen die Gase (hauptsächlich Wasserstoff) den Lichtbogen in radialer oder transversaler Richtung.
Minimaler Ölumschalter mit Kreuzstrahl

Die axiale Entlüftung erzeugt einen hohen Gasdruck und hat daher eine hohe Spannungsfestigkeit, so dass sie hauptsächlich zum Unterbrechen eines niedrigen Stroms bei hoher Spannung verwendet wird.
Zum anderen wird eine radiale Entlüftung erzeugtrelativ niedriger Gasdruck und damit geringe Spannungsfestigkeit, so dass es für niedrige Spannung und hohe Stromunterbrechung verwendet werden kann. Oft wird die Kombination aus beiden verwendet Minimaler Ölschalter so dass die Kammer gleichermaßen effizient ist, um sowohl einen niedrigen als auch einen hohen Strom zu unterbrechen. Diese Leistungsschalter sind bis zu 8000 MVA bei 245 KV erhältlich.

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