В баковых (или маслянных) выключателях токоведущие части изолируются между собой и от земли с помощью масла находящегося в стальном баке, соединенном с землей.

В маломасленных выключателях изоляция производится с помощью твердых диэлектриков и масла.

Баковый масляный выключатель.

Устройство:

           В стальном баке на маслонаполненных дугогасительных вводах расположены дугогасительные устройства (камеры). Маслонаполненный ввод (проходной изолятор) служит для проведения токоведущей цепи, находящейся под высоким напряжением, через металлическую стенку или другие преграды. Траверса перемыкает выходные контакты камер.

           Горячие ионизированные выхлопные газы, выходящие из камер могут вызвать перекрытие с камер на бак. Для предотвращения этого явления имеется баковая изоляция.

           Перемещение траверса происходит под действием штанги, движущейся по направляющим под действием пружин механизма и пружин камер.

           Для сохранения вязкости масла при низких температурах предусмотрен электрический подогрев масла.

Дугогасительное устройство:

           В прочном стеклоэпоксидном цилиндре расположены неподвижные контакты, которые выполнены в виде многоламельного торцевого контакта. Промежуточный контакт сделан в виде сквозной розетки. Для уменьшения износа контакты облицованы металлокерамикой.

           Камера имеет 2 разрыва. Первый образуется между контактом и промежуточным подвижным контактом, второй – между двумя контактами коммутации.

           Дугогасительная решётка имеет два следующих друг за другом дутьевых канала. Во включенном положении эти каналы перекрыты телом подвижных контактов. Вся внутренняя полость камеры заполнена трансформаторным маслом. При отключении контакты движутся вниз под действием пружины камеры. В каждом разрыве образуется дуга. Под действием дуги масло разлагается на водород, метан и другие газы. В течении долей секунды давление возрастает до 5-8 МПа. В момент прохождения тока через нуль дуга гаснет, и подвод мощности к ней прекращается.

           После того как тело подвижного контакта откроет дутьевую щель, создается поток газов и паров масла, охлаждающих и деионизирующих дугу. Энергия необходимая для гашения, выделяется самой дугой. Поэтому, чем больше ток, тем больше давление в камере и интенсивнее гашение дуги.

           При токах близких к номинальному току отключения, длительность дуги не более 0,02 сек.

           Для обеспечения надёжной работы камеры во всём возможном диапазоне токов предусмотрена вторая дутьевая щель.

           Выравнивание распределения напряжения между камерами и облегчения отключения емкостных токов обеспечиваются шунтирующими резисторами.

           Баковые выключатели выпускаются на напряжение 35-220В.

           Наибольшая мощность отключения 25000МВ·А.

Бак выключателя.

           Обычно бак выключателя заполнен маслом примерно на 2/3 объёма. При отключении газ, выбрасываемый из камеры, заставляет слои масла, лежащие над камерами, двигаться с большой скоростью вверх. Воздух находящийся над маслом, может свободно выходить в атмосферу. Таким образом, удаётся ограничивать давление в баке. 

           После отключения масло, двигаясь по инерции, ударяет в крышку выключателя. Этот удар может быть очень сильным, что деформирует крепление бака к фундаменту. Фундамент выключателя должен быть рассчитан на эти нагрузки.

           В случае повреждения механизма или камер выключателя образуется длинно горящая «стоячая» дуга, при этом давление в баке может подняться до опасной величины. Бак может взорваться.

           Для предотвращения взрыва бака в его крышке расположены аварийные выхлопные трубы с калиброванными мембранами.

           При определённом давлении мембраны разрушаются и из выключателя выливается масло, давление в баке снижается до безопасных пределов.

Достоинства:

           1.Высокая надёжность;

           2.Простота конструкции камер и механизма;

           3.Высокая механическая прочность элементов;

4. Возможность использования встроенных трансформаторов тока и емкостных делителей напряжения;

5.Лёгкость обслуживания.

Недостатки:

           1.Большие габариты и масса;

           2.Необходимость периодической очистки масла;

        3.Солжность и трудоёмкость ремонта и ревизии выключателей с напряжением 110кВ и выше;

4.Плохая взрыво- и пожаробезопасность.

Маломасляные выключатели

С целью уменьшения габаритных размеров и массы изоляция в основном осуществляется из твердых материалов.

Тип ВМП-10-выключатель масленый, подвесного типа.

Предназначен для работы при номинальном напряжении 10 Киловольт, номинальный ток зависит от контактной системы, и изменяется от 600 до 3200 ампер. Номинальный ток отключения достигает 31,5 Килоампер, при напряжении 10 Киловольт, номинальная мощность 550 Мегавольт ампер. Полное время отключения 0,12 – 0,13 секунды.

Дугогасительное устройство:

Собирается из пластин фибры, гетинакса, электрокартона, в которых вырезаны отверстия образующие каналы и полости для гашения дуги. Каждый из трех каналов сначала идет вертикально потом горизонтально. Камера гашения дуги заполнена трансформаторным маслом.

Принцип действия

При максимальном значении КЗ, создается давление, под действием этого давления масло сжимает воздух в воздушном буфере и в нем аккумулируется энергия. Масло разлагается, образующиеся газы создают в камере определенное давление, возникает газовое дутье, и дуга гасится. Газы, образующиеся в процессе гашения дуги выходят через зигзаго-образный канал. Во избежание выброса масла через этот канал, в его верхней части установлен специальный масло отделитель.

Маломасленные выключатель серии ВМТ

Выпускается на напряжение 110 и 220 Киловольт, с номинальным током 1000 ампер, номинальный ток отключения 20 Килоампер, время отключения 0,08 секунды, время включение 0,15 секунды.

Включение трех полюсов производится одним пружинным приводом.

Полюс состоит:

1. Нижний токоподвод

2. Подвижный контакт круглого сечения

3. Дугогасительная камера

4. изолятор

5. колпак

6. расширительный объем

7. масло-указатель

8. верхний токоподвод

9. неподвижный контакт

Внутренняя полость дутьевого устройства герметизирована и на верху находится расширительный объем, в котором имеется воздух или азот под давлением 0,5 – 1 мегапаскаль. При отключение емкостных токов, не нагруженных линии наличие расширительного объема облегчает гашение дуги. Сама дуга из-за малости емкостного тока не может создать необходимое давление газа. Дугогасительное устройство выключателя залито трансформаторным маслом. При отключении подвижного контакта между ним и неподвижным контактом загорается электрическая дуга, в камере быстро поднимается давление. В выключателе используется камера встречно поперечного дутья. Под давление образовавшихся газов, масляный поток подводится из каналов перпендикулярно дуге, при этом масло образует газопаровую смесь, которая вытекает через дутьевые щели. При этот столб дуги интенсивно охлаждается, и дуга гаснет за 0.02-0,03 секунды.

Включение выключателя (включающих пружин) происходит с помощью электродвигателя мощностью 1,1 Киловата, за 20 секунд. 

Для обеспечения работы при низких температур выключатель снабжен электроподогревающим устройством.

Выключатели на напряжение 220 Киловольт имеют два разрыва. Каждый полюс смонтирован на отдельной раме.

Преимущество по сравнению с баковым и воздушным включателями:

1. меньшие масса и габаритные размеры при малом объеме масла

2. Дугогасительное устройство всегда готово к работе не зависимо в наличии 

3. осмотр и ремонт дугогасительных камер возможен без слива масла

4. путем применения унифицированных узлов, выключатели выпускаются на напряжение до 500 киловольт

Недостатки:

1. менее надежны в работе чем баковые изоляционные материалы-опорные изоляции, рубашки- подвержены

2. номинальный ток отключения у маломасленные выключателей, ниже, чем у масляных

они не допускают установки в встроенных в трансформаторов тока.