Как работает масляный выключатель


Масляные выключатели. Принцип действия и устройство

Масляный выключатель предназначен для включения и отключения силовых электрических цепей в рабочем режиме (под нагрузкой), перегрузках, а также в случаях коротких замыканий на линии.

Масляные выключатели могут включаться и отключаться как вручную, так и в автоматическом режиме под управлением аппаратов защиты и управления.

Главным элементом масляного выключателя является контактная система, погруженная в трансформаторное масло, в которой происходит гашение электрической дуги, образующейся при разрыве цепи высокого напряжения.

Исследования показали, что в момент расхождения контактов между ними образуется электрическая дуга, которая держится несколько периодов. По мере увеличения расстояния между контактами дуга гаснет, а протекание тока в цепи прекращается. Физическая сущность данного явления заключается в следующем. При исчезновении тока магнитная энергия, запасенная в выключаемой цепи, превращается в электростатическую. Это можно выразить формулой баланса энергии:

Где L – индуктивность, а С – емкость коммутируемой цепи.

Отсюда можно выразить:

Отношение  называют волновым сопротивлением, оно составляет для воздушных линий 400 – 500 Ом, а для кабельных линий 30 – 50 Ом.

Если отключение происходит в момент прохождения тока через максимум, то напряжение в цепи может повыситься во много раз по сравнению с номинальным. Особенно это опасно для изоляции электроустановки в случае отключения токов короткого замыкания. Но если процесс отключения происходит в момент прохождения тока через ноль, то величина напряжения оказывается небольшой и не поддерживает процесс горения электрической дуги. Именно в этот момент масляный выключатель и должен обеспечить окончательный разрыв электрической дуги.

Процесс выключения тока в масле происходит при интенсивном образовании в области дуги паров масла, так как температура во время процесса отключения может достигать порядка 6000 0С.

При достижении определенного расстояния между  размыкающимися контактами, в момент прохождения тока через нулевое значение, напряжение снижается и оказывается недостаточным для пробоя газового промежутка между контактами, электрическая дуга разрывается и процесс отключения заканчивается. Также быстрому гашению электрической дуги способствует высокое давление газов, выделяющихся вследствие частичного разложения масла в области образования дуги.

Если величина тока не зависит от конструкции масляного выключателя, то напряжение на дуге и время ее разрыва зависит не только от параметров электрической цепи, но и от конструкции выключателя.

Таким образом, гашение электрической дуги в масляных выключателях основано на быстром расхождении контактов и интенсивном охлаждении электрической дуги.

Кроме того, в некоторых конструкциях выключателей применяют расщепление электрической дуги на ряд параллельных дуг меньшего сечения и разделение электрической дуги на ряд коротких дуг.

Быстрое расхождение контактов масляного выключателя достигается путем применения специальных пружин.

Усиленное охлаждение электрической дуги достигается за счет высокой теплопроводности газов, образующихся при разложении масла, а также газового дутья, направленного вдоль или поперек дуги в зависимости от типа и конструкции масляного выключателя.

Высоковольтные выключатели подразделяют на масляные и воздушные. Масляные выключатели бывают баковые с большим объемом масла и горшковые с малым объемом масла. В баковых выключателях контакты всех трех фаз погружены в один закрытый бак, заполненный минеральным маслом.

В горшковых выключателях на каждой фазе имеется отдельный стальной цилиндр, заполненный маслом, в котором происходит разрыв контактов и гашение электрической дуги.

На рисунке ниже показано устройство многообъемного  масляного выключателя типа ВМБ-10 на 10 кВ и 600 А, состоящего из следующий деталей:

Круглый бак со сферическим днищем 1. Бак внутри изолируется электрокартоном. Перегородки между фазами также выполняются из картона. Неподвижные медные контакты 2 выполнены в виде массивных колодок, к которым присоединены концы токоведущих стержней проходных изоляторов 3. Сферические подвижные контакты 4 привернуты к медной шине, прикрепленной к стальной траверсе 5. Надежный контакт при включении создается при помощи стальных пружин 6. Бак заполняется трансформаторным маслом.

Довольно распространенным в сетях 6 – 10 кВ малообъемным масляным выключателем горшкового типа является ВМГ-133, показанного на рисунке ниже:

Этот выключатель выполняется на номинальный ток до 1000 А и характерен, как и все другие малообъемные выключатели, весьма незначительным объемом масла (примерно 10 кг против 180 кг, заполняющих, например, бак масляного выключателя ВМ-22, который снят с производства, но кое-где его все же можно встретить). Это делает их непожаро- и невзрывоопасными и позволяет их устанавливать в открытых камерах распределительных устройств высокого напряжения.

Масляный выключатель ВМГ-133 имеет следующее устройство: на сварной раме 1 укреплено шесть опорных изоляторов 2 (по два изолятора на фазу). На изоляторах подвешены три стальных бачка 3, в которых размещается контактная система.

Контактная система состоит из розеточного неподвижного контакта, находящегося на дне цилиндра, токоведущего подвижного контакта стержня, контактной колодки в месте выхода токоведущего стержня и гибкой токоведущей связи для соединения с выводами. Розеточный контакт состоит из шести сегментов, сжимаемых к центру пружинами, что обеспечивает надежный контакт с токоведущими стержнями.

На двух чугунных подшипниках в верхней части расположен вал 4 с приваренными к нему рычагами 5 для привода. При включении выключателя вал поворачивается на угол 540. К коротким плечам крайних рычагов вала  прикреплены отключающие пружины 6, работающие на сжатие при отключении. С механизмом выключателя привод соединен валом 7.

Внутри стальных цилиндров выключателя помещаются бакелитовые изоляционные цилиндры. Дуга гасится в выключателе ВМГ-133 в специальной дугогасительной камере, находящейся в цилиндре в месте разрыва контактов. Камера изготавливается из гетинакса или фибры.

Дугогасительные камеры набираются из изоляционных перегородок, образующих три поперечные дутьевых щели, соединенные отдельными выходами с верхней частью цилиндра. При отключении под нагрузкой, под действием электрической дуги часть масла испаряется, при этом давление в нижней части цилиндра быстро растет, пары масла устремляются в дутьевые щели и создает поперечное дутье, способствующее быстрой деионизации и гашению дуги.

В рассматриваемом выключателе масло уже не служит для изоляции токоведущих частей между фазами и от земли, а предназначено лишь для гашения электрической дуги и изоляции промежутка между разомкнутыми контактами данной фазы.

К той же группе, что и описанный ВМГ-133, относится и выключатель ВМП-10 (рисунок ниже), имеющий меньшие габариты и вес:

Небольшой обзор устройства и принципа действия ВМПП-10:

Вес масла в нем составляет 4,5 кг. Выключатели ВМП-10 устанавливаются в комплектных ячейках типа КСО, а ВМП-10К – в малогабаритных комплексных распределительных устройствах с выкатными тележками типа КРУ.

Выключатель ВМП-10К имеет меньшую ширину, чем ВМП-10, что достигается сближением полюсов и установкой между ними изоляционных перегородок.

При использовании малообъемных выключателей значительно снижается стоимость распределительного устройства, повышается возможность индустриализации монтажа за счет применения комплектных ячеек с установленными в них горшковыми выключателями и прочим высоковольтным оборудованием.

Основные технические данные некоторых выключателей приведены в таблице ниже:

Безопасно ли переходить на синтетическое моторное масло?

Наиболее часто цитируемый миф о синтетическом масле заключается в том, что оно изнашивает уплотнения двигателя и вызывает утечки. Это неправда. Во всяком случае, по большей части.

Как и многие мифы, этот основан на действительности. Ранние синтетические материалы делались из сложных эфиров, которые более жестко влияли на уплотнения, особенно из неопрена. Однако синтетические масла прошли долгий путь с начала 1970-х годов, и они гораздо лучше подходят для хрупких уплотнений.Но хотя синтетическое масло не вызовет утечки, оно обязательно ее найдет. Его обтекаемая молекулярная структура не пощадит потрескавшихся или других пограничных уплотнений. Масло и его добавки могут даже очищать отложения с двигателя, что хорошо - если только эти отложения не действуют как шпаклевка на сомнительных уплотнениях.

Объявление

С этим связан миф о том, что если вы начали с минерального масла в машине, вы не сможете перейти на синтетическое масло. Пока уплотнения вашего двигателя находятся в приличной форме, вы можете переключаться туда и обратно, сколько душе угодно.Вы можете смешивать и сочетать, вы можете использовать смешанное синтетическое и минеральное масло, или вы можете использовать минеральное масло для 3 000 миль (4828 км) и синтетическое масло для следующих 5 000 миль (8 047 км). По словам Дэвида Каница, менеджера по технической поддержке Royal Purple, вы даже можете заполнить резервуар пятью разными маслами от пяти разных производителей, и пока они одного веса, это не повредит вашему двигателю.

Итак, давайте рассмотрим развенчанные популярные мифы и перейдем к реалиям перехода на синтетическое масло.

.

Как работает система смазки двигателя

Давайте проследим за молекулой масла Оливером в его путешествии по двигателю!

Масляный поддон: Здесь Оливер зависает, когда двигатель ничего не делает; масляный салон, если хотите. В большинстве автомобилей этот поддон вмещает от 4 до 6 литров масла.

Объявление

Всасывающая трубка: При включении двигателя масло немедленно требуется.Оливера и его нефтяных приятелей засасывает пикап и выстраивается в очередь для действий.

Масляный насос: Насос всасывает, так что Оливер может сдвинуть трубку вверх против силы тяжести и затем нагнетать масло. Оливер и его маленькие нефтяные друзья сближаются еще ближе. Будем надеяться, что Оливер не забыл нанести сегодня дезодорант.

Клапан сброса давления: Если Оливер и его друзья подходят слишком близко, они начинают планировать бунт, этот клапан сброса дает им столь необходимое пространство для передышки.Это способ системы смазки сказать: «Успокойтесь, дети».

Масляный фильтр: Хотя Оливеру и его друзьям разрешено проникать в двигатель, фильтр задерживает любую грязь и мусор, которые масло могло собрать во время последнего прохода через систему.

Дыры и галереи: Оливер хихикает каждый раз, когда говорит: «Дыры с рывками». Он действительно незрелый. Это небольшие отверстия, просверленные в коленчатом валу или других частях системы, которые позволяют маслу покрывать подшипники и цилиндры, которые должны оставаться смазанными.

Поддон: Выполнив свою работу по поддержанию движущихся частей двигателя в движении, измученный Оливер снова полностью опускается в масляный поддон, также известный как поддон, и болтается до тех пор, пока он не втянется обратно в приемную трубку. - и он снова на работе.

.

Что нового в технологии синтетических масел?

Прежде чем мы сможем заняться новинками в технологии синтетических моторных масел, мы должны сначала убедиться, что мы знаем, что такое синтетические масла. Минеральные или обычные моторные масла берут из земли, как то, что пузырится на нефтяных месторождениях от Техаса до Саудовской Аравии. С другой стороны, синтетические масла созданы человеком. У каждой компании есть собственный процесс создания этих масел, который они не стремятся раскрывать.

Если бы на полу были две лужи чистого моторного масла, одна лужа минерального масла и одна лужа синтетического, их было бы почти невозможно отличить друг от друга.Как заметил во время телефонного интервью технический советник ExxonMobil Кевин Чинн: «Вы бы поскользнулись на них обоих». Если бы два автомобиля, проехавшие 10 000 миль (16 093 км) после последней замены масла, были слиты, разница между автомобилем, использующим минеральное моторное масло, и автомобилем, использующим синтетическое масло, была бы очевидна: минеральное масло было бы заметно толще.

Объявление

Синтетические масла существуют уже давно; Amoco продала один еще в 1929 году.Во время Второй мировой войны немцы усовершенствовали технологию синтетической нефти, когда союзные войска задушили поставки нефти в страну. В 1950-х и 1960-х годах синтетическое масло стало использоваться для удовлетворения потребностей в высокоэффективных реактивных истребителях. Затем, когда разразился топливный кризис 1970-х годов, на рынок легковых автомобилей пришли синтетические масла Mobil1, которые обещали повысить экономию топлива.

Несмотря на рост, вызванный последним топливным кризисом, синтетическим моторным маслам потребовалось некоторое время, чтобы завоевать популярность на автомобильном рынке.Переломный момент наступил, когда производители автомобилей начали понимать преимущества синтетики, такие как меньшее количество выбросов и более длительные промежутки времени между заменами масла, и рекомендовали их использование в новых автомобилях.

Далее мы рассмотрим, чем синтетические масла отличаются от минеральных масел, и узнаем значение некоторых терминов, используемых производителями моторных масел.

.

Как работают коммутаторы LAN | HowStuffWorks

Если вы читали другие статьи HowStuffWorks о сетях или Интернете, то знаете, что типичная сеть состоит из:

  • узлов (компьютеров)
  • среда подключения (проводная или беспроводная)
  • специализированное сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы или концентраторы.

В случае с Интернетом все эти части работают вместе, позволяя вашему компьютеру отправлять информацию на другой компьютер, который может находиться на другом конце света!

Объявление

Коммутаторы - еще одна фундаментальная часть многих сетей, поскольку они ускоряют работу.Коммутаторы позволяют различным узлам , (точка сетевого подключения, обычно компьютер) сети обмениваться данными напрямую друг с другом беспрепятственно и эффективно.

Есть много разных типов коммутаторов и сетей. Коммутаторы, которые обеспечивают отдельное соединение для каждого узла во внутренней сети компании, называются коммутаторами LAN . По сути, коммутатор LAN создает серию мгновенных сетей, которые содержат только два устройства, взаимодействующих друг с другом в данный конкретный момент.В этой статье мы сосредоточимся на сетях Ethernet, в которых используются коммутаторы LAN. Вы узнаете, что такое коммутатор локальной сети и как работает прозрачный мост, а также о виртуальных локальных сетях, транкинге и связующих деревьях.

.

Смотрите также