Конструкция и технические характеристики маломасляных выключателей ВМГ-10 для высоковольтных сетей
В энергетических системах среднего напряжения, особенно на подстанциях 6-10 кВ, длительное время одним из основных коммутационных аппаратов оставался маломасляный выключатель серии ВМГ-10. Несмотря на активное внедрение вакуумных и элегазовых технологий, данное оборудование продолжает эксплуатироваться во многих распределительных устройствах промышленных предприятий и сетевых компаний. Понимание его конструкции и технических нюансов необходимо для грамотного обслуживания и обеспечения безопасности переключений.
Аббревиатура ВМГ расшифровывается как «Выключатель Маломасляный Горшковый». Это название напрямую отражает конструктивную специфику аппарата, где каждый полюс выполнен в виде отдельного сосуда (горшка) с маслом. Ключевой особенностью таких устройств является использование трансформаторного масла исключительно в качестве дугогасящей среды, а не для изоляции токоведущих частей друг от друга или от заземленных элементов, как это реализовано в баковых выключателях.
Особенности конструкции и компоновка узлов
Конструктивно выключатель ВМГ-10 представляет собой трехполюсный аппарат, смонтированный на общей стальной сварной раме. Принципиальная схема устройства подразумевает разнесение фаз, что повышает электробезопасность и упрощает локализацию возможных повреждений. Каждый полюс закреплен на раме с помощью двух опорных фарфоровых изоляторов. Это решение позволяет надежно изолировать токоведущие части от заземленного основания.
Малый объем масла — главное преимущество данной серии перед старыми баковыми выключателями. В одном полюсе ВМГ-10 содержится всего около 3-4 кг масла, что существенно снижает пожароопасность и упрощает масляное хозяйство подстанции.
Основным рабочим элементом является металлический цилиндр (корпус полюса), выполненный из латуни или стали. Внутри него располагается изоляционный цилиндр из бакелита или стеклотекстолита, который предотвращает пробой на корпус. В нижней части цилиндра находится неподвижный розеточный контакт, состоящий из нескольких ламелей, сжимаемых пружинами. Такая конструкция обеспечивает надежное электрическое соединение и способна выдерживать термическое воздействие дуги.
Подвижный контакт представляет собой медный стержень с наконечником из тугоплавкого материала (металлокерамики), что препятствует обгоранию при размыкании цепи под нагрузкой. Сверху на цилиндре установлен проходной изолятор, через который проходит подвижный контактный стержень. Механическая энергия от привода передается к стержням через систему рычагов и вал, проходящий сквозь раму выключателя. Также конструкция предусматривает наличие буфера для смягчения ударов при включении и отключении, и маслоуказателя для визуального контроля уровня диэлектрической жидкости.
Технические характеристики и параметры
Выключатели серии ВМГ-10 разрабатывались для работы в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ) и камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО). Их параметры рассчитаны на работу в сетях трехфазного переменного тока с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.
Основные технические данные аппарата определяют его способность коммутировать токи нагрузки и токи короткого замыкания. Ниже приведены усредненные характеристики для наиболее распространенных модификаций (например, ВМГ-10-630):
| Наименование параметра | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение | 10 кВ |
| Наибольшее рабочее напряжение | 12 кВ |
| Номинальный ток | 630 А / 1000 А |
| Номинальный ток отключения | 20 кА |
| Предельный сквозной ток (амплитуда) | 51 кА |
| Ток термической стойкости (3 сек) | 20 кА |
| Собственное время отключения | Не более 0,1 с |
| Масса выключателя (без масла) | Около 130-140 кг |
Важным аспектом эксплуатации является управление аппаратом. Для ВМГ-10 чаще всего используются пружинные приводы типа ПП-67 или электромагнитные приводы ПЭ-11. Выбор привода зависит от наличия источников оперативного тока на подстанции и требований к быстродействию релейной защиты.
В современных реалиях, когда происходит модернизация энергообъектов, специалисты часто сталкиваются с необходимостью замены изношенных узлов или поиска аналогичного оборудования для расширения ячеек без изменения их конструктива. В процессе комплектации заявок на материально-техническое обеспечение инженеры и снабженцы формируют запросы, такие как куплю вмг 10, что свидетельствует о сохраняющейся актуальности данной техники на вторичном рынке и в резервных фондах.
Принцип гашения электрической дуги
Эффективность работы выключателя напрямую зависит от процессов, происходящих в дугогасительной камере при размыкании контактов. В момент, когда подвижный стержень начинает выходить из розеточного контакта, между ними возникает мощная электрическая дуга. Под воздействием высокой температуры дуги (тысячи градусов) трансформаторное масло, находящееся в зоне горения, мгновенно разлагается.
Процесс разложения масла сопровождается бурным выделением газов, состоящих преимущественно из водорода (до 70%), а также паров масла. Поскольку камера имеет специальную конструкцию с ограниченным объемом, давление внутри нее резко возрастает. Это создает условия для интенсивного дутья.
Дугогасительная камера ВМГ-10 использует принцип поперечного масляного дутья. Газопаровая смесь под высоким давлением вырывается через специальные поперечные щели, растягивая, охлаждая и деионизируя ствол дуги.
Поток газов вытесняет ионизированные частицы из межконтактного промежутка, заменяя их свежим, электрически прочным маслом. Окончательное погасание дуги происходит при переходе тока через ноль, когда восстанавливающаяся прочность промежутка превышает восстанавливающееся напряжение сети. Образующиеся газы выходят в верхнюю часть полюса, где проходят через маслоотделитель. Там пары конденсируются и стекают обратно, а очищенные газы выбрасываются наружу через выхлопное отверстие.
Несмотря на надежность, данная технология имеет свои недостатки, главным из которых является необходимость периодического контроля качества масла. При частых отключениях токов короткого замыкания масло загрязняется сажей (углеродом), что снижает его диэлектрические свойства. Тем не менее, простота конструкции и ремонтопригодность позволяют выключателям ВМГ-10 оставаться в строю, выполняя задачи по распределению электроэнергии. Подробнее можно узнать на сайте профильных организаций, занимающихся высоковольтным оборудованием.