МНОГООБЪЕМНЫЕ МВ
Многообъемные МВ подразделяются на выключатели без специальных дугогасящих устройств (со свободным разрывом дуги в масле) и на выключатели с организованным гашением дуги при помощи различных дугогасящих камер.
Многообъемный (баковый) масляный выключатель без специального устройства для гашения дуги (рис. 1.) выполняют в виде стального бака 17, залитого трансформаторным маслом 15. В нижней части бака, изолированного внутри специальной фанерой 14, имеется маслоспускной кран 16. Уровень масла контролируется указательной трубкой 13. Бак крепится к чугунной крышке 10 с помощью фланца 12 и болтов 11. Проходные изоляторы 9 с токоведущими стержнями, на концах которых укреплены неподвижные контакты 3, пропущены внутрь бака. Под крышкой бака размещается буферное воздушное пространство 6, из которого воздух отводится в газоотводную трубу 5.
Включается и отключается масляный выключатель приводом, воздействующим на вал выключателя 8. При включении вал выключателя поворачивается по часовой стрелке и через систему, состоящую из кривошипно-шатунного механизма с тягами 7, 20, 19 и направляющей 21, поднимает контактную траверсу 23, на которой укреплены подвижные контакты 1 трех фаз выключателя. Подвижные контакты замыкаются с неподвижными, укрепленными на концах токоведущих частей проходных изоляторов. При этом отключающая пружина 18 сжимается, и во включенном положении выключатель удерживается механической защелкой привода.
При отключении привод смещает защелку. Под действием отключающих пружин и подвижных контактов металлической траверсы 23 и штанги 22 последняя перемещается вниз, и контакты выключателя 3 и 1 расходятся. Между ними возникает дуга, а вокруг нее газовый пузырь 2, состоящий из продуктов разложения масла (70% водорода, 20% этилена). Давление в газовом пузыре составляет 0,2...0,4 МПа. Водород обладает большой теплопроводностью и высокой электрической прочностью, что используется для гашения дуги. Образующиеся газы проходят через слой масла и выходят в буферное пространство — верхнюю часть бака, не заполненную маслом.
Газы, проходя слой масла, должны охладиться, иначе возможны их быстрый прорыв (если объем масла будет малый) и образование в буферном пространстве гремучей смеси при соединении водорода и кислорода. При слишком большом объеме масла может произойти его выброс из бака через трубку 4. Поэтому необходимо постоянно контролировать уровень и качество масла, а также чистоту поверхности проходных изоляторов, на которых могут скапливаться раскаленные частицы угля и металла, образующиеся при выключении.
Рис. 1. Устройство многообъёмного масляного выключателя.
Дуга восстанавливается и гаснет несколько раз, поэтому время выключения многообъемных выключателей продолжительно (0,15...0,2 с). Это — один из основных недостатков выключателей, ограничивающих их применение в установках небольшой мощности при напряжении до 6 кВ. К недостаткам относится также пожароопасность из-за большого объема масла.
В многообъемных MB на напряжение не выше 10 кВ все три фазы помещаются в одном баке (однобаковые выключателе), имеющем прямоугольную или круглую формы. Наиболее прочными являются круглые баки со сферическими днищами.
В выключателях на напряжение 35 кВ и выше каждая фаза помечается в отдельном баке (трехбаковые выключатели), имеющем круглую или овальною формы (рис. 2 б, в). Во всех случаях баки выполняются сварными из котельной стали.
Рис. 2. Конструктивные схемы масляных выключателей: а – однобаковые с открытой дугой; б – один полюс трехбакового выключателя с двумя дугогасительными камерами на полюс; в – полюс трёхбакового выключателя с чечевицеобразными баками.
Главный недостаток рассмотренных МВ заключается в опасности пожаров и даже взрывов. Этот недостаток ограничивает их применение для внутренних установок. С другой стороны, минеральное масло, обуславливающее пожароопасность МВ, обладает хорошими дугогасящими свойствами, что объясняется большим содержанием в продуктах его разложения водорода (до 70%), который отличается высокой охлаждающей способностью.