Маломасляные выключатели ВМГ-133, ВМП-10 и их родственники — техника, которая давно снята с производства, но продолжает работать на огромном количестве объектов. Понимать её устройство нужно не из любви к истории: пока эти аппараты в эксплуатации, их обслуживают, ремонтируют и диагностируют.
И тут есть важная особенность конструкции, которую часто не учитывают при контроле: ток в каждой фазе идёт по двум параллельным контурам. Отсюда и особый порядок диагностики.
Устройство: главные контакты в воздухе, дугогасительные — в масле
Ключевая идея маломасляного выключателя: главные контакты расположены в воздухе, а дугогасительные — в масле. Масла в таком выключателе немного, оно служит только для гашения дуги, а не для изоляции всего аппарата.
Как устроена подвижная часть (на примере ВМГ-133/ВМП-10):
- подвижные главные контакты каждой фазы смонтированы на траверсе;
- на концах траверсы закреплены дугогасительные стержни;
- к средней части траверсы подвешены медные ножи главных контактов с контактными пружинами;
- у выключателей на номинальный ток 2000 А подвижная часть главных контактов выполнена в виде самоустанавливающихся ножей, а неподвижная — в виде треугольных контактов, укреплённых на крышке бака (цилиндра);
- у выключателей на 3000–4000 А — наоборот: самоустанавливающиеся ножи укреплены на крышке бака полюса, а треугольные контакты крепятся к траверсе.
Дугогасительное устройство расположено в баке (цилиндре). Бак изготовлен из листовой стали и конструктивно идентичен цилиндру выключателя ВМГ-133. Розеточный контакт дугогасительного устройства укреплён к днищу цилиндра.
Два контура: почему это важно
В каждой фазе выключателя ток проходит по двум параллельным контурам.
Главный (рабочий) контур: аппаратный зажим с ошиновкой → крышка и неподвижные контакты первого цилиндра → пластины неподвижных контактов → неподвижные контакты и крышка второго цилиндра → аппаратный зажим с ошиновкой.
Дугогасительный контур: крышка, стенки, розеточный контакт и дугогасительный стержень первого цилиндра → металлическая траверса → дугогасительный стержень, розеточный контакт, стенки и крышка второго цилиндра.
Практическое следствие — прямое указание из методик диагностики: при ИК-контроле рекомендуется последовательно обходить оба контура, оценивая состояние контактов. То есть нельзя «просветить выключатель и успокоиться»: дефект может быть в контуре, который в данном режиме нагружен слабее и потому не греется заметно.
[практика] На практике это выглядит так: главный контур несёт рабочий ток нагрузки, дугогасительный — включается в работу при отключении (через него идёт ток дуги). Поэтому при нормальной нагрузке главный контур греется, а дугогасительный почти нет — и дефект в нём можно «не увидеть». Понимание двух контуров объясняет, почему у одного и того же аппарата одни соединения греются, а другие нет.
Более того, дугогасительный контур идёт через болтовые соединения (крышка, стенки, розеточный контакт) — а болтовые соединения в токоведущем контуре являются типовым местом развития дефекта: ослабление затяжки, окисление, нагрев.
Выключатели ВМТ и ВМК (110–220 кВ)
Отдельная группа — маломасляные выключатели серий ВМТ и ВМК на номинальные напряжения 110–220 кВ и токи 1000–2000 А.
У них внутри колонок фаз размещены подвижные и неподвижные контакты, дугогасительные камеры, роликовые токосъёмы и другие токоведущие узлы с болтовыми соединениями.
Особенности конструкции, которые определяют диагностику:
- всё «спрятано» внутри колонок — визуально доступен только внешний вид;
- роликовые токосъёмы — узел, подверженный износу и нагреву;
- опорные покрышки — несут механическую нагрузку и требуют контроля трещин.
Что контролируют
По методикам ИК-контроля для маломасляных выключателей 6–10 кВ серий ВМГ-133, ВМП-10 и подобных контролируемые узлы:
- шина — токоведущий вывод;
- вывод — гибкая связь;
- гибкая связь — свеча;
- дугогасительная камера;
- шина — нижний контакт бака.
Для выключателей 110 кВ и выше (ВМТ, ВМГ-110 и подобные):
- шина — токоведущий вывод;
- токопровод неподвижного контакта к фланцу;
- роликовый токосъём;
- подвижный и неподвижный контакты;
- опорная покрышка.
Помимо теплового контроля, для масляных выключателей обязательны:
- контроль масла (уровень, состояние, пробивное напряжение — по объёму испытаний);
- проверка контактной системы (сопротивление контактов, ход, вжатие);
- проверка привода и его характеристик;
- проверка изоляции и испытание повышенным напряжением;
- контроль состояния дугогасительных камер (износ, обгорание).
Что ломается чаще
- ослабление болтовых соединений в токоведущем контуре (особенно в дугогасительном контуре) — нагрев, выгорание;
- износ и обгорание контактов — рост сопротивления, нагрев, затянутое отключение;
- износ дугогасительных камер — потеря способности гасить дугу;
- утечки и загрязнение масла — снижение пробивного напряжения, риск перекрытия внутри бака;
- износ роликовых токосъёмов (ВМТ/ВМК) — нагрев, подгорание;
- трещины опорных покрышек — механическая и электрическая прочность;
- дефекты привода — затянутое отключение, отказ.
Типовые ошибки
- ИК-контроль только по главному контуру — дефект в дугогасительном не обнаружен.
- Оценка только «по тепловизору» без проверки контактов и масла.
- Не проверяется уровень и состояние масла — гашение дуги деградирует незаметно.
- Ремонт без проверки характеристик привода — выключатель отключает медленнее расчётного.
- Игнорирование роликовых токосъёмов (ВМТ/ВМК) — типовое место нагрева.
- Отсутствие контроля переходного сопротивления контактов — нагрев обнаруживается только «когда уже дымит».
Частые вопросы
Почему главные контакты в воздухе, а дугогасительные в масле? Масло нужно только для гашения дуги при отключении. Держать в масле весь аппарат не требуется, поэтому маломасляный выключатель компактнее бакового.
Зачем обходить оба контура при тепловизорном контроле? Потому что ток в каждой фазе идёт по двум параллельным контурам, и дефект в одном из них может быть не виден при нагрузке, когда второй контур берёт на себя основную часть тока.
Масляные выключатели ещё выпускают? Такие серии, как ВМГ-133 и ВМП-10, сняты с производства, но продолжают эксплуатироваться. Их обслуживают и диагностируют, пока они в работе.
Что самое критичное в обслуживании масляного выключателя? Состояние контактной системы и дугогасительных камер плюс характеристики привода. Отказ любого из этих элементов означает, что выключатель не отключит повреждение.
Можно ли заменить масляный выключатель вакуумным без переделки ячейки? Часто да, но требуется проверка по габаритам, по приводу и по характеристикам (время отключения, ресурс). Это отдельная проектная задача, а не «поставили и всё».
Итог
Маломасляный выключатель — аппарат с двумя токовыми контурами: главным (рабочий ток) и дугогасительным (ток дуги при отключении). Отсюда главное практическое правило — контролировать оба контура и не забывать про болтовые соединения в дугогасительном. Плюс обязательные проверки: контактная система, дугогасительные камеры, масло, привод, изоляция.
Нужно обслуживание, проверка или ремонт масляных выключателей ВМП/ВМГ/ВМТ — напишите, посмотрим по типу аппарата и привода.
Источники: С. А. Бажанов, «Инфракрасная диагностика электрооборудования распределительных устройств» (Библиотечка электротехника, вып. 16, 2000) — табл. 8 (контролируемые узлы для маломасляных выключателей 6–10 кВ серий ВМГ-133 и ВМП-10; для ВМТ и ВМГ-110; баковых масляных; воздушных; вакуумных и элегазовых), описание конструкции ВМГ-133/ВМП-10: главные контакты в воздухе, дугогасительные в масле, траверса, самоустанавливающиеся ножи для 2000 А и треугольные контакты для 3000–4000 А, розеточный контакт, два параллельных контура с перечнем элементов; практика эксплуатации.
