Was ist ein Ölschaltkreis?

Öl-Schaltgerät

Ein Öl-Schaltgerät ist eine Art Schaltgerät, das Öl als dielektrisches oder isolierendes Medium zur Bogenlöschung verwendet. In einem Öl-Schaltgerät sind die Kontakte des Schaltgeräts so konstruiert, dass sie sich in einem isolierenden Öl trennen. Wenn ein Fehler im elektrischen System auftritt, öffnen sich die Kontakte des Schaltgeräts unter dem isolierenden Öl und es entsteht ein Bogen zwischen ihnen. Die Wärme dieses Bogens führt dazu, dass das umgebende Öl verdampft. Öl-Schaltgeräte werden in zwei Hauptkategorien unterteilt:

Großöl-Schaltgerät

Kleinöl-Schaltgerät

Konstruktion des Öl-Schaltgeräts

Die Konstruktion eines Öl-Schaltgeräts ist relativ einfach. Es besteht aus stromführenden Kontakten, die in einem robusten, wetterdichten und geerdeten Metalltank eingeschlossen sind. Dieser Tank ist mit Transformatorenöl gefüllt, das einen Doppelleisten hat: Als Bogenlöschmedium zu wirken und Isolation zwischen den lebenden Komponenten und der Erde zu bieten.

Im oberen Teil des ölgefüllten Raums im Tank befindet sich Luft. Diese Luftpolster dient dazu, die Verschiebung des Öls zu regulieren, wenn Gas um den Bogen herum entsteht. Darüber hinaus absorbiert es den mechanischen Schock, der durch den nach oben gerichteten Strömungsschub des Öls verursacht wird. Der Brecher-Tank ist fest verschraubt, um die Vibrationen zu widerstehen, die beim Unterbrechen von extrem hohen Strömen entstehen. Das Öl-Schaltgerät ist auch mit einem Gasauslass ausgestattet, der in der Tankabdeckung installiert ist, um die während des Betriebs erzeugten Gase abzuführen.

Funktionsprinzip des Öl-Schaltgeräts

Unter normalen Betriebsbedingungen bleiben die Kontakte des Öl-Schaltgeräts geschlossen und ermöglichen den Stromfluss. Wenn ein Fehler im elektrischen System auftritt, beginnen die Kontakte des Schaltgeräts, sich zu trennen, und ein Bogen entsteht sofort zwischen ihnen.

Der Bogen erzeugt eine beträchtliche Menge an Wärme, was zu einer schnellen Temperaturerhöhung führt. Diese hohe Temperatur führt dazu, dass das umgebende Öl in Gas verdampft. Das freigesetzte Gas umgibt den Bogen und dehnt sich explosionsartig aus, wodurch es das Öl gewaltsam verdrängt. Der Bogen erlischt, wenn der Abstand zwischen den festen und beweglichen Kontakten einen bestimmten kritischen Wert erreicht. Dieser kritische Abstand wird durch Faktoren wie die Größe des Bogenstroms und die Wiederherstellungsspannung bestimmt.

Das Öl-Schaltgerät bietet einen sehr zuverlässigen Betrieb und ist kostengünstig. Eines seiner wichtigsten Merkmale ist, dass es keine besonderen Geräte benötigt, um den durch die beweglichen Kontakte erzeugten Bogen zu kontrollieren. Bei der Verwendung von Öl als Bogenlöschmedium gibt es sowohl bestimmte Vorteile als auch Nachteile.

Vorteile von Öl als Bogenlöschmedium

• Öl hat eine hohe dielektrische Festigkeit. Es löscht nicht nur den Bogen, sondern bietet auch Isolation zwischen den Kontakten, nachdem der Bogen gelöscht wurde.

• In einem Schaltgerät ermöglicht das Öl einen relativ kleinen Abstand zwischen den Leitern und erdgeregelten Komponenten, was einen effizienten Betrieb sicherstellt.

• Während des Bogenlöschprozesses entsteht im Tank Wasserstoffgas. Wasserstoff hat eine hohe Diffusionsrate und ausgezeichnete Kühl Eigenschaften, die zur effektiven Bogenlöschung beitragen.

Nachteile von Öl als Bogenlöschmedium

• Das in einem Öl-Schaltgerät verwendete Öl ist brennbar und stellt eine potenzielle Brandgefahr dar.

• Es besteht das Risiko, dass das Öl bei Kontakt mit Luft eine explosive Mischung bildet, was zu gefährlichen Situationen führen kann.

• Wenn das Öl durch den Bogen zersetzt wird, entstehen Kohlenstoffpartikel. Diese Partikel kontaminieren das Öl und verringern seine dielektrische Festigkeit im Laufe der Zeit allmählich.

Wartung des Öl-Schaltgeräts

Wenn ein Schaltgerät einen Kurzschlussstrom unterbricht, können die Kontakte manchmal durch Bögen verbrennen. Darüber hinaus wird das dielektrische Öl in der Nähe der Kontakte verkohlt, was zu einem Verlust seiner dielektrischen Festigkeit führt. Dies führt letztendlich zu einer Verringerung der Unterbrechungskapazität des Schaltgeräts. Daher ist regelmäßige Wartung des Öl-Schaltgeräts entscheidend. Wartungsarbeiten umfassen in der Regel die Überprüfung des Zustands des Öls und dessen Austausch, falls erforderlich, sowie die Inspektion und den Austausch der Kontakte, um optimale Leistung und Sicherheit des Schaltgeräts zu gewährleisten.