Vakuumski odklopnik električnih naprav je naprava, zasnovana za delovanje kot del visokonapetostnih električnih omrežij. Ime je dobila po konstrukcijski značilnosti - vakuumski komori, zaradi katere je doseženo takojšnje izumrtje električnega loka.
Naprava se uporablja kot stikala, namenjena za izklop opreme v nujnih primerih ali kot del tekočega delovanja. Oglejmo si podrobneje, kaj je vakuumsko stikalo in za kaj gre.
Kako deluje visokonapetostno vakuumsko stikalo?
Osnova funkcionalnosti vakuumskih komor, ki se uporabljajo pri načrtovanju odklopnikov, so fizikalne lastnosti plina v izpraznjenem stanju. V takšnih pogojih se lastnost plina, označenega kot električna moč, bistveno spremeni navzgor.
Ta učinek visoko izpraznjenega medija (v območju od 10)-6 do 10-8 N / cm2) se uspešno uporablja v modelih odklopnikov, ki jih dopolnjujejo plinske vakuumske komore, skozi katere prehajajo električne kontaktne skupine.
Eden od modelov vakuumskih odklopnikov je naprava, ki se uporablja pri delovanju električnih omrežij. Naprava velja v primerjavi s podobnimi napravami bolj moderna in zanesljiva, vendar drugačne izvedbe
Tok, ki teče skozi kontaktne skupine (v trenutku, ko je stik razdeljen), tvori električni izpust - lok. Izgorevanje loka poteka zaradi delne ionizacije kovinskih hlapov, ki se neizogibno tvorijo iz visoke temperature. Pretok toka med stiki skozi oblikovano plazmo se vzdržuje, dokler tok ne preide na ničelni vod.
Takoj ko pride trenutek prehoda skozi "nič", električni lok ugasne. Skupni postopek traja največ 7-10 mikrosekund.
Naprava preklopi izvedbo vakuuma
Različni vakuumski odklopniki, upoštevajoč njihovo zasnovo, so precej veliki. Zato je na splošno težko dati značilnost teh naprav. Medtem pa ne glede na oblikovne razlike ostane načelo delovanja nespremenjeno.
Blokovna shema eksploziva: 1 - zgornji izhod; 2 - vakuumska komora; 3 - polimerni izolator; 4 - nižji izhod; 5 - kontakt traku; 6 - vzmetna moč; 7 - vlečna palica; 8 - vzmet izklopa; 9 - prestavna ročica; 10 - pogonska gred; 11 - sprostitev; 12 - primer
Razmislite za splošno tripolni vakuumski odklopnikopremljen z vzmetno-motornim pogonom. Ta aparat je zasnovan za notranjo ali zunanjo namestitev. Vsekakor se njegova namestitev izvede znotraj posebnih kovinskih razdelilnih omaric.
Naprave se lahko upravljajo v različnih gospodarskih panogah. Vendar pa obstajajo nekatere omejitve.
Torej vakuumski odklopniki niso namenjeni vgradnji z naslednjim delovanjem v naslednjih pogojih:
- prostore, kjer je požar, eksplozivno ozračje;
- Naprave konstruktivno omogočajo pogosto preklapljanje;
- mobilne (mobilne) naprave;
- napajalni sistemi morskih in rečnih plovil.
Vakuumski odklopniki imajo običajno dve vrsti konstrukcije:
- Za stacionarno namestitev.
- Za vgradnjo s strojnim vozičkom.
Ne glede na obliko, ohišje naprave vsebuje tri drogove, opremljene z oboknimi komorami.
V vakuumskih komorah delujejo premični kontaktorji, ki jih poganja vzmetni motor. Ohišje instrumenta je dopolnjeno s sprednjo ploščo, ki vsebuje elemente zaslona in krmilne naprave.
Zunanji glavni elementi stikala: 1 - drogovi naprave; 2 - mehanizem za zaklepanje vključitve; 3 - okno za dviganje; 4 - ravnajte z mehaniko, ki blokira zunanja vezja
Tri pola glavnega vezja so izdelane v obliki stolpcev. Lega polov je praviloma na zadnjem delu podvozja vzmetno-motornega pogona. Vsak drog je dopolnjen z ločilno komoro, ki je nameščena znotraj polimernega izolatorja. Za povečanje električne moči ima telo izolatorja rebrasto obliko.
Znotraj vsake vakuumske komore je nameščena kontaktna skupina dveh elementov - premična, pritrjena. Premični kontaktni element skozi vlečni izolator je povezan s preklopnim mehanizmom. Nadaljnja komunikacija s spodnjim kontaktnim terminalom. Fiksni kontakt s pomočjo koničnega priklopa je povezan z zgornjim kontaktnim terminalom naprave.
Kako deluje pogon odklopnika?
Premični kontakti vakuumskih komor so mehansko povezani z gredi pogona vzmeti. Zaradi vnaprej napolnjene vzmetne moči (nastavljena v napetosti) lahko pogon enostavno aktivirate s preprostim pritiskom na krmilni gumb ali drug mehanizem.
Strukturni diagram vakuumske komore: 1 - priključni blok fiksnega kontakta; 2 - fiksni kontakt; 3 - premični kontakt; 4 - kovinski zaslon; 5 - keramični izolator (polimer); 6 - meh; 7 - premični kontakt terminala
Vzmet (ponavadi dve vzmeti) se zaskoči z verižnim pogonom. Običajni način delovanja opreme vključuje vzmetno polnjenje z električnim motorjem, opremljenim z menjalnikom. Hkrati je ročni ročaj, ki se uporablja v primeru nesreč ali izgube moči.
Napolnjena vzmet pritrdi sprožilec. Ta mehanizem upravljate z elektromagnetnim pogonom ali prek gumba za vklop. Takoj ko se aktivira način preklopa, se fiksacija sprosti, natezna sila vzmeti poganja odmični mehanizem. To pa deluje na gred, ki je mehansko povezana s preklopnim mehanizmom gibljivih kontaktov vakuumskih komor.
Operacija izklopa vakuumskega odklopnika se izvede z aktiviranjem načina "Disconnected" - elektromagneta ali gumba. Zaporedje dejanj je skoraj enako kot prvi način. Vključuje tudi sprožilne vzmeti, katerih stanje je nastavljeno s sprožilcem.
Nadzorna plošča in elementi zaslona: 1 - način "vklopljen"; 2 - način "onemogočen"; 3 - stožčasto stanje vzmeti; 4 - stanje sproščene vzmeti
Udobje delovanja in upravljanja naprave zagotavlja nadzorna plošča. Na sprednji strani plošče so elementi: števec števila ciklov, indikator stanja vzmeti zatiranja, indikator stanja vakuumskega stikala.
Značilnosti konstrukcij, ki se uvajajo
Roll-out oprema je sestavljena na osnovi posebnega strojnega vozička. S to dodatno opremo se v omarico vstavi ali izklopi stikalo.
Voziček z opremo deluje ne le kot transportna naprava, ampak deluje tudi kot krmilnik za preusmeritev naprave v testni način ali v način delovanja, takoj ko stikalo potisnete v omarico.
Strojni voziček: 1 - valj (4 kos); 2 - osnova; 3, A - osnova je premična; 4 - ročaj (2 kos.); 5 - vtičnica vtičnice; 6 - zaklepna palica; 7 - pritrdilni element; 8 - konektor za sekundarno vezje; 9 - mehanika zaklepanja naprave; 10 - blokirni kontakti; 11 - trak za pritrditev vijaka; B - fiksni del
Vakuumsko stikalo je pritrjeno neposredno na gibljivi del vozička. Pritrdilni elementi so vijaki. Medtem ima voziček z opremo tudi fiksni del, na katerem je pritrjen pogon gibljivega dela. Premik premičnega modula glede na stacionarni se izvede z vijakom krmilne ročice viličarja.
Premični del je kovinska podlaga na štirih kolesih, obdelana z galvansko prevleko. Tu je zunanja mehanska blokada (potisna palica) ozemljitvene elektrode, zaklepanje pogonskega vijaka, blokirni kontakti, mehanizem za zaklepanje odklopnika in drugi elementi, ki zagotavljajo gibanje ali pritrditev.
Namestitev in povezava naprave
Preden začnete namestiti vakuumski odklopnik, je treba pregledati vse zunanje dostopne elemente, da se prepričate, da ni poškodb ali napak. Nato izolacijske površine drogov očistimo s suho krpo, ki ne pušča vlaken.
V sistem ni dovoljeno vnašati opreme, če so na izolacijskih površinah prisotni čipi, razpoke in deformirani odseki. Preveriti je treba vezje sekundarnih tokokrogov in povezavo vodila šasije.
Preverjanje nameščene naprave. Pomembno je skrbno preveriti vsako podrobnost, vsak element pritrdilnega elementa. Visokonapetostne naprave ne odpuščajo niti najmanjše napake
Pred namestitvijo je treba preveriti delovanje odklopnika po metodi ročnega vključevanja (v prostem teku brez napajanja) in se prepričajte, da je položaj indikatorjev na nadzorni plošči pravilen. Nato morate preveriti, ali obstajajo pokrovi drogov. Če uporabljate opremo z nazivno vrednostjo 1600A ali več, je treba pred namestitvijo odstraniti zaščitne pokrove.
Povežite se neposredno z omrežjem
Pred priključitvijo na sponke stikala je treba odstraniti sponke kontaktnih konic vodnikov napajalnih kablov.
Postopek odstranjevanja se razlikuje glede na uporabljeni terminalski material:
- Za bakrene in aluminijaste sponke brez dodatnega premaza čiščenje izvajamo z brusnim papirjem z velikostjo zrn M20 ali manj, čemur sledi razmaščevanje kovinske površine.
- Če so sponke bakrene ali aluminijaste prevlečene s plastjo srebra, je dovolj, da jih očistite s krpo, ki ne pušča vlaken.
Ni dovoljeno uporabljati kablov, katerih posrebreni sponki so poškodovani na površini več kot 5%. V tem primeru je treba poškodovani element zamenjati. Več informacij o sponkah za povezovanje žic najdete v tem gradivu.
Zunanji vodniki se na sponke vakuumskega odklopnika pripeljejo tako, da na sponkah naprave s strani zunanjih vodnikov ne nastajajo mehanske sile. Priključki so izvedeni s pomočjo vijačne spojke z uporabo ravnih elastičnih kovinskih podložk.
Kako je narejena ozemljitev?
Stacionarne naprave so z vijačnim priključkom (M12) na mestu, označenem z oznako "Ozemljitev", povezane z "zemljanim" mestom.
Konstrukcijski elementi vozička in stikalnega ohišja, preko katerega je naprava ozemljena. Te točke so praviloma označene z ustreznim znakom, postavljenim poleg elementa
Pred priključitvijo je treba območje kontaktne točke ozemljitve razmastiti. Ozemljitveni vodnik naj izbere vodnik z zadostnim prerezom (Pravila za električno inštalacijo), prožno žico ali vodnik, spleteno s snopom. Pred polaganjem vodnika na kontaktno blazinico kontaktne površine namažite s posebno maščobo (TsIATIM-203).
Tip izvleka je ozemljen s pomočjo elementov vozička za opremo. Ozemljitev vakuumskega odklopnika se izvede s pomočjo vozička za opremo, za katerega so tudi pritrdilni elementi.
Zagon naprave
Naprava se začne uporabljati po dodatnem preverjanju nameščene in pripravljene opreme. Preverjajo se zlasti zanesljivost ozemljitve, stanje pritrdilnih elementov sestavnih delov in dostop hladilnega medija do potencialno grelnih elementov.
Površine palic, ki nosijo tok, v stiku z lamelami kontaktnih skupin vtičnic, je treba obdelati z majhno količino maziva TsIATIM. Na splošno je treba izvesti vse postopke, ki jih EMP zagotavlja v primeru sprejemnih preskusov, in zagotoviti, da delovna napetost ustreza dovoljenim mejam.
Vgradnja vakuumskega odklopnika. Inštalacijska dela izvaja samo strokovno usposobljeno osebje. Iste zahteve veljajo za osebje, ki je izbrano za servisiranje visokonapetostne opreme
Vakuumski odklopnik lahko nadzoruje osebje, pooblaščeno za servisiranje električnih napeljav, ki delujejo z napetostmi nad 1000 voltov. Potrjena skupina za dostop za storitvene osebe mora biti vsaj tretja. Pred začetkom dela z opremo osebje opravi tehnični minimum, da bi preučil podrobnosti določenega modela opreme.
Kako izbrati vakuumski odklopnik?
Naprava je izbrana ob upoštevanju njenih nominalnih parametrov, ki se štejejo glede na parametre trenutnega omrežja na mestu namestitve. Izbira je narejena glede na kriterij najbolj naloženih načinov delovanja, predvidenih za delovne pogoje.
Nazivna napetost vakuumskega odklopnika je dovoljena, da je enaka (ali povečana) glede na nazivno napetost sistema, ki se napaja prek stikala.
Parameter nazivnega dolgotrajnega toka je izbran nad nazivno vrednostjo dobavljenega sistema. Parameter nazivnega izklopnega toka je izbran nad največjo vrednostjo nazivne vrednosti kratkega stika (upošteva se moment razhajanja stika).
Napisna tablica je prva stvar, na katero ste pozorni pri izbiri stikala. Na podlagi vrednosti parametrov je že mogoče ugotoviti, ali je naprava primerna za določeno namestitev ali ne
Z vidika možnih pogojev kratkega stika se izbira ob upoštevanju najtežjih pogojev.
Aperiodna komponenta se izračuna ob upoštevanju pogojev kratkega stika z ničelno napetostjo v katerem koli od faznih vodov. V tem primeru je treba upoštevati parameter aperiodnega toka, ki ga je določil proizvajalec opreme.
Še več materiala o napravi, načelu delovanja in pogojih namestitve vakuumskega odklopnika lahko izveste iz naslednjega videoposnetka:
Vakuumski odklopniki se od drugih vrst naprav razlikujejo po razmeroma preprosti in zanesljivi strukturi. Zato ta vrsta opreme služi dlje časa brez kakršnih koli pritožb. Naravni vir obrabe je določen s številom operacij, ki znaša najmanj 20 000. Pod pogojem pravočasne proizvodnje vzdrževanja se ta vir poveča za 5–10%. Medtem je vzdrževanje eksploziva omejeno na majhno število enostavnih operacij.
Če imate med branjem teh informacij kakršna koli vprašanja o temi članka ali če imate dragocene podatke, ki jih lahko delite z našimi bralci, pustite svoje komentarje, delite svoje izkušnje, postavite vprašanja v bloku pod člankom.