Vacuum switch: aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo + mga nuances ng pagpili at koneksyon

Ang isang de-koryenteng aparato, isang vacuum circuit breaker, ay isang aparato na inilaan para sa pagpapatakbo bilang bahagi ng mga de-koryenteng network na may mataas na boltahe.Nakuha nito ang pangalan nito mula sa isang tampok na disenyo - isang vacuum chamber, salamat sa kung saan ang instant extinction ng electric arc ay nakamit.

Ang aparato ay ginagamit bilang mga switch na idinisenyo upang isara ang kagamitan sa kaso ng mga emergency na sitwasyon o bilang bahagi ng nakagawiang operasyon. Tingnan natin kung ano ang vacuum commutator at kung bakit ito kailangan.

Paano gumagana ang isang mataas na boltahe na vacuum switch?

Ang batayan para sa pag-andar ng mga vacuum chamber na ginagamit sa disenyo ng mga switch ay ang mga pisikal na katangian ng gas sa isang discharged na estado. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang ari-arian ng gas, na nailalarawan bilang lakas ng kuryente, ay nagbabago nang malaki patungo sa isang pagtaas.

Ang epektong ito ng isang napakabihirang kapaligiran (mula sa 10^-6 hanggang 10^-8 N/cm²) ay matagumpay na ginagamit sa mga disenyo ng switch na pupunan ng mga gas vacuum chamber kung saan dumadaan ang mga electrical contact group.

Ang isa sa mga modelo ng isang vacuum circuit breaker ay isang aparato na ginagamit sa pagpapatakbo ng mga power electrical network. Ang aparato ay itinuturing na mas moderno at maaasahan kumpara sa mga katulad na aparato, ngunit sa ibang uri.

Ang kasalukuyang dumadaloy sa mga grupo ng contact (sa sandaling ang contact ay naka-disconnect) ay bumubuo ng isang electric discharge - isang arko.Ang pagkasunog ng arko ay nangyayari dahil sa bahagyang ionization ng mga singaw ng metal, na hindi maiiwasang nabuo mula sa mataas na temperatura. Ang pagpasa ng kasalukuyang sa pagitan ng mga contact sa pamamagitan ng nabuong plasma ay pinananatili hanggang sa kasalukuyang paglipat sa zero bus.

Sa sandaling dumating ang sandali ng paglipat sa pamamagitan ng "zero", mawawala ang electric arc. Ang kabuuang proseso ay tumatagal ng hindi hihigit sa 7-10 microseconds.

Disenyo ng mga vacuum switch

Ang iba't ibang mga vacuum circuit breaker, na isinasaalang-alang ang kanilang disenyo, ay medyo malaki. Samakatuwid, mahirap magbigay ng mga katangian ng mga device na ito sa kabuuan. Samantala, anuman ang mga pagkakaiba sa disenyo, ang prinsipyo ng operasyon ay nananatiling hindi nagbabago.

Block diagram ng paputok: 1 – upper terminal; 2 - silid ng vacuum; 3 - polimer insulator; 4 - mas mababang output; 5 - strip contact; 6 - kapangyarihan spring; 7 - baras ng traksyon; 8 - tagsibol ng paglalakbay; 9 - pingga ng gear; 10 - drive shaft; 11 - paglabas; 12 - katawan

Isaalang-alang natin para sa pangkalahatang impormasyon tatlong-pol na vacuum switch, nilagyan ng spring-motor drive. Idinisenyo ang device na ito para sa panloob o panlabas na pag-install. Sa anumang kaso, ang pag-install nito ay isinasagawa sa loob ng mga espesyal na pamamahagi ng mga kahon ng metal.

Ang mga kagamitan ay maaaring gamitin sa iba't ibang lugar ng pambansang ekonomiya. Gayunpaman, may ilang mga limitasyon.

Kaya, ang mga vacuum circuit breaker ay hindi inilaan para sa pag-install at kasunod na operasyon sa mga sumusunod na kondisyon:

• mga silid kung saan may apoy o sumasabog na kapaligiran;
• mga pag-install na idinisenyo upang magbigay ng madalas na paglipat;
• mga pag-install ng uri ng mobile (mobile);
• sistema ng enerhiya ng mga sasakyang dagat at ilog.

Ang mga vacuum-type na circuit breaker ay karaniwang may dalawang uri ng disenyo:

1. Para sa permanenteng pag-install.
2. Para sa pag-install gamit ang isang hardware cart.

Anuman ang disenyo, ang bahagi ng katawan ng aparato ay naglalaman ng tatlong pole na nilagyan ng mga arc-extinguishing chamber.

Sa loob ng mga vacuum chamber ay may mga movable contactor na pinapatakbo ng spring-motor mechanism. Ang katawan ng device ay kinukumpleto ng isang front panel, na naglalaman ng mga elemento ng display at mga control device.

Panlabas na mga pangunahing elemento ng switch: 1 – pole ng device; 2 - mekanismo ng pag-lock ng activation; 3 - bintana para sa pag-aangat; 4 - hawakan ng mekanika na humaharang sa mga panlabas na circuit

Ang tatlong pole ng pangunahing circuit ay ginawa sa anyo ng mga haligi. Ang lokasyon ng mga pole ay karaniwang nasa likuran ng spring motor drive chassis. Ang bawat poste ay nilagyan ng isang arc extinguishing chamber, na nakapaloob sa loob ng polymer insulator. Upang mapahusay ang lakas ng kuryente, ang katawan ng insulator ay may ribed na hugis.

Sa loob ng bawat vacuum chamber, isang contact group ng dalawang elemento ang naka-mount - naitataas at naayos. Ang gumagalaw na elemento ng contact ay konektado sa switching mechanism sa pamamagitan ng traction insulator. Susunod ay ang koneksyon sa mas mababang contact pin. At ang nakapirming contact ay konektado sa pamamagitan ng conical fit sa itaas na contact terminal ng device.

Paano gumagana ang switch drive?

Ang mga gumagalaw na contact ng mga vacuum chamber ay mekanikal na konektado sa baras ng spring-motor drive. Dahil sa power spring, na pre-cocked (nakatakda sa tension state), ang drive ay madaling ma-activate sa pamamagitan lamang ng pagpindot sa control button o iba pang mekanismo.

Block diagram ng vacuum chamber: 1 – fixed contact terminal block; 2 - nakapirming contact; 3 - paglipat ng contact; 4 - metal screen; 5 - ceramic (polimer) insulator; 6 - bubulusan; 7 – paglipat ng contact terminal block

Ang tagsibol (karaniwang dalawang bukal) ay sinisingil ng isang chain drive. Ang normal na operating mode ng kagamitan ay nagsasangkot ng pag-charge sa spring gamit ang isang de-koryenteng motor na nilagyan ng gearbox. Kasabay nito, mayroong isang manual cocking handle, na ginagamit sa kaso ng mga aksidente o pagkawala ng kapangyarihan.

Ang cocked spring ay naayos sa pamamagitan ng trigger mechanism. Ang mekanismong ito ay kinokontrol sa pamamagitan ng electromagnetic drive o sa pamamagitan ng power button. Sa sandaling ma-activate ang mode ng pag-activate, ang pag-lock ay pinakawalan, ang puwersa ng makunat ng tagsibol ay nagpapagana sa mekanismo ng cam. Ito, sa turn, ay kumikilos sa baras, na mekanikal na konektado sa mekanismo ng paglipat ng mga gumagalaw na contact ng mga vacuum chamber.

Ang operasyon upang i-off ang vacuum circuit breaker ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-activate ng "Off" mode - gamit ang isang electromagnet o isang pindutan. Ang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon ay halos kapareho ng unang mode. Kasama rin dito ang mga trip power spring, na ang estado ay itinakda ng trip trigger.

Control panel at mga elemento ng indikasyon: 1 – “on” mode; 2 - mode na "off"; 3 - cocked na estado ng tagsibol; 4 - estado ng inilabas na tagsibol

Ang kaginhawaan ng operasyon at kontrol ng pagpapatakbo ng aparato ay ibinibigay ng control panel. Sa harap ng panel ay may mga elemento: isang cycle counter, isang charging spring status indicator, at isang vacuum switch status indicator.

Mga tampok ng mga withdrawable na istruktura

Ang mga withdrawable na kagamitan ay binuo batay sa isang espesyal na troli ng kagamitan. Gamit ang accessory na ito, ipinapasok ang switch sa loob o labas ng cabinet.

Ang trolley ng hardware ay gumaganap hindi lamang bilang transportasyon para sa device, ngunit gumaganap din bilang isang controller para sa paglipat ng device sa test mode o sa operating mode sa sandaling ang switch ay itulak sa cabinet.

Trolley ng hardware: 1 – roller (4 pcs.); 2 – base; 3, A – movable base; 4 - hawakan (2 mga PC.); 5 - socket ng knob; 6 - blocking bar; 7 - elemento ng pag-aayos; 8 - konektor para sa pangalawang circuit; 9 - mekanika ng pag-lock ng device; 10 - pagharang ng mga contact; 11 - bar ng pag-aayos ng tornilyo; B - nakapirming bahagi

Ang switch ng vacuum ay direktang nakakabit sa gumagalaw na bahagi ng troli. Ang pangkabit ay isinasagawa gamit ang mga bolted na koneksyon. Samantala, ang troli ng hardware ay mayroon ding nakatigil na bahagi, kung saan naayos ang drive ng gumagalaw na bahagi. Ang paggalaw ng movable module na may kaugnayan sa nakatigil na isa ay isinasagawa ng tornilyo ng hawakan ng kontrol ng troli.

Ang gumagalaw na bahagi ay isang metal na base sa apat na gulong, na ginagamot ng galvanic coating. Mayroong panlabas na mekanikal na locking (pressure bar) ng ground electrode, isang drive screw lock, block contact, isang switch locking mechanism at iba pang elemento na nagsisiguro ng paggalaw o pag-aayos.

Pag-install at koneksyon ng device

Bago simulan ang pag-install ng vacuum circuit breaker, kinakailangang suriin ang lahat ng external na accessible na elemento upang matiyak na walang mga pinsala o depekto. Pagkatapos ang mga insulating surface ng mga poste ay nililinis gamit ang isang tuyo, walang lint na tela.

Hindi pinapayagan na ipasok ang kagamitan sa system kung may mga chips, bitak, o mga deformed na lugar sa mga insulating surface. Ang circuit ng mga pangalawang circuit ay dapat suriin, pati na rin ang koneksyon ng chassis bus.

Sinusuri ang naka-install na device. Mahalaga dito na maingat na suriin ang bawat detalye, bawat elemento ng fastener. Ang mga aparatong may mataas na boltahe ay hindi nagpapatawad kahit na ang kaunting pagkakamali

Bago i-install, dapat suriin ang functionality ng switch sa pamamagitan ng manual switching on (idle nang walang power) at tiyaking nasa tamang posisyon ang mga indicator ng control panel. Pagkatapos ay kailangan mong suriin ang pagkakaroon ng mga takip ng poste. Kung gagamitin ang kagamitan na may markang 1600A at mas mataas, dapat tanggalin ang mga takip ng proteksyon bago i-install.

Direktang kumonekta sa network

Ang mga terminal ng mga contact tip ng mga konduktor ng power cable ay dapat linisin bago kumonekta sa mga switch terminal.

Ang pamamaraan ng pagtatalop ay nag-iiba depende sa terminal na materyal na ginamit:

• Para sa mga terminal ng tanso at aluminyo na walang karagdagang patong, ang paglilinis ay isinasagawa gamit ang papel de liha ng M20 grit o mas mababa, na sinusundan ng degreasing sa ibabaw ng metal.
• Kung ang mga terminal ng tanso o aluminyo ay pinahiran ng isang layer ng pilak, ito ay sapat na upang linisin ang mga ito gamit ang isang lint-free na tela.

Hindi katanggap-tanggap na gumamit ng mga cable na ang pilak na patong sa mga terminal ay nasira sa isang lugar na higit sa 5%. Sa kasong ito, dapat mapalitan ang nasirang elemento. Higit pang impormasyon tungkol sa mga terminal para sa pagkonekta ng mga wire ay matatagpuan sa materyal na ito.

Ang mga panlabas na conductor ay konektado sa mga terminal ng vacuum switch sa paraang walang mga mekanikal na puwersa na nilikha sa mga terminal ng aparato mula sa mga panlabas na conductor. Ang mga koneksyon ay ginagawa sa pamamagitan ng isang bolt coupling gamit ang flat elastic metal washers.

Paano ginagawa ang grounding?

Nakakonekta ang mga nakatigil na device sa "earth" platform gamit ang bolted connection (M12) nang direkta sa puntong may markang "Grounding".

Mga istrukturang elemento ng equipment cart at switch chassis kung saan naka-ground ang device. Bilang isang tuntunin, ang mga puntong ito ay minarkahan ng kaukulang tanda sa tabi ng elemento

Ang lugar ng "Grounding" contact point ay dapat na degreased bago kumonekta. Ang grounding conductor ay dapat na isang bus na may sapat na cross-section (Mga Panuntunan sa Pag-install ng Elektrisidad), isang flexible wire o isang braided conductor. Bago ilagay ang konduktor sa contact pad, lubricate ang contact surface na may espesyal na lubricant (CIATIM-203).

Ang disenyo ng uri ng draw-out ay pinagbabatayan gamit ang mga elemento ng equipment cart. Ang grounding ng vacuum circuit breaker ay isinasagawa sa pamamagitan ng istraktura ng hardware trolley, kung saan mayroon ding mga elemento ng pangkabit.

Paglalagay ng device sa pagpapatakbo

Ang aparato ay inilalagay sa operasyon pagkatapos ng karagdagang pagsusuri ng naka-install at inihanda na kagamitan. Sa partikular, ang pagiging maaasahan ng saligan, ang estado ng pangkabit ng mga bahagi ng pagpupulong, at ang pag-access ng daluyan ng paglamig sa mga potensyal na elemento ng pag-init ay nasuri.

Ang mga ibabaw ng kasalukuyang nagdadala ng mga rod na nakikipag-ugnay sa mga lamellas ng mga grupo ng contact ng rosette ay dapat tratuhin ng isang maliit na halaga ng CIATIM lubricant. Sa pangkalahatan, kinakailangan upang isagawa ang lahat ng mga pamamaraan na ibinigay ng PES sa kaganapan ng mga pagsubok sa pagtanggap at tiyakin na ang operating boltahe ay tumutugma sa mga pinahihintulutang limitasyon.

Pag-install ng isang vacuum circuit breaker. Ang gawaing pag-install ay isinasagawa lamang ng mga kwalipikadong tauhan. Ang parehong mga kinakailangan ay nalalapat sa mga tauhan na pinili upang mag-serbisyo ng mga kagamitang may mataas na boltahe.

Ang mga tauhan na may pahintulot na mag-serve ng mga electrical installation na tumatakbo sa mga boltahe na higit sa 1000 volts ay pinapayagang patakbuhin ang vacuum circuit breaker. Ang naaprubahang grupo ng pag-access para sa mga tauhan ng serbisyo ay dapat na hindi bababa sa pangatlo. Bago magsimulang magtrabaho sa kagamitan, ang mga tauhan ay sumasailalim sa isang teknikal na minimum upang pag-aralan ang mga intricacies ng isang partikular na modelo ng kagamitan.

Paano pumili ng isang vacuum circuit breaker?

Ang aparato ay pinili na isinasaalang-alang ang mga nominal na parameter nito, na isinasaalang-alang na may kaugnayan sa mga parameter ng umiiral na network sa site ng pag-install. Ang pagpili ay ginawa ayon sa criterion ng maximum load operating mode na inaasahan para sa mga kondisyon ng operating.

Ang na-rate na boltahe ng vacuum circuit breaker ay pinapayagan na katumbas ng (o tumaas) na may kaugnayan sa rate na boltahe ng system na pinapagana sa pamamagitan ng circuit breaker.

Ang na-rate na pangmatagalang kasalukuyang parameter ay pinili nang mas mataas kaysa sa na-rate na kasalukuyang ng ibinigay na sistema. Ang kasalukuyang parameter ng na-rate na cut-off ay pinili sa itaas ng maximum na halaga kasalukuyang na-rate Maikling circuit (isinasaalang-alang ang sandali ng divergence ng contact).

Ang plate ng teknikal na detalye ay ang unang bagay na binibigyang pansin mo kapag pumipili ng switch. Batay sa mga value ng parameter, matutukoy mo na kung angkop ang device para sa isang partikular na pag-install o hindi

Mula sa punto ng view ng posibleng mga kondisyon ng maikling circuit, ang pagpili ay ginawa na isinasaalang-alang ang pinakamalubhang kondisyon.

Ang halaga ng aperiodic na bahagi ay kinakalkula na isinasaalang-alang ang mga kondisyon ng maikling circuit na may zero na boltahe sa alinman sa mga linya ng phase. Sa kasong ito, dapat isaalang-alang ang aperiodic current parameter na itinakda ng tagagawa ng kagamitan.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Maaari kang matuto ng higit pang materyal tungkol sa device, prinsipyo ng pagpapatakbo at mga kondisyon ng pag-install ng isang vacuum circuit breaker mula sa sumusunod na video:

Ang mga switch ng vacuum ay naiiba sa iba pang mga uri ng mga aparato sa kanilang medyo simple at maaasahang istraktura. Samakatuwid, ang ganitong uri ng kagamitan ay nagsisilbi nang mahabang panahon nang walang anumang mga reklamo. Ang buhay ng natural na pagsusuot ay tinutukoy ng bilang ng mga operasyon na katumbas ng hindi bababa sa 20,000. Sa kondisyon na ang pagpapanatili ay isinasagawa sa isang napapanahong paraan, ang buhay na ito ay tumataas ng 5-10%.Samantala, ang pagpapanatili ng paputok ay limitado sa isang maliit na bilang ng mga magaan na operasyon.

Kung, habang binabasa ang impormasyon, mayroon kang mga katanungan tungkol sa paksa ng artikulo o may mahalagang impormasyon na maaari mong ibahagi sa aming mga mambabasa, mangyaring iwanan ang iyong mga komento, ibahagi ang iyong karanasan, at magtanong sa block sa ibaba ng artikulo.