Vacuümstroomonderbreker voor elektrische apparaten is een apparaat dat is ontworpen voor gebruik als onderdeel van elektrische hoogspanningsnetwerken. Het dankt zijn naam aan het ontwerpkenmerk - de vacuümkamer, waardoor de onmiddellijke uitdoving van de elektrische boog wordt bereikt.
Het apparaat wordt gebruikt als schakelaars die zijn ontworpen om apparatuur uit te schakelen in geval van nood of als onderdeel van een continu bedrijf. Laten we eens nader bekijken wat een vacuümschakelaar is en waarvoor deze is bedoeld.
Hoe werkt een hoogspanningsvacuümschakelaar?
De basis van de functionaliteit van de vacuümkamers die worden gebruikt bij het ontwerpen van stroomonderbrekers, zijn de fysieke eigenschappen van een gas in ontladen toestand. Onder dergelijke omstandigheden verandert de eigenschap van het gas, gekenmerkt als elektrische sterkte, aanzienlijk naar boven.
Dit effect van een hoog ontladen medium (bereik van 10-6 tot 10-8 N / cm2) is met succes gebruikt in ontwerpen van stroomonderbrekers, aangevuld met gasvacuümkamers waar elektrische contactgroepen doorheen gaan.
Een van de modellen van een vacuümstroomonderbreker is een apparaat dat wordt gebruikt voor de werking van elektrische stroomnetwerken. Het apparaat wordt als moderner en betrouwbaarder beschouwd in vergelijking met vergelijkbare apparaten, maar met een ander type uitvoering
De stroom die door de contactgroepen stroomt (op het moment dat het contact wordt gesplitst) vormt een elektrische ontlading - een boog. Boogverbranding vindt plaats door gedeeltelijke ionisatie van metaaldamp, die onvermijdelijk ontstaat door hoge temperaturen. De stroomdoorgang tussen de contacten door het gevormde plasma wordt gehandhaafd totdat de stroom naar de nulbus gaat.
Zodra het overgangsmoment door "nul" komt, dooft de elektrische boog. Het totale proces duurt niet meer dan 7-10 microseconden.
Het apparaat schakelt vacuümuitvoering
Een verscheidenheid aan vacuümvermogenschakelaars is, rekening houdend met hun ontwerp, vrij groot. Daarom is het moeilijk om een kenmerk van deze apparaten als geheel te geven. Ondertussen blijft het werkingsprincipe, ongeacht de ontwerpverschillen, ongewijzigd.
Blokschema van explosieven: 1 - top output; 2 - een vacuümkamer; 3 - polymeerisolator; 4 - lagere output; 5 - tape contact; 6 - krachtveer; 7 - tractiestang; 8 - een veer van uitschakeling; 9 - versnellingspook; 10 - aandrijfas; 11 - vrijlating; 12 - zaak
Overweeg voor algemene referentie driepolige vacuümvermogenschakelaarvoorzien van een veermotoraandrijving. Dit apparaat is ontworpen voor installatie binnen of buiten. De installatie gebeurt in ieder geval in speciale metalen verdeelkasten.
Apparaten kunnen in verschillende sectoren van de economie worden gebruikt. Er zijn echter enkele beperkingen.
Vacuüm-stroomonderbrekers zijn dus niet bedoeld voor installatie met daaropvolgende bediening onder de volgende omstandigheden:
- lokalen waar een brand, explosieve atmosfeer is;
- Installaties die constructief zorgen voor veelvuldig schakelen;
- mobiele (mobiele) installaties;
- energiesystemen van zee- en riviervaartuigen.
Vacuümstroomonderbrekers hebben meestal twee ontwerptypen:
- Voor stationaire installatie.
- Voor installatie met een hardware trolley.
Ongeacht het ontwerp bevat het behuizingsgebied van het apparaat drie palen die zijn uitgerust met boogkamers.
Beweegbare schakelaars die worden bediend door een veermotormechanisme, werken in de vacuümkamers. De instrumentbehuizing wordt aangevuld met een frontpaneel met display-elementen en bedieningselementen.
Externe hoofdelementen van de schakelaar: 1 - polen van het apparaat; 2 - inclusievergrendelingsmechanisme; 3 - raam om op te tillen; 4 - omgaan met mechanica die externe circuits blokkeren
De drie polen van het hoofdcircuit zijn gemaakt in de vorm van kolommen. De locatie van de palen, in de regel, aan de achterkant van het chassis van de veermotoraandrijving. Elke paal wordt aangevuld met een boogdovingskamer, die is ingesloten in een polymeerisolator. Om de elektrische sterkte te vergroten, heeft het isolatielichaam een geribbelde vorm.
Binnen elke vacuümkamer is een contactgroep van twee elementen gemonteerd - verplaatsbaar, vast. Het beweegbare contactelement door de tractie-isolator is verbonden met het schakelmechanisme. Verdere communicatie met de onderste contactterminal. Een vast contact via een taps toelopende pasvorm is verbonden met de bovenste contactterminal van het apparaat.
Hoe werkt de stroomonderbrekeraandrijving?
De beweegbare contacten van de vacuümkamers zijn mechanisch verbonden met de as van de veermotoraandrijving. Door de voorgevulde krachtveer (onder spanning gezet) kan de aandrijving eenvoudig worden geactiveerd door simpelweg op de bedieningsknop of een ander mechanisme te drukken.
Het structurele diagram van de vacuümkamer: 1 - aansluitblok van een vast contact; 2 - vast contact; 3 - beweegbaar contact; 4 - metalen scherm; 5 - keramische isolator (polymeer); 6 - balg; 7 - klemmenblok beweegbaar contact
Een veer (meestal twee veren) wordt gespannen door een kettingaandrijving. De normale werking van de apparatuur omvat het opladen van de veer door middel van een elektromotor uitgerust met een versnellingsbak. Tegelijkertijd is er een handmatige spanhendel, die wordt gebruikt in geval van ongevallen of stroomverlies.
De geladen veer wordt vastgezet door de trekker. Dit mechanisme wordt bediend via een elektromagnetische aandrijving of via een aan / uit-knop. Zodra de schakelmodus wordt geactiveerd, wordt de fixatie vrijgegeven, de trekkracht van de veer drijft het nokkenmechanisme aan. Dat werkt op zijn beurt op de as, die mechanisch is verbonden met het schakelmechanisme van de bewegende contacten van de vacuümkamers.
De bewerking om de vacuümvermogenschakelaar uit te schakelen wordt uitgevoerd door het activeren van de "Disconnected" -modus - een elektromagneet of een knop. De volgorde van acties is bijna hetzelfde als in de eerste modus. Het gaat ook om uitschakelkrachtveren, waarvan de toestand wordt ingesteld door de uitschakeltrigger.
Het bedieningspaneel en display-elementen: 1 - "aan" -modus; 2 - "uitgeschakelde" modus; 3 - gespannen staat van de lente; 4 - staat van de vrijgegeven veer
Gemak van bediening en controle van het apparaat biedt een bedieningspaneel. Op de voorkant van het paneel zitten elementen: een teller van het aantal cycli, een indicator van de status van de pelotonveer, een indicator van de status van de vacuümvermogenschakelaar.
Kenmerken van uitrolstructuren
Uitrolapparatuur wordt gemonteerd op basis van een speciale hardware trolley. Met dit accessoire wordt een schakelaar in of uit de kast gestoken.
De apparatuurwagen fungeert niet alleen als transportmiddel, maar dient ook als controller om het apparaat in testmodus of bedrijfsmodus te zetten zodra de schakelaar in de kast wordt geduwd.
Hardware trolley: 1 - rol (4 stuks); 2 - basis; 3, A - de basis is verplaatsbaar; 4 - handvat (2 stuks); 5 - jack aansluiting; 6 - vergrendelstang; 7 - bevestigingselement; 8 - connector voor het secundaire circuit; 9 - mechanica voor het vergrendelen van het apparaat; 10 - in elkaar grijpende contacten; 11 - schroefbevestigingsstrip; B - vast onderdeel
De vacuümschakelaar is direct op het bewegende deel van de trolley bevestigd. Bevestigingsmiddelen zijn vastgeschroefd. Ondertussen heeft de uitrustingswagen ook een vast deel, waar de aandrijving van het bewegende deel vast zit. De beweging van de beweegbare module ten opzichte van de stationaire wordt uitgevoerd door de schroef van de bedieningshendel van de truck.
Het bewegende deel is een metalen basis op vier wielen, behandeld met een galvanische coating. Hier is er een externe mechanische vergrendeling (duwstang) van de aardelektrode, vergrendeling van de aandrijfschroef, blokcontacten, vergrendelingsmechanisme van de stroomonderbreker en andere elementen die beweging of fixatie bieden.
Installatie en aansluiting van het apparaat
Voordat u begint met het installeren van een vacuümvermogenschakelaar, moeten alle extern toegankelijke elementen worden geïnspecteerd om er zeker van te zijn dat er geen schade of defecten zijn. Vervolgens worden de isolerende oppervlakken van de palen gereinigd met een droge, pluisvrije doek.
Het is niet toegestaan om apparatuur in het systeem te brengen als er spanen, scheuren en vervormde secties aanwezig zijn op isolerende oppervlakken. Het circuit van de secundaire circuits, evenals de aansluiting van de chassisbus, moeten worden gecontroleerd.
Het geïnstalleerde apparaat controleren. Het is belangrijk om elk detail, elk element van de sluiting zorgvuldig te controleren. Hoogspanningsapparatuur vergeeft zelfs de geringste fout niet
Vóór de installatie moet de werking van de stroomonderbreker worden gecontroleerd door middel van handmatige opname (inactief zonder stroom) en zorg ervoor dat de positie van de indicatoren op het bedieningspaneel correct is. Dan moet je controleren op paalafdekkingen. Als apparatuur met een classificatie van 1600A of hoger wordt gebruikt, moeten de beschermkappen vóór installatie worden verwijderd.
Maak rechtstreeks verbinding met het netwerk
De klemmen van de contactpunten van de geleiders van de stroomkabels moeten worden gestript voordat ze worden aangesloten op de klemmen van de schakelaar.
De stripprocedure verschilt afhankelijk van het gebruikte eindmateriaal:
- Voor koperen en aluminium terminals zonder extra coating wordt het strippen uitgevoerd met schuurpapier met een korrel van M20 of lager, gevolgd door het ontvetten van het metalen oppervlak.
- Als de terminals van koper of aluminium zijn gecoat met een zilverlaag, volstaat het om ze schoon te maken met een pluisvrije doek.
Het is niet toegestaan kabels te gebruiken waarvan de verzilverde klemmen over een gebied van meer dan 5% zijn beschadigd. In dit geval moet het beschadigde element worden vervangen. Meer informatie over de aansluitklemmen voor het aansluiten van draden vindt u in dit materiaal.
Externe geleiders worden zo naar de terminals van de vacuümvermogenschakelaar geleid dat er geen mechanische krachten op de terminals van het apparaat worden opgewekt vanaf de zijkant van de externe geleiders. De verbindingen worden gemaakt door middel van een boutkoppeling met behulp van platte elastische metalen ringen.
Hoe wordt aarding gemaakt?
Stationaire apparaten worden door middel van een boutverbinding (M12) direct op het door de markering “Aarding” aangegeven punt met de “aarden” locatie verbonden.
Structurele elementen van de apparatuurwagen en het schakelaarchassis waardoor het apparaat is geaard. Deze punten zijn in de regel gemarkeerd met het overeenkomstige teken dat naast het element is geplaatst
Het gebied van het aardingscontactpunt moet vóór de aansluiting worden ontvet. De aardingsgeleider moet een bus met voldoende doorsnede (elektrische installatieregels), een flexibele draad of een met een bundel geweven geleider kiezen. Voordat u de geleider op het contactvlak van het contactoppervlak legt, moet u het insmeren met speciaal vet (TsIATIM-203).
Het uittrekbare type is geaard met behulp van de elementen van de uitrustingswagen. De aarding van de vacuümvermogenschakelaar wordt uitgevoerd door het ontwerp van de apparatuurwagen, waarvoor ook bevestigingsmiddelen zijn.
Het apparaat in bedrijf stellen
Het apparaat wordt in gebruik genomen na aanvullende verificatie van geïnstalleerde en voorbereide apparatuur. In het bijzonder worden de betrouwbaarheid van de aarding, de toestand van de bevestigingsmiddelen van de montagecomponenten en de toegang van het koelmedium tot potentieel verwarmingselementen gecontroleerd.
Oppervlakken van stroomvoerende staven die in contact komen met lamellen van contactcontactgroepen moeten worden behandeld met een kleine hoeveelheid TsIATIM-smeermiddel. In het algemeen is het noodzakelijk om alle procedures van de EMP uit te voeren in het geval van acceptatietests en ervoor te zorgen dat de bedrijfsspanning overeenkomt met de toegestane limieten.
Installatie van een vacuümvermogenschakelaar. Installatiewerkzaamheden worden alleen uitgevoerd door gekwalificeerd personeel. Dezelfde vereisten zijn van toepassing op personeel dat is geselecteerd voor het onderhouden van hoogspanningsapparatuur
De vacuümvermogenschakelaar kan worden bediend door personeel dat bevoegd is om elektrische installaties te onderhouden die werken op spanningen van meer dan 1000 volt. De goedgekeurde toegangsgroep voor servicepersoneel moet minstens de derde zijn. Alvorens met de uitrusting te beginnen, ondergaat het personeel een technisch minimum om de fijne kneepjes van een bepaald model van uitrusting te bestuderen.
Hoe een vacuümvermogenschakelaar kiezen?
Het apparaat is geselecteerd rekening houdend met de nominale parameters, die worden beschouwd als relatief ten opzichte van de parameters van het huidige netwerk op de installatielocatie. De keuze wordt gemaakt volgens het criterium van de meest beladen bedrijfsmodi, aangenomen voor bedrijfsomstandigheden.
De nominale spanning van de vacuümvermogenschakelaar mag gelijk (of verhoogd) zijn ten opzichte van de nominale spanning van het systeem dat door de schakelaar wordt gevoerd.
De parameter van de nominale stroom op lange termijn wordt geselecteerd boven de nominale stroom van het geleverde systeem. De parameter van de nominale afschakelstroom wordt geselecteerd boven de maximale waarde van de nominale kortsluitstroom (er wordt rekening gehouden met het moment van contactdivergentie).
Het typeplaatje is het eerste waar u op let bij het kiezen van een schakelaar. Op basis van de parameterwaarden is al vast te stellen of het apparaat al dan niet geschikt is voor een bepaalde installatie
Vanuit het oogpunt van mogelijke kortsluitomstandigheden wordt de keuze gemaakt rekening houdend met de moeilijkste omstandigheden.
De aperiodische component wordt berekend rekening houdend met de kortsluitomstandigheden met nulspanning in een van de faselijnen. In dit geval moet rekening worden gehouden met de aperiodische huidige parameter die is ingesteld door de fabrikant van de apparatuur.
U kunt nog meer materiaal leren over het apparaat, het werkingsprincipe en de installatieomstandigheden van de vacuümvermogenschakelaar uit de volgende video:
Vacuümstroomonderbrekers verschillen van andere soorten apparaten in een relatief eenvoudige en betrouwbare structuur. Daarom dient dit type apparatuur lang zonder klachten. De bron van natuurlijke slijtage wordt bepaald door het aantal bewerkingen dat gelijk is aan minstens 20.000. Onder voorwaarde van tijdige productie van onderhoud neemt deze bron toe met 5-10%. Ondertussen is het onderhoud van explosieven beperkt tot een klein aantal eenvoudige operaties.
Als er bij het lezen van de informatie vragen zijn gerezen over het onderwerp van het artikel of als er waardevolle informatie is die u met onze lezers kunt delen, laat dan uw opmerkingen achter, deel uw ervaring en stel vragen in het blok onder het artikel.