Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Kaj je vakuumski odklopnik in kako deluje

MERILA IN MEJE ZA VARNO DRŽAVO

Klimatska različica in kategorija namestitve U2 po GOST 1550, pogoji delovanja v tem primeru:

  • najvišja nadmorska višina do 3000 m;
  • predpostavlja se, da je zgornja delovna vrednost temperature zunanjega zraka v stikalni napravi (KSO) plus 55°C, efektivna vrednost temperature zunanjega zraka stikalne naprave in KSO pa je plus 40°C;
  • spodnja delovna vrednost temperature zunanjega zraka je minus 40°C;
  • zgornja vrednost relativne vlažnosti zraka 100 % pri plus 25°С;
  • okolje je neeksplozivno, ne vsebuje plinov in hlapov, škodljivih za izolacijo, ni nasičeno s prevodnim prahom v koncentracijah, ki zmanjšujejo parametre električne trdnosti izolacije stikala.

Delovni položaj v prostoru - poljuben. Za različice 59, 60, 70, 71 - podnožje navzdol ali navzgor.Stikala so zasnovana za delovanje v operacijah "O" in "B" ter v ciklih O - 0,3 s - VO - 15 s - VO; O - 0,3 s - VO - 180 s - VO.
Parametri pomožnih kontaktov odklopnika so podani v tabeli 3.1.
Glede na odpornost na zunanje mehanske dejavnike odklopnik ustreza skupini M 7 po GOST 17516.1-90, medtem ko odklopnik deluje, ko je izpostavljen sinusoidnim vibracijam v frekvenčnem območju (0,5 * 100) Hz z največjo amplitudo pospeška. 10 m/s2 (1 q) in večkratni udarci s pospeškom 30 m/s2 (3 q).

Tabela 3.1 - Parametri pomožnih kontaktov odklopnika

št. p / str

Parameter

Ocenjena vrednost

1

2

3

1

Največja delovna napetost, V (AC in DC)

400

2

Največja preklopna moč v enosmernih tokokrogih pri t=1 ms, W

40

3

Največja preklopna moč v tokokrogih AC
tok pri cos j= 0,8, VA

40

4

Največji pretok, A

4

5

Preskusna napetost, V (DC)

1000

6

Kontaktni upor, µOhm, ne več

80

7

Preklopni vir pri največjem izklopnem toku, cikli B-O

106

8

Mehanska življenjska doba, cikli V-O

106

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
 

Slika 3.1

Stikala izpolnjujejo zahteve GOST687, IEC-56 in specifikacije TU U 25123867.002-2000 (kot tudi ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
Odvisnost preklopne življenjske dobe odklopnikov od velikosti toka, ki ga je treba izklopiti, je prikazana na sl. 3.1.

Stikala izpolnjujejo zahteve GOST 687, IEC-56 in specifikacije TU U 25123867.002-2000 (kot tudi ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
Odvisnost preklopne življenjske dobe odklopnikov od velikosti toka, ki ga je treba izklopiti, je prikazana na sl. 3.1.

Tehnologija vakuumskega odklopnika.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Glavna vodoravna pokritost v "čisti sobi". VIL, Finchley, 1978.

Izdelava vakuumskih obločnih žlebov poteka v posebnih napravah z uporabo sodobnih tehnologij - "čista soba", vakuumske peči itd.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Delavnica za vakuumske odklopnike v Južni Afriki, 1990

Izdelava vakuumske komore je visokotehnološki proizvodni proces. Po montaži se komore odklopnikov postavijo v vakuumsko pečico, kjer so hermetično zaprte.

Štiri glavne točke pri proizvodnji vakuumskega obločnega žleba:

  1. polni vakuum
  2. podroben izračun električnih parametrov.
  3. sistem za nadzor obloka
  4. gradivo kontaktne skupine

Štiri ključne točke pri proizvodnji vakuumskih odklopnikov:

1. popolna splošna kakovost izdelave naprave.
2. natančen izračun elektromagnetnih parametrov naprave. V primeru napak pri načrtovanju naprave so možne elektromagnetne motnje med ločilniki.
3. mehanizem. Zagotoviti je treba kratek hod mehanizma in nizko raven porabe energije. Na primer, pri prehodu na 38kV je zahtevani hod mehanizma 1/2″, hkrati pa poraba energije ne presega 150 J.
4. Popolnoma zatesnjeni varilni šivi.

Naprava klasičnega vakuumskega obločnega žleba.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
ločni žleb V8 15 kV (premer 4 1/2″). Zgodnja 70. leta.

Fotografija prikazuje glavne komponente zasnove vakuumskega obločnega žleba.

Krmiljenje električnega loka: radialno magnetno polje.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Okvir za hitro snemanje (5000 sličic na sekundo).
odklopna blazinica. premer 2".
Radialno magnetno polje
31,5 kArms 12kVrms.
Ta proces nastane zaradi samoindukcije radialnega magnetnega polja (vektor polja je usmerjen vzdolž radialne smeri), ki ustvari gibanje loka čez električni kontakt, hkrati pa zmanjša lokalno segrevanje kontaktne ploščice. Material kontaktov mora biti tak, da se električni lok prosto giblje po površini. Vse to omogoča izvedbo preklopnih tokov do 63 kA.

Krmiljenje loka: aksialno magnetno polje.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Okvir za hitro snemanje (9000 sličic na sekundo).
Slika aksialnega magnetnega polja
40kArms 12kVrms

Postopek z uporabo samoindukcije magnetnega polja vzdolž osi električnega loka ne dovoli, da se lok skrči in ščiti kontaktno ploščico pred pregrevanjem in odstrani odvečno energijo. V tem primeru material kontaktnega območja ne sme prispevati k premikanju loka vzdolž kontaktne površine. V industrijskih razmerah obstaja možnost preklopa tokov nad 100 kA.

Električni lok v vakuumu je material kontaktnih skupin.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Okvir za hitro snemanje (5000 sličic na sekundo).
Slika blazinice s premerom 35 mm.
Radialno magnetno polje.
20kArms 12kVrms

Ko se kontakti odprejo v vakuumu, kovina izhlapi s kontaktnih površin, kar tvori električni lok. V tem primeru se lastnosti loka spremenijo glede na material, iz katerega so izdelani kontakti.

Priporočeni parametri kontaktnih plošč:

Napetost

izdelek

Zahteve

1,2-15 kV

kontaktor

Minimalni izklopni prag < 0,5 A
Mehanska odpornost proti obrabi - 3.000.000-krat
Brezšivno telo

15-40 kV

stikalo

visoka dielektrična trdnost – (do 200 kV pri 12 mm)
visoka odklopna zmogljivost – (do 100 kA)
Brezšivno telo

132 kV in več

stikalo

zelo visoka dielektrična trdnost – (do 800 kV pri 50 mm)
visoka odklopna zmogljivost – (do 63kA)
Brezšivno telo

materiali

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Mikrograf.

Sprva je bila za izdelavo kontaktnih plošč uporabljena zlitina bakra in kroma. Ta material je razvil in patentiral English Electric v 60. letih prejšnjega stoletja. Danes je najbolj uporabljena kovina pri izdelavi vakuumskih obločnih žlebov.

Načelo delovanja mehanizma.

Preberite tudi:  Ocena split sistema Hisense: top 10 modelov + priporočila za izbiro opreme blagovne znamke

Mehanizem vakuumskih odklopnikov je zasnovan tako, da količina porabljene energije za preklapljanje ne igra nobene vloge - pride do preprostega premikanja kontaktov. Tipično samodejno ponovno zapiranje zahteva 150-200 Joulov energije za nadzor, za razliko od plinsko izoliranega hrbtenice, ki potrebuje 18.000-24.000 Joulov za en preklop. To dejstvo je omogočilo uporabo trajnih magnetov pri delu.

Magnetni pogon.

Načelo delovanja magnetnega pogona

Stadij mirovanja Stadij gibanja je model gibanja.

Zgodovina vakuumskih odklopnikov

50. Zgodovina razvoja: kako se je vse začelo ...Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Eno prvih visokonapetostnih stikal glavnega električnega omrežja. Fotografija prikazuje 132 kV AEI, vakuumski odklopnik, ki deluje v West Hamu v Londonu od leta 1967. Ta je, tako kot večina podobnih naprav, deloval do 90. let prejšnjega stoletja.

Zgodovina razvoja: 132kV VGL8 vakuumski odklopnik.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
- rezultat skupnega razvoja CEGB (Central Power Board - glavni dobavitelj električne energije v Angliji) in General Electric Company.
- prvih šest naprav je bilo zagnanih v obdobju 1967 - 1968.
- napetost se porazdeli s pomočjo vzporedno povezanih kondenzatorjev in zapletenega premičnega mehanizma.
- vsaka skupina je zaščitena s porcelanastim izolatorjem in je pod tlakom v plinu SF6.

Konfiguracija vakuumskega odklopnika "T" s štirimi vakuumskimi obločnimi žlebovi v vsaki skupini - na fazo je priključena serija 8 vakuumskih žlebov.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Zgodovina delovanja tega stroja:
— neprekinjeno delovanje v Londonu že 30 let. V devetdesetih letih so ga kot nepotrebnega umaknili iz uporabe in razstavili.
- vakuumski odklopniki te vrste so bili uporabljeni do 80. let prejšnjega stoletja v elektrarni Tir John (Wales), nato pa so bili zaradi rekonstrukcije omrežja razstavljeni v Devonu.

Zgodovina razvoja: problemi 60. let.

Hkrati z razvojem visokonapetostnih vakuumskih odklopnikov so proizvodna podjetja svoje oljne in zračne odklopnike spremenila v SF6 odklopnike. Stikala SF6 so bila enostavnejša in cenejša za upravljanje iz naslednjih razlogov:
- uporaba 8 vakuumskih odklopnikov na fazo v visokonapetostnih vakuumskih odklopnikih zahteva kompleksen mehanizem, ki zagotavlja hkratno delovanje 24 kontaktov v skupini.
- uporaba obstoječih oljnih odklopnikov ni bila ekonomsko izvedljiva.

Vakuumsko stikalo.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Vakuumski odklopniki so najprej uporabljali vakuumske odklopnike serije V3 in kasneje serije V4.
Vakuumski obločni žlebovi serije V3 so bili prvotno razviti za uporabo v trifaznih distribucijskih omrežjih z napetostjo 12 kV. Kljub temu so jih uspešno uporabljali v električnih vlečnih tokokrogih električnih lokomotiv in povezavah na "prednosti" - v enofaznih omrežjih, z napetostjo 25 kV.

Naprava za vakuumski odklopnik:

Vakuumski odklopnik je sestavljen iz glavne komore 7/8" (22,2 mm) in dodatne komore 3/8" (9,5 mm) za delovanje kontaktnih vzmeti.
— povprečna hitrost zapiranja komore je 1-2 m/s.
– povprečna hitrost odpiranja komore – 2-3 m/s.

Kakšna vprašanja so torej rešili proizvajalci vakuumskih visokonapetostnih odklopnikov v 60. letih?

Prvič, preklopna napetost prvih vakuumskih odklopnikov je omejena na 17,5 ali 24 kV.
Drugič, takratna tehnologija je zahtevala veliko število serijskih vakuumskih žlebov. To pa je pomenilo uporabo zapletenih mehanizmov.
Druga težava je bila, da je bila takratna proizvodnja vakuumskih gasilnih aparatov zasnovana za velike količine prodaje. Razvoj visoko specializiranih naprav ni bil ekonomsko izvedljiv.

Najpogostejši modeli

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Tukaj je nekaj najpogostejših modelov VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20, slika pa prikazuje, kako jih razvozlati in struktura legende, saj lahko modeli v svojem imenu vsebujejo do 10–12 črk in številk. Skoraj vsi so nadomestki za zastarele oljne odklopnike in lahko delujejo tako za preklapljanje tokokrogov AC in DC.

Postavitev, montaža in zagon visokonapetostnih vakuumskih odklopnikov je naporen proces, od katerega je neposredno odvisno vse nadaljnje delovanje elektroenergetskega sistema, pa tudi vseh elementov in opreme, ki je z njimi povezana, zato je bolje postaviti vse delo na ramenih usposobljenega osebja elektrotehnike. Upravljanje vakuumskega odklopnika mora biti izvedeno jasno in v skladu z določenimi ukazi je od tega odvisno življenje in zdravje ljudi, ki delajo na gnani opremi.

Vklop stikala

Začetno odprto stanje kontaktov 1, 3 vakuumskega obločnega žleba odklopnika je zagotovljeno z delovanjem na premični kontakt 3 odpiralne vzmeti 8 skozi vlečni izolator 4. Ko se uporabi signal "ON", se vezje Krmilna enota odklopnika generira napetostni impulz pozitivne polarnosti, ki se nanese na tuljave 9 elektromagnetov. Hkrati se v reži magnetnega sistema pojavi elektromagnetna sila privlačnosti, ki ob povečanju premaga silo vzmeti odklopa 8 in prednapetosti 5, zaradi česar pod vplivom razlike pri teh silah se armatura elektromagneta 7 skupaj z vlečnima izolatorjema 4 in 2 v trenutku 1 začne premikati v smeri fiksnega kontakta 1, medtem ko stisne odpiralno vzmet 8.

Po zapiranju glavnih kontaktov (čas 2 na oscilogramih) se elektromagnetna armatura še naprej premika navzgor in dodatno stisne prednapetostno vzmet 5. Gibanje armature se nadaljuje, dokler delovna reža v elektromagnetnem magnetnem sistemu ne postane enaka nič (čas 2a na oscilogramih).Nadalje, obročni magnet 6 še naprej shranjuje magnetno energijo, potrebno za držanje odklopnika v zaprtem položaju, in tuljava 9, ko doseže čas 3, se začne izključevati, po katerem je pogon pripravljen za operacijo odpiranja. Tako postane stikalo na magnetnem zapahu, t.j. krmilna moč za držanje kontaktov 1 in 3 v zaprtem položaju se ne porabi.

V procesu vklopa stikala plošča 11, ki je vključena v režo gredi 10, vrti to gred, premika na njej nameščen trajni magnet 12 in zagotavlja delovanje reed stikal 13, ki komutirajo zunanjo pomožna vezja.

Zgodovina ustvarjanja

Prvi razvoj vakuumskih odklopnikov se je začel v 30. letih 20. stoletja, obstoječi modeli so lahko prekinili majhne tokove pri napetostih do 40 kV. Dovolj zmogljivi vakuumski odklopniki v teh letih niso bili ustvarjeni zaradi nepopolnosti tehnologije izdelave vakuumske opreme in predvsem zaradi tehničnih težav, ki so se takrat pojavile pri vzdrževanju globokega vakuuma v zaprti komori.

Izvesti je bilo treba obsežen raziskovalni program za ustvarjanje zanesljivih delujočih vakuumskih obločnih žlebov, ki bi lahko prekinili visoke tokove pri visoki napetosti električnega omrežja. Med temi deli, približno do leta 1957, so bili identificirani in znanstveno razloženi glavni fizikalni procesi, ki se pojavljajo pri gorenju loka v vakuumu.

Prehod z posameznih prototipov vakuumskih odklopnikov na njihovo serijsko industrijsko proizvodnjo je trajal nadaljnji dve desetletji, saj je zahteval dodatne intenzivne raziskave in razvoj, ki je bil namenjen predvsem iskanju učinkovitega načina za preprečevanje nevarnih preklopnih prenapetosti, ki so nastale zaradi prezgodnje prekinitve električne energije. tok do njegovega naravnega prečkanja ničle, za reševanje kompleksnih problemov, povezanih z razporeditvijo napetosti in onesnaženjem notranjih površin izolacijskih delov s kovinskimi hlapi, ki se na njih nanesejo, problemov zaščite in ustvarjanja novih visoko zanesljivih mehov itd.

Trenutno se je v svetu začela industrijska proizvodnja visokohitrostnih vakuumskih odklopnikov, ki lahko prekinejo visoke tokove v srednjih (6, 10, 35 kV) in visokonapetostnih (do vključno 220 kV) električnih omrežjih.

Naprava in zasnova zračnega odklopnika

Razmislite, kako je zračni odklopnik razporejen na primeru napajalnega stikala VVB, spodaj je predstavljen njegov poenostavljen strukturni diagram.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Tipična zasnova zračnih odklopnikov serije VVB

Oznake:

  • A - Sprejemnik, rezervoar, v katerega se črpa zrak, dokler se ne oblikuje raven tlaka, ki ustreza nazivnemu.
  • B - Kovinski rezervoar obločnega žleba.
  • C - Končna prirobnica.
  • D - Kondenzator delilnika napetosti (ne uporablja se v sodobnih dizajnih stikal).
  • E - Montažna palica premične kontaktne skupine.
  • F - Porcelanski izolator.
  • G - Dodatni obločni kontakt za ranžiranje.
  • H - Shunt upor.
  • I - ventil za zračni curek.
  • J - Impulzna kanalska cev.
  • K - Glavni dovod zračne mešanice.
  • L - Skupina ventilov.

Kot lahko vidite, so v tej seriji kontaktna skupina (E, G), mehanizem za vklop / izklop in ventil za puhalo (I) zaprti v kovinski posodi (B). Sam rezervoar je napolnjen z mešanico stisnjenega zraka. Polovi stikala so ločeni z vmesnim izolatorjem. Ker je na plovilu prisotna visoka napetost, je zaščita nosilnega stebra še posebej pomembna. Izdelana je s pomočjo izolacijskih porcelanastih "majic".

Mešanica zraka se dovaja po dveh zračnih kanalih K in J. Prvi glavni služi za črpanje zraka v rezervoar, drugi deluje v impulznem načinu (dovaja mešanico zraka, ko preklopi kontakte in ponastavi, ko zaključek).

Kakšno je stanje danes?

Znanstveni dosežki, pridobljeni v zadnjih štiridesetih letih, so omogočili združitev komore za 38 kV in 72/84 kV pri proizvodnji vakuumskega ločilnika v eno. Največja možna napetost na enem odklopniku danes doseže 145 kV - tako visoka stopnja preklopne napetosti in nizka poraba energije omogočata uporabo zanesljivih in poceni naprav.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Odklopnik na fotografiji levo je zasnovan za delovanje pod napetostjo 95 kV, na sliki desno pa za delovanje pod napetostjo 250 kV. Obe napravi sta enake dolžine. Tak napredek je postal mogoč zaradi izboljšanja materialov, iz katerih so izdelane električne kontaktne površine.

Težave, ki se pojavijo pri uporabi vakuumskih odklopnikov v omrežjih z višjo napetostjo:
Operacija zahteva fizično velike dimenzije vakuumske komore, kar pomeni zmanjšanje produktivnosti in poslabšanje kakovosti obdelave samih komor.
Povečanje fizičnih dimenzij naprave povečuje zahteve po zagotavljanju tesnjenja same naprave in nadzoru proizvodnega procesa.
Dolga (daljša od 24 mm) reža med kontakti vpliva na sposobnost krmiljenja loka z radialnim in aksialnim magnetnim poljem ter zmanjšuje zmogljivost naprave.
Materiali, ki se danes uporabljajo za izdelavo kontaktov, so zasnovani za srednje napetosti. Za delo pri tako velikih razmikih med stiki je treba razviti nove materiale.
Upoštevati je treba prisotnost rentgenskih žarkov.

V zvezi z zadnjo točko je treba opozoriti še na nekaj dejstev:

Ko je kontaktor izklopljen, ni sevanja rentgenskih žarkov.
Pri srednjih napetostih (do 38 kV) je rentgensko sevanje nič ali zanemarljivo. Praviloma se pri napetostnih stikalih do 38 kV rentgensko sevanje pojavlja le pri preskusnih napetostih.
Takoj, ko napetost v sistemu naraste na 145 kV, se moč rentgenskega sevanja poveča in tukaj je že treba rešiti varnostne težave.
Vprašanje, s katerim se zdaj soočajo oblikovalci vakuumskih odklopnikov, je, kolikšna bo izpostavljenost okoliškemu prostoru in kako bo to vplivalo na polimere in elektroniko, ki je nameščena neposredno na samo stikalo.

Današnji dan.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Vakuumski visokonapetostni odklopnik, zasnovan za obratovanje 145 kV.

Sodoben vakuumski obločni žleb.Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Izdelava vakuumskega odklopnika, zasnovanega za delovanje v 145 kV omrežjih, močno poenostavi izdelavo 300 kV vakuumskega odklopnika. z dvema diskontinuitetama na fazo.Vendar pa takšne visoke napetosti nalagajo svoje zahteve glede materiala kontaktov in načinov nadzora električnega loka. Zaključki:
Tehnološko je možna industrijska proizvodnja in delovanje vakuumskih odklopnikov na omrežjih z napetostjo do 145 kV.
Z uporabo samo danes znanih tehnologij je mogoče upravljati vakuumske prekinjevalce v omrežjih do 300-400 kV.
Danes se pojavljajo resne tehnične težave, ki v bližnji prihodnosti ne dopuščajo uporabe vakuumskih prekinitev na omrežjih nad 400 kV. Vendar pa delo v tej smeri poteka, namen takšnega dela je izdelava vakuumskih obločnih žlebov za delovanje v omrežjih do 750 kV.
Do danes ni večjih težav pri uporabi vakuumskih obločnih žlebov na glavnih progah. Vakuumski odklopniki se že 30 let uspešno uporabljajo v prenos toka po napetostnih omrežjih do 132 kV.

Termostatski lovilci pare (kapsularni)

Načelo delovanja termostatskega lovilca pare temelji na temperaturni razliki med paro in kondenzatom.

  Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Delovni element termostatskega lovilca pare je kapsula s sedežem v spodnjem delu, ki deluje kot zaklepni mehanizem. Kapsula je pritrjena v telo lovilca pare, pri čemer je disk nameščen neposredno nad sedežem, na izhodu iz lovilca pare. Ko je hladno, je med diskom kapsule in sedežem reža, ki omogoča neovirano izstop kondenzata, zraka in drugih plinov, ki se ne kondenzirajo, iz pasti.

Preberite tudi:  Popravilo pralnega stroja z lastnimi rokami: pregled možnih okvar in kako jih odpraviti

Pri segrevanju se posebna sestava v kapsuli razširi in deluje na disk, ki, ko se razširi, pade na sedlo in preprečuje uhajanje pare. Ta vrsta lovilca pare poleg odstranjevanja kondenzata omogoča tudi odstranjevanje zraka in plinov iz sistema, torej da se uporablja kot zračnik za parne sisteme. Obstajajo tri modifikacije termostatskih kapsul, ki omogočajo odstranjevanje kondenzata pri temperaturi 5°C, 10°C ali 30°C pod temperaturo izhlapevanja.

   Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Glavni modeli termostatskih lovilcev pare: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7.

Obseg uporabe

Če so prvi modeli, izdani nazaj v ZSSR, zagotavljali izklop sorazmerno majhnih obremenitev zaradi konstrukcijske nepopolnosti vakuumske komore in tehničnih značilnosti kontaktov, se lahko sodobni modeli pohvalijo z veliko bolj toplotno odpornim in trpežnim površinskim materialom. . To omogoča namestitev takšnih stikalnih enot v skoraj vse panoge industrije in nacionalnega gospodarstva. Danes se vakuumski odklopniki uporabljajo na naslednjih področjih:

  • V električnih distribucijskih inštalacijah elektrarn in distribucijskih postaj;
  • V metalurgiji za napajanje transformatorjev peči za dobavo opreme za proizvodnjo jekla;
  • V naftni in plinski ter kemični industriji na črpališčih, stikalnih mestih in transformatorskih postajah;
  • Za delovanje primarnih in sekundarnih tokokrogov vlečnih postaj v železniškem prometu, oskrbuje z energijo pomožno opremo in nevlečne porabnike;
  • V rudarskih podjetjih za napajanje kombajnov, bagrov in drugih vrst težke opreme iz kompletnih transformatorskih postaj.

V katerem koli od zgornjih sektorjev gospodarstva vakuumski odklopniki povsod nadomeščajo zastarele oljne in zračne modele.

Načelo delovanja

Vakuumski odklopnik (10 kV, 6 kV, 35 kV - ni pomembno) ima določen princip delovanja. Ko se kontakti odprejo, v reži (v vakuumu) preklopni tok ustvari električni razelektritev - lok. Njegov obstoj podpira izhlapevanje kovine s površine samih kontaktov v režo z vakuumom. Plazma, ki jo tvorijo hlapi ionizirane kovine, je prevodni element. Ohranja pogoje za pretok električnega toka. V trenutku, ko krivulja izmeničnega toka preide skozi nič, začne električni lok ugasniti in kovinska para skoraj v trenutku (v desetih mikrosekundah) obnovi električno moč vakuuma, kondenzira na kontaktnih površinah in notranjosti loka. žleb. V tem času se napetost obnovi na kontaktih, ki so bili do takrat že ločeni. Če po obnovi napetosti ostanejo pregreta lokalna območja, lahko postanejo vir emisije nabitih delcev, kar bo povzročilo izpad vakuuma in pretok toka. Za to se uporablja nadzor obloka, toplotni tok je enakomerno porazdeljen na kontakte.

Vakuumski odklopnik, katerega cena je odvisna od proizvajalca, lahko zaradi svojih lastnosti delovanja prihrani veliko količino sredstev. Glede na napetost, proizvajalca, izolacijo se lahko cene gibljejo od 1500 USD. do 10000 c.u.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave

Specifikacije naprave

Naprave, ki izklopijo obremenitev z odpiranjem električnega tokokroga, imajo različne tehnične značilnosti

Vsi so pomembni in postanejo odločilni pri izbiri enote, primerne za nakup in njeno kasnejšo namestitev.

Kazalnik nazivne napetosti odraža delovno napetost električne naprave, za katero jo je prvotno zasnoval proizvajalec.

Največja vrednost obratovalne napetosti označuje najvišjo možno dovoljeno visoko napetost, pri kateri lahko odklopnik deluje v normalnem načinu brez ogrožanja njegovega delovanja. Običajno ta številka presega velikost nazivne napetosti za 5-20%.

Pretok električnega toka, med prehodom katerega stopnja segrevanja izolacijske prevleke in delov prevodnika ne moti normalnega delovanja sistema in ga lahko vsi elementi vzdržujejo neomejen čas, se imenuje nazivni tok. Pri izbiri in nakupu obremenitvenega stikala je treba upoštevati njegovo vrednost.

Vrednost prehodnega toka dovoljenih mej kaže, koliko toka, ki teče skozi omrežje v načinu kratkega stika, lahko prenese stikalo za obremenitev, nameščeno v sistemu.

Elektrodinamični uporni tok odraža velikost toka kratkega stika, ki v prvih nekaj obdobjih na napravo ne vpliva negativno in je na noben način mehansko ne poškoduje.

Toplotno vzdržljivi tok določa mejni nivo toka, katerega delovanje segrevanja za določeno časovno obdobje ne onesposobi stikala-ločilnika.

Zelo pomembna sta tudi tehnična izvedba pogona in fizični parametri naprav, ki določajo celotno velikost in težo naprave.Če se osredotočite nanje, lahko razumete, kje bo bolj priročno postaviti naprave, da bodo pravilno delovale in jasno opravljale svoje naloge.

Med brezpogojnimi pozitivnimi lastnostmi naprav, ki so odgovorne za odklop bremena, so naslednji položaji:

  • enostavnost in razpoložljivost v proizvodnji;
  • osnovni način delovanja;
  • zelo nizki stroški končnega izdelka v primerjavi z drugimi vrstami stikal;
  • možnost udobnega vklopa/deaktiviranja nazivnih tokov bremen;
  • reža med kontakti, ki je vidna očesu, kar zagotavlja popolno varnost kakršnega koli dela na odhodnih vodih (namestitev dodatnega ločilnika ni potrebna);
  • poceni zaščita pred pretokom s pomočjo varovalk, običajno napolnjenih s kremenčevim peskom (tip PKT, PK, PT).

Od minusov stikal vseh vrst se najpogosteje omenja možnost preklapljanja samo nazivnih moči brez delovanja z zasilnimi tokovi.

Vakuumski odklopnik: naprava in načelo delovanja + nianse izbire in povezave
Kljub nizki ceni in vzdrževanju se avtoplinski moduli štejejo za zastarele in jih med načrtovanim vzdrževanjem ali pri rekonstrukciji omrežij in transformatorskih postaj namensko nadomeščajo z modernejšimi vakuumskimi elementi.

Avtoplinskim modulom običajno očitajo omejeno življenjsko dobo zaradi postopnega izgorevanja notranjih delov, ki ustvarjajo plin v obločnem žlebu.

Vendar pa je ta trenutek mogoče popolnoma rešiti in z malo denarja, saj so elementi za proizvodnjo plina in parni kontakti, zasnovani za absorpcijo loka, zelo poceni in jih lahko enostavno zamenjajo ne le strokovnjaki, temveč tudi delavci z nizko kvalifikacijo.

Ocena
Spletna stran o vodovodu

Svetujemo vam, da preberete

Kam napolniti prašek v pralnem stroju in koliko praška vliti