Електрическият вакуум прекъсвач е устройство, предназначено за работа като част от електрически мрежи с високо напрежение. Името му е получено от проектната характеристика - вакуумната камера, благодарение на която се постига моментно закаляване на електрическата дъга.
Устройството се използва като превключвател, предназначен за изключване на оборудването при аварийни ситуации или в рамките на текущата експлоатация. Нека погледнем отблизо какво представлява вакуумният превключвател и за какво е.
Как работи високоволтовият вакуум превключвател?
В основата на функционалността на вакуумните камери, използвани при конструирането на ключове, са физическите свойства на газа, който е в разредено състояние. При такива условия, свойството на газ, характеризиращ се като електрическа якост, се променя значително нагоре.
Този ефект на високо разтоварена среда (в диапазона от 10 -6 до 10 -8 N / cm 2 ) се използва успешно при конструирането на превключватели, допълнени с газови вакуумни камери, през които преминават електрически контактни групи.
Един от моделите на вакуумния прекъсвач е устройството, използвано при работата на електрическите мрежи. Устройството се счита за по-модерно и надеждно в сравнение с подобни устройства, но с различен тип изпълнение.
Токът, протичащ през контактните групи (по време на контактния конектор), образува електрически разряд - дъга. Изгарянето на дъгата се осъществява поради частична йонизация на метални пари, неизбежно генерирани от висока температура. Преминаването на ток между контактите през формираната плазма се поддържа до преминаване на тока към нулевата шина.
Веднага щом настъпи моментът на преход през „нула“, електрическата дъга изгасва. Общият процес отнема по-малко от 7-10 микросекунди.
Вакуумни прекъсвачи
Различни вакуумни прекъсвачи, с оглед на техния дизайн, са доста големи. Следователно е трудно да се даде обща характеристика на тези устройства. Междувременно, независимо от дизайнерските различия, принципът на действие остава непроменен.
Структурна схема на взривни вещества: 1 - горен изход; 2 - вакуумна камера; 3 - полимерен изолатор; 4 - изход на дъното; 5 - контакт с лента; 6 - мощностна пружина; 7 - тягов прът; 8 - пружина; 9 - лост на скоростния лост; 10 - задвижващ вал; 11 - освобождаване; 12 - тяло
Общо вземете предвид триполюсен вакуум ключ, оборудван с пружинно задвижване. Това устройство е предназначено за вътрешен монтаж или за монтаж на открито. Във всеки случай инсталирането му се извършва в специални метални кутии за разпределение.
Устройствата могат да работят в различни области на националната икономика. Има обаче някои ограничения.
Така вакуумните прекъсвачи не са предназначени за инсталиране и последваща работа при следните условия:
- помещения, в които има пожар, експлозивна атмосфера;
- инсталациите, които конструктивно осигуряват често превключване;
- мобилни (мобилни) инсталации;
- енергийни системи на морски и речни кораби.
Вакуумните прекъсвачи обикновено имат два вида конструкция:
- Под стационарната инсталация.
- Под инсталацията с хардуерната количка.
Независимо от версията, кутията на инструмента съдържа три полюса, оборудвани с дъгови камери.
Вътре във вакуумните камери има подвижни контактори, задвижвани от механизъм с пружинен двигател. Корпусът на инструмента се допълва от преден панел, който съдържа дисплейни елементи и контролни устройства.
Външни основни елементи на превключвателя: 1 - полюси на устройството; 2 - механизъм за заключване на включването; 3 - прозорец за повдигане; 4 - ръкохватка с механика, блокираща външните вериги
Три полюса на главната верига са направени под формата на колони. Разположението на полюсите обикновено е на гърба на шасито на задвижващия механизъм. Всеки полюс е допълнен с камера за гасене на дъга, която е затворена вътре в полимерния изолатор. За да се повиши електрическата якост, корпусът на изолатора има оребрена форма.
Във всяка вакуумна камера е монтирана контактна група от два елемента - подвижна, неподвижна. Движещият се контактен елемент през тяговия изолатор е свързан с превключващия механизъм. По-нататъшно свързване с долния контакт на изхода. Фиксиран контакт през конична форма е свързан с горния контакт на устройството.
Как работи превключвателят?
Движещите се контакти на вакуумните камери са механично свързани към вала на пружинно-моторното задвижване. Благодарение на силовата пружина, предварително задействана (монтирана в състояние на разтягане), задвижването може лесно да се активира чрез натискане на бутона за управление или друг механизъм.
Структурна схема на вакуумната камера: 1 - стационарен клемен блок; 2 - фиксиран контакт; 3 - движещ се контакт; 4 - метален екран; 5 - керамичен (полимерен) изолатор; 6 - духало; 7 - движещ се клемен блок
Пружина (обикновено две пружини) се задвижва от верижно задвижване. Нормалният режим на работа на оборудването включва зареждане на пружината с електрически мотор, оборудван с предавателна кутия. Въпреки това, има ръчна ръкохватка, която се използва в случай на злополука или загуба на мощност.
Вдигнатата пружина е заключена със спусък. Този механизъм се управлява чрез електромагнитно задвижване или чрез бутона за захранване. Веднага след активирането на режима на активиране, фиксацията се освобождава, силата на пружината на пружината задейства механизма на кула. Това, от своя страна, действа върху вала, която е механично свързана с превключващия механизъм на подвижните контакти на вакуумните камери.
Операцията за изключване на вакуумния превключвател се извършва чрез активиране на режим "изключен" - с електромагнит или бутон. Последователността на действията е почти същата като първия режим. Той също така включва захранващи пружини, състоянието на които определя механизма за задействане на изключването.
Контролен панел и елементи на дисплея: 1 - режим "включен"; 2 - режим „инвалиди“; 3 - състояние на пружина; 4 - състояние на освободената пружина
Удобството при работа и контрол на работата на устройството осигурява контролния панел. В предната част на панела са разположени елементите: брояч за броя на циклите, индикатор за състоянието на извиващата пружина, индикатор за състоянието на вакуумния превключвател.
Характеристики на дизайна
Оборудването на викатно изпълнение се събира на базата на специалната хардуерна количка. С този аксесоар превключвателят се поставя вътре или извън шкафа.
Хардуерната количка действа не само като транспортен уред, но и изпълнява функцията на устройство, включващо контролера в тестов режим или в работен режим, веднага щом превключвателят е натиснат в шкафа.
Хардуерни колички: 1 - валяк (4 бр.); 2 - основа; 3, А - основата е мобилна; 4 - дръжка (2 бр.); 5 - гнездо на водача; 6 - блокираща лента; 7 - заключващ елемент; 8 - съединител за втори контур; 9 - механика на блокиране на устройството; 10 - блокиращи контакти; 11 - фиксираща винтова плоча; Б - фиксирана част
Вакуумният прекъсвач е прикрепен директно към движещата се част на количката. Закопчалката е завинтена. Междувременно хардуерната количка също има фиксирана част, където задвижването на подвижната част е фиксирано. Движението на подвижния модул спрямо неподвижното се извършва чрез винта на контролната ръкохватка на количката.
Подвижната част е метална основа на четири колела, обработена с галванично покритие. Тук има външна механична брава (притискаща плоча) на заземяването, блокиращ винт, блокиращи контакти, механизъм за заключване на превключвателя и други елементи, които осигуряват движение или фиксиране.
Инсталиране и свързване на устройството
Преди да започнете да инсталирате вакуум ключ, е необходимо да проверите всички външно достъпни елементи, за да се гарантира, че няма повреди и дефекти. След това изолационните повърхности на полюсите се почистват със суха кърпа без влакна.
Не е разрешено да се въвежда оборудване в системата, ако има изопачени, напукани или деформирани зони на изолационните повърхности. Не забравяйте да проверите схемата на вторичните вериги, както и връзката на тялото автобус.
Проверете инсталираното устройство. Важно е внимателно да се проверява всеки детайл, всеки елемент от скрепителните елементи. Устройствата с високо напрежение не прощават дори и най-малката грешка
Преди монтажа трябва да се провери работоспособността на превключвателя чрез ръчен превключвател (празен ход без захранване) и се уверете, че светлините на контролния панел са в правилната позиция. След това трябва да проверите наличието на капаци на полюсите. Ако оборудването се използва за номинални 1600A и повече, защитните капаци трябва да бъдат отстранени преди инсталирането.
Свържете се директно към мрежата
Клемите на контактните накрайници на проводниците на силовите кабели трябва да се почистят преди свързване към клемите на прекъсвача.
Процедурата по оголване се различава в зависимост от използвания терминален материал:
- За медни и алуминиеви клеми без допълнително покритие, стрипинг се извършва с шкурка от шкурка М20 или по-ниска, последвана от обезмасляване на металната повърхност.
- Ако медните или алуминиевите клеми са покрити със сребърен слой, достатъчно е да ги почистите с кърпа без влакна.
Неприемливо е да се използват кабели, чието сребристо покритие на терминалите е повредено на площ над 5%. В този случай повреденият елемент трябва да бъде сменен. Повече информация за клемите за свързване на проводниците може да се прочете в този материал.
Външните проводници се насочват към изводите на вакуумния прекъсвач, така че не се създават механични сили на изходите на устройството от външните проводници. Връзките се правят с помощта на болтово съединение с използване на плоски еластични метални шайби.
Как се извършва заземяване?
Стационарните устройства се свързват с "земно" място посредством болтово съединение (М12) директно в точката, обозначена с етикета "Заземяване".
Елементи на хардуерната количка и шасито на превключвателя, чрез които устройството е заземено. По правило тези точки се маркират с подходящ знак, отпечатан до елемента
Преди свързване мястото на контактната точка „Заземяване“ трябва да бъде обезмаслено. Заземителният проводник трябва да избере шина с достатъчно напречно сечение (Правила за електрически инсталации), гъвкав проводник или проводник, изтъкан от сбруя. Преди да поставите проводника на контактната повърхност на контактната повърхност, смажете със специален лубрикант (CIATIM-203).
Дизайнът на изтегляния тип е заземен с хардуерни компоненти. Заземяването на вакуумния прекъсвач се извършва чрез конструкцията на хардуерната количка, за която има и скрепителни елементи.
Пускане на устройството в експлоатация
Устройството се пуска в експлоатация след допълнителна проверка на инсталираното и подготвено оборудване. По-специално се проверява надеждността на заземяването, състоянието на закрепващия елемент на монтажните компоненти, достъпът на охлаждащата среда до потенциално нагряващите елементи.
Повърхностите на токопроводимите пръти, които са в контакт с ламелите на контактните групи на розетката, трябва да бъдат третирани с малко количество смазочно средство CIATIM. Като цяло е необходимо да се изпълнят всички процедури, предвидени от ПЕС в случай на приемателни тестове, и да се гарантира, че стойността на работното напрежение е в допустимите граници.
Монтирайте вакуумния прекъсвач. Инсталационните работи се извършват само от квалифициран персонал. Същите изисквания важат и за персонала, който е избран да обслужва високоволтово оборудване.
Вакуумният прекъсвач може да се използва от персонал, упълномощен да обслужва електрически инсталации, работещи при напрежения, по-високи от 1000 волта. Одобрената група за достъп за обслужване на лица не трябва да бъде по-ниска от третата. Преди работа с оборудването, персоналът преминава минимума за изучаване на тънкостите на даден модел оборудване.
Как да изберем вакуум ключ?
Устройството се избира, като се вземат предвид неговите номинални параметри, които се считат за параметрите на съществуващата мрежа на мястото на монтажа. Изборът се извършва според критерия за най-натоварените режими на работа, приети за работните условия.
Номиналното напрежение на вакуумния прекъсвач може да бъде равно (или увеличено) по отношение на номиналното напрежение на системата, подадена през прекъсвача.
Параметърът на номиналния дългосрочен ток се избира над номиналната стойност на тока на захранващата система. Параметърът на номиналния ток на прекъсване се избира над максималната стойност на изчисления ток на късо съединение (отчита се моментът на контактна дивергенция).
При избора на превключвател първото нещо, което трябва да се отбележи, е табелката с данни. Въз основа на стойностите на параметрите вече е възможно да се определи дали устройството е подходящо за конкретна инсталация или не
От гледна точка на възможните условия на късо съединение, изборът се прави, като се вземат предвид най-тежките режими.
Апериодичният компонент се изчислява с отчитане на условията на нулево напрежение във всяка от фазовите линии. В този случай трябва да се вземе предвид апериодичният текущ параметър, определен от производителя на оборудването.
Заключения и полезно видео по темата
Можете да научите повече за устройството, как работи и как да инсталирате превключвател за вакуум в следния видеоклип:
Вакуумните ключове от други видове устройства имат относително проста и надеждна структура. Ето защо този вид оборудване служи дълго време без никакви оплаквания. Нормалното износване на ресурсите се определя от броя на операциите, равни на не по-малко от 20 000. При условие на своевременна поддръжка, този ресурс се увеличава с 5-10%. Междувременно поддръжката на експлозиви е ограничена до малък брой лесни операции.
Ако при четене на информацията има въпроси по темата на статията или има ценна информация, която можете да споделите с нашите читатели, моля оставете вашите коментари, споделете опита си, задайте въпроси в полето под статията.