Wat is een vacuümschakelaar voor en hoe het werkt

Vacuümstroomonderbreker voor elektrische apparaten is een apparaat dat is ontworpen voor gebruik als onderdeel van elektrische hoogspanningsnetwerken. Het kreeg zijn naam van het ontwerpkenmerk - de vacuümkamer, waardoor het momentane uitdoven van de elektrische boog wordt bereikt.

Het apparaat wordt gebruikt als een schakelaar die is ontworpen om apparatuur uit te schakelen in noodsituaties of in het kader van de huidige werking. Laten we eens goed kijken naar wat een vacuümschakelaar is en waar het voor is.

Hoe werkt een hoogspanningsvacuümschakelaar?

De basis van de functionaliteit van de vacuümkamers die worden gebruikt bij de constructie van schakelaars zijn de fysische eigenschappen van het gas dat zich in een ontladen toestand bevindt. Onder dergelijke omstandigheden verandert de eigenschap van een gas, gekenmerkt als elektrische sterkte, aanzienlijk naar boven.

Dit effect is sterk ontladen (bereik van 10^-6  tot 10^-8 N / cm²) is met succes toegepast bij de constructie van schakelaars, aangevuld met gasvacuümkamers, waar elektrische contactgroepen doorheen gaan.

De stroom die door de contactgroepen stroomt (op het moment van de contactconnector) vormt een elektrische ontlading - een boog. Gebrandschieten vindt plaats als gevolg van gedeeltelijke ionisatie van metaaldampen, onvermijdelijk gegenereerd door hoge temperaturen. De passage van stroom tussen de contacten door het gevormde plasma wordt gehandhaafd totdat de stroom naar de nulbus gaat.

Zodra het moment van de overgang door "nul" komt, gaat de elektrische boog uit. Het totale proces duurt minder dan 7-10 microseconden.

Vacuüm stroomonderbrekers

Een verscheidenheid van vacuümstroomonderbrekers, gezien hun ontwerp, is vrij groot. Daarom is het moeilijk om een ​​kenmerk van deze apparaten in het algemeen te geven. Ondertussen blijft het principe van actie ongewijzigd ongeacht de ontwerpverschillen.

Overweeg voor algemene referentie. driepolige vacuümstroomonderbrekeruitgerust met een veermotoraandrijving. Dit apparaat is ontworpen voor installatie binnenshuis of voor installatie buitenshuis. In elk geval wordt de installatie uitgevoerd in speciale metalen distributieboxen.

Apparaten kunnen worden gebruikt in verschillende gebieden van de nationale economie. Er zijn echter enkele beperkingen.

Vacuümstroomonderbrekers zijn dus niet ontworpen voor installatie en daaropvolgende bediening onder de volgende omstandigheden:

• kamers, waar sprake is van brand, explosieve atmosfeer;
• de installaties bieden constructief veelvuldig schakelen;
• mobiele (mobiele) type-installaties;
• energiesystemen van zee- en riviervaartuigen.

Vacuüm-type stroomonderbrekers hebben meestal twee soorten constructieontwerp:

1. Onder de stationaire installatie.
2. Onder de installatie met de hardwarewagen.

Ongeacht de versie bevat de behuizing van het instrument drie polen, uitgerust met boogkamers.

Binnen de vacuümkamers bevinden zich beweegbare contactoren bediend door een veermechanisme. De behuizing van het instrument wordt aangevuld door een frontpaneel dat display-elementen en bedieningselementen bevat.

Drie polen van het hoofdcircuit zijn gemaakt in de vorm van kolommen. De locatie van de polen bevindt zich meestal aan de achterkant van het veerchassis. Elke pool is aangevuld met een boogdovende kamer, die is ingesloten in een polymeerisolator. Om de elektrische sterkte te verbeteren, heeft de isolatorhuls een geribbelde vorm.

In elke vacuümkamer gemonteerde contactgroep van twee elementen - bewegend, stilstaand. Het bewegende contactelement door de tractie-isolator is verbonden met het schakelmechanisme. Verdere verbinding met de onderste contactuitgang. Een vast contact door een conische passing is verbonden met de bovenste contactuitgang van het apparaat.

Hoe werkt de switchaandrijving?

De bewegende contacten van de vacuümkamers zijn mechanisch verbonden met de as van de veermotoraandrijving. Door de krachtveer, vooraf gespannen (geïnstalleerd in de uitrekstand), kan de aandrijving eenvoudig worden geactiveerd door eenvoudig op de bedieningsknop of een ander mechanisme te drukken.

Een veer (meestal twee veren) wordt aangedreven door een kettingaandrijving. De normale werking van de apparatuur houdt in dat de veer wordt opgeladen met een elektromotor die is uitgerust met een versnellingsbak. Er is echter een handmatige spanhendel, die wordt gebruikt in geval van ongelukken of vermogensverlies.

De gespannen veer is vergrendeld met een trekker. Dit mechanisme wordt geregeld via een elektromagnetische actuator of via de aan / uit-knop. Zodra de activeringsmodus is geactiveerd, wordt de fixatie opgeheven, de veerkracht van de veer activeert het nokmechanisme. Dat op zijn beurt werkt op de as, die mechanisch is verbonden met het schakelmechanisme van de bewegende contacten van de vacuümkamers.

De bediening om de vacuümschakelaar uit te schakelen, wordt uitgevoerd door de modus "Disconnected" te activeren - met een elektromagneet of een knop. De volgorde van acties is bijna hetzelfde als de eerste modus. Het betrof ook stroomafsluitingsveren, waarvan de toestand het uitschakelmechanisme instelt.

Gemak van bediening en controle van de werking van het apparaat worden geleverd door het bedieningspaneel. De volgende elementen bevinden zich langs de voorkant van het paneel: een teller voor het aantal cycli, een statusindicator van een spanveer, een statusindicator voor een vacuümschakelaar.

Met uitrolontwerpen

De uitrusting van vykatny-uitvoering wordt verzameld op basis van de speciale hardwarewagen. Met dit accessoire wordt de schakelaar in of uit de kast geschoven.

De hardwarewagen werkt niet alleen als een transportinrichting, maar vervult ook de functie van een apparaat dat de regelaar aanzet in de testmodus of in de bedieningsmodus zodra de schakelaar in de kast wordt geduwd.

De vacuümschakelaar is direct bevestigd aan het bewegende deel van de wagen. De bevestiger is vastgeschroefd. Ondertussen heeft de hardware-trolley ook een vast onderdeel, waar de aandrijving van het beweegbare deel is bevestigd. De verplaatsing van de beweegbare module ten opzichte van het stationaire wordt uitgevoerd door de schroef van de bedieningshendel van de trolley.

Het mobiele onderdeel is een metalen basis op vier wielen, behandeld met gegalvaniseerde coating. Hier bevindt zich een externe mechanische vergrendeling (drukplaat) van de aarding, vergrendelschroefaandrijving, de blokcontacten, het mechanisme voor het blokkeren van de schakelaar en andere elementen die zorgen voor beweging of fixatie.

Installatie en aansluiting van het apparaat

Voordat u een vacuümschakelaar installeert, moet u alle extern toegankelijke elementen inspecteren om ervoor te zorgen dat er geen beschadigingen en defecten zijn. Vervolgens worden de isolatieoppervlakken van de palen schoongemaakt met een droge, pluisvrije doek.

Het is niet toegestaan ​​om apparatuur in het systeem in te voeren als er afgebroken, gebarsten of vervormde gebieden op de isolerende oppervlakken zijn. Controleer het schema van de secundaire circuits en de aansluiting van de carrosseriebus.

Voor de installatie moet de werking van de schakelaar worden gecontroleerd met een handmatige schakelaar (stationair zonder stroom) en zorg ervoor dat de lampjes op het bedieningspaneel in de juiste positie staan. Dan moet je de aanwezigheid van poolafdekkingen controleren. Als apparatuur wordt gebruikt voor nominaal 1600A en hoger, moeten beschermingsafdekkingen worden verwijderd voordat ze worden geïnstalleerd.

Maak rechtstreeks verbinding met het netwerk

De aansluitpunten van de contactpunten van de geleiders van stroomkabels moeten worden gereinigd voordat ze op de zekeringaansluitingen worden aangesloten.

De stripprocedure verschilt afhankelijk van het gebruikte terminalmateriaal:

• Voor koperen en aluminium aansluitingen zonder extra coating, wordt het strippen uitgevoerd met schuurpapier van M20-korrel of lager, gevolgd door ontvetting van het metalen oppervlak.
• Als de koperen of aluminium aansluitingen zijn bedekt met een laag zilver, is het voldoende om ze schoon te maken met een pluisvrije doek.

Het is onaanvaardbaar om kabels te gebruiken waarvan de zilveren coating van de aansluitklemmen beschadigd is over een oppervlakte van meer dan 5%. In dit geval moet het beschadigde artikel worden vervangen. Meer informatie over de aansluitklemmen voor aansluitdraden vindt u in dit spul.

De buitenste geleiders worden naar de aansluitklemmen van de vacuümstroomonderbreker geleid, zodat mechanische krachten niet worden gecreëerd op de uitlaten van de inrichting vanaf de buitenste geleiders. Verbindingen worden gemaakt door middel van een boutkoppeling met het gebruik van platte elastische metalen ringen.

Hoe is aarden gedaan?

Stationaire apparaten worden door middel van een geschroefde verbinding (M12) rechtstreeks op het "aarden" -terrein aangesloten op het punt dat wordt aangegeven door het label "Aarding".

Het gebied van het contactpunt "Aarding" moet worden ontvet voordat het wordt aangesloten. De aardgeleider moet een bus met voldoende doorsnede kiezen (regels voor elektrische installaties), een flexibele draad of een geleider die wordt geweven door een harnas. Voordat u de geleider op het contactoppervlak van het contactoppervlak plaatst, smeert u met een speciaal smeermiddel (CIATIM-203).

Het ontwerp van het opneembare type is geaard met onderdelen van hardware-karren. De aarding van de vacuümstroomonderbreker wordt uitgevoerd via het ontwerp van de hardware-trolley, waarvoor ook bevestigingsmiddelen aanwezig zijn.

Het apparaat in gebruik nemen

Het apparaat wordt in gebruik genomen na aanvullende verificatie van de geïnstalleerde en voorbereide apparatuur. In het bijzonder worden de betrouwbaarheid van de aarding, de staat van het bevestigingsmiddel van de assemblagecomponenten, de toegang van het koelmedium tot de mogelijk verwarmingselementen gecontroleerd.

De oppervlakken van stroomvoerende staven in contact met de lamellen van rozetcontactgroepen moeten worden behandeld met een kleine hoeveelheid CIATIM-smeermiddel. In het algemeen is het noodzakelijk om alle procedures uit te voeren die zijn voorzien door de PES in het geval van acceptatietests en ervoor te zorgen dat de waarde van de bedrijfsspanning binnen acceptabele limieten ligt.

Een vacuümstroomonderbreker kan worden bediend door personeel dat bevoegd is om elektrische installaties te bedienen die werken bij spanningen van meer dan 1000 volt. De goedgekeurde toegangsgroep voor onderhoud aan personen mag niet lager zijn dan de derde. Alvorens met de apparatuur te werken, haalt het personeel het minimum over om de subtiliteiten van een bepaald uitrustingsmodel te bestuderen.

Hoe een vacuümschakelaar kiezen?

Het apparaat wordt geselecteerd rekening houdend met zijn nominale parameters, die worden beschouwd als relatief ten opzichte van de parameters van het bestaande netwerk op de plaats van installatie. De keuze wordt gemaakt op basis van het criterium van de meest belaste bedrijfsmodi die worden verondersteld voor de bedrijfsomstandigheden.

De nominale spanning van de vacuümstroomonderbreker mag gelijk zijn (of toegenomen) ten opzichte van de nominale spanning van het systeem dat via de stroomonderbreker wordt gevoed.

De parameter van de nominale langetermijnstroom wordt gekozen boven de nominale waarde van de stroom van het toegevoerde systeem. De parameter van de nominale uitschakelstroom wordt gekozen boven de maximale waarde. nominale stroom KZ (rekening houdend met het moment van contactafwijking).

Vanuit het oogpunt van mogelijke kortsluitingsomstandigheden, wordt de keuze gemaakt rekening houdend met de zwaarste modi.

De aperiodische component wordt berekend met aandacht voor de nulspanningsomstandigheden in een van de faseregels. In dit geval moet rekening worden gehouden met de aperiodische stroomparameter die is ingesteld door de fabrikant van de apparatuur.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In de volgende video kun je meer te weten komen over het apparaat, hoe het werkt en hoe je een vacuümschakelaar installeert:

Vacuümschakelaars van andere typen apparaten hebben een relatief eenvoudige en betrouwbare structuur. Daarom is dit type apparatuur lange tijd zonder klachten. Normale slijtage van de bron wordt bepaald door het aantal bewerkingen gelijk aan niet minder dan 20.000. Onder de voorwaarde van tijdig onderhoud, wordt deze bron met 5-10% verhoogd. Ondertussen is het onderhoud van explosieven beperkt tot een klein aantal eenvoudige handelingen.

Als er bij het lezen van de informatie vragen zijn over het onderwerp van het artikel of als er waardevolle informatie is die u kunt vinden deel met onze lezers, laat alsjeblieft je opmerkingen achter, deel ervaringen, stel vragen in het blok hieronder Artikel.