Elvi elemzés|A vákuum-megszakítók mélyreható elemzése

1, A vákuum szigetelési jellemzői

A vákuum erős szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. A vákuummegszakítókban a gáz nagyon vékony, és a gázmolekulák szabad mozgása viszonylag nagy, aminek következtében kicsi az ütközés valószínűsége. Ezért nem az ütközési disszociáció a fő oka a valódi térrés lebontásának, hanem az elektródák által nagy erősségű elektromos tér hatására kicsapódó fémrészecskék a fő szigetelési károsodást okozó tényezők.

A vákuumrés szigetelési szilárdsága nemcsak a rés nagyságától és az elektromos tér egyenletességétől függ, hanem nagyban befolyásolja az elektróda anyagának tulajdonságai és felületi viszonyai is. A vákuumrés nagyobb szigetelési tulajdonságokkal rendelkezik, mint a nagynyomású levegő és az SF6 gáz kis távolságú réseknél (2-3 milliméter), ezért a vákuummegszakítók érintkezőnyílási távolsága általában nem nagy.

Az elektródaanyagok áttörési feszültségre gyakorolt ​​hatása elsősorban az anyag mechanikai szilárdságában (szakítószilárdságában) és a fémanyag olvadáspontjában nyilvánul meg. Minél nagyobb a szakítószilárdsága és az olvadáspontja, annál nagyobb az elektróda vákuum alatti szigetelési szilárdsága.

A kísérlet azt mutatja, hogy minél nagyobb a vákuumfok, annál nagyobb a gázrés áttörési feszültsége, de 10-4 torr felett alapvetően változatlan marad. Ezért a vákuummegszakító szigetelési szilárdságának megőrzése érdekében a vákuumfoka nem lehet kevesebb 10-4 torrnál.

2, Elektromos ívek kialakulása és kioltása vákuumban

A korábban megismert vákuumív és gázívkisülés jelensége között jelentős különbség van. Nem a gáz disszociációja a fő ívkiváltó tényező, az érintkezőelektródáról elpárolgó fémgőzben vákuumívkisülés jön létre. Ugyanakkor az ív teljesítményének jellemzői a megszakítóáram nagyságától függően változnak. Általában kisáramú vákuumívre és nagyáramú vákuumívre osztjuk.

1. Kisáramú vákuumív

Az érintkező vákuumban történő leválasztásakor nagy áram- és energiakoncentrációjú katódfolt keletkezik, és a katódfoltból nagy mennyiségű fémgőz párolog el. A fématomok és a töltött részecskék sűrűsége a foltban nagy, és benne ég az ív. Ugyanakkor az ívoszlop belsejében lévő fémgőz és töltött részecskék tovább diffundálnak kifelé, és az elektróda is folyamatosan elpárologtatja az új részecskéket, hogy kiegészítse őket. Amikor az áram átmegy nullán, az ív energiája csökken, az elektróda hőmérséklete, a párolgási hatás csökken, és az ívoszlopon belüli részecskesűrűség csökken. Végül, amikor az áram meghaladja a nullát, a katódfolt eltűnik, és az ív kialszik.

Előfordul, hogy a párolgás nem tudja fenntartani az ívoszlop diffúziós sebességét, és az ív hirtelen kialszik, ami áramlás elfogásához vezet.

2. Nagyáramú vákuumív

Amikor az érintkező nagy áramot szakít meg, az ív energiája megnő, és az anód erős hőt is termel, erős koncentrált ívoszlopot képezve. Ugyanakkor az elektrodinamika szerepe is nyilvánvaló, ezért a nagyáramú vákuumíveknél az érintkezők közötti mágneses téreloszlás döntően befolyásolja az ív stabilitását és ívoltási teljesítményét. Ha az áramerősség túl nagy és meghaladja a határmegszakítóáramot, az megszakítási hibát okoz. Ezen a ponton az érintkező erősen felmelegszik, és még azután is, hogy az áram eléri a nullát, még mindig elpárolog, ami megnehezíti a közeg visszanyerését, és nem tudja leválasztani az áramot.

3, A megszakítók felépítése és működési elve

Számos gyártó és modell létezik a vákuum-megszakítóknak. Használati feltételek szerint két típusra osztható: beltéri (ZNx - * *) és kültéri (ZWx - * *). Főleg keretrészből, ívoltó kamra részből (vákuumbuborék) és működtető mechanizmus részből áll.

A megszakító teste egy vezető áramkörből, egy szigetelőrendszerből, tömítésekből és egy héjból áll. Az általános szerkezet háromfázisú közös doboz típusú. A vezető hurok a bejövő és kimenő vezeték vezető pólusának, a bejövő és kimenő vezeték szigetelő tartóinak, vezetőkapcsainak és lágy csatlakozásainak a vákuumív oltókamrához való csatlakoztatásával jön létre.

A mechanizmus elektromos energiatároló, elektromos nyitás és zárás, valamint kézi funkcióval is rendelkezik. A teljes szerkezet zárórugókból, energiatároló rendszerekből, túláramkioldókból, nyitó és záró tekercsekből, kézi nyitó- és zárórendszerekből, segédkapcsolókból, energiatároló indikátorokból és egyéb alkatrészekből áll.

működési elv

Amikor egy vákuum-megszakító nagy pontosságú levegőáramot használ a nullán való átáramláshoz, a plazma gyorsan diffundál és kioltja az ívet, teljesítve az áram megszakításának célját.

A cselekvés elve

Energiatárolási folyamat: Amikor a 14 energiatároló motort az áramforráshoz csatlakoztatják, a motor az excenter kereket forgásba hajtja, az excenterkerék melletti 10 görgő pedig a 9 forgattyúkart és a 7 összekötő lemezt lendítésre hajtja, tolja az energiát. A 6 tároló kilincs ellendül, ami a 11 racsni elfordulását okozza. Amikor a 11 racsnis csapja a 32 energiatároló tengelyhüvely lemezéhez esik, a kettő együtt mozog, aminek következtében a 21 zárórugó, amely a 32 energiatároló tengelyhüvelyen lóg, megnyúlik. Az energiatároló 32 tengelyhüvely egy 13 pozicionáló csap segítségével van rögzítve az energiatárolási állapot fenntartása érdekében. Ezzel egyidejűleg az energiatároló tengely 32 hüvelyén lévő forgattyúkar megnyomja az 5 menetkapcsolót, hogy megszakítsa a 14 energiatároló motor tápellátását, és az energiatároló kilincs felemelkedik, hogy megbízhatóan leváljon a racsnis kerékről.

Zárási művelet: Amikor a mechanizmus megkapja a zárójelet (a kapcsoló lekapcsolt és tárolt energiájú állapotban van), a 15 záró elektromágnes vasmagját lefelé szívja, és a 13 pozicionáló alkatrészt az óramutató járásával ellentétes irányba húzva elforgatja az energia felszabadulásához. tárolás karbantartása. A 21 zárórugó az energiatároló 32 perselyt az óramutató járásával ellentétes irányba forogtatja, bütyök pedig a 30 erőátviteli tengely karmantyúját nyomva mozgatja a 29 csatlakozólemezt és a 27 billenőkart, aminek következtében a 27 lengőkar rácsavarodik a 25 féltengelyre, ami a mechanizmust zárt állapotba hozza. Ezen a ponton a 28 reteszelőszerkezet reteszeli a pozicionáló alkatrészt, megakadályozva a pozicionáló bika az óramutató járásával ellentétes forgását, így eléri a mechanizmus összekapcsolásának célját, és biztosítja, hogy a mechanizmust zárt helyzetben ne lehessen zárni.

Nyitási művelet folyamata: A megszakító zárása után a nyitó elektromágnes jelet kap, a vasmag behúzódik, és a 19 nyitókioldó felső rúdja felfelé mozog, ami a 16 kioldó tengely elfordulását okozza, és a 18 felső rudat mozgassa felfelé, nyomja meg a 26 hajlítólemezt és hajtsa a 25 féltengelyt az óramutató járásával ellentétes irányba.

A 25 féltengely és a 27 lengőkar kioldódik, és a nyitórugó hatására a megszakító befejezi a nyitási műveletet.

4, Megszakítók hibakeresése

A megszakító nyitási távolságának és túlfutásának mérése a 3. ábrán alapulhat. A nyitott és zárt állapotban mért X érték különbsége a megszakító nyitási távolsága, az Y érték különbsége pedig a a megszakító túllépése. A beállítási mód a szigetelt működtető rúd 3 vagy a mechanizmus és az orsó közötti összekötő rúd meghosszabbítása vagy lerövidítése.

A nyitó és záró mechanizmus beállítása

1. A 27 billenőkar és a 25 féltengely közötti csatlakozás mértéke 1.5-2,5 mm, ami a 24 állítócsavarral érhető el.

2. Amikor a 30 erőátviteli tengely karmantyúja a legnagyobb szögben elfordul, 15-2 mm-es résnek kell lennie a 27 lengőkar és a féltengely között, hogy biztosítsa, hogy amikor a sebességváltó tengely karmantyúja visszaessen a zárt állapotba. helyzetében a 27 lengőkar automatikusan rácsatolhat a 25 féltengelyre, amely a 31 csavarral állítható.

3. A 2. segédkapcsoló átalakítása legyen pontos és megbízható, ami a 3. forgattyúkar helyzetének és a 2. segédkapcsoló 4. karjának hosszának beállításával érhető el.

4. Az energiatárolási folyamat során, amikor a kilincs eléri az utolsó fog legmagasabb pontját, gondoskodni kell arról, hogy az energiatároló tengely 32 hüvelyén lévő forgattyús kar megbízhatóan tudja kapcsolni a menetkapcsoló érintkezőit, lekapcsolni a motor teljesítményét. tápellátást, és ezt a menetkapcsoló 5 felfelé, lefelé, első és hátsó helyzetének beállításával érje el.

5. Állítsa be a nyitó- és zárórugó előfeszített hosszát, hogy biztosítsa a megszakító megbízható nyitását és zárását, és gondoskodjon arról, hogy a nyitási és zárási sebesség elérje a megadott értéket.

5, A megszakító vezérlő áramköre

Kína vidéki villamosenergia-hálózatának 35KV szabványos alállomásán elfogadják a vezérlősín és a zárósín elválasztásának elvét.

Csatlakoztassa sorba a megszakító energiatároló útkapcsolójának egy pár alaphelyzetben nyitott érintkezőjét a megszakító alaphelyzetben zárt segédérintkezője és a zárótekercs közötti vezérlőáramkörbe. Ily módon a zárási művelet nem hajtható végre energiatárolás nélkül a megszakítóban. Megakadályozza a megszakítóban való energiatárolás nélküli zárást, fenntartja a záróáramkört és égeti a zárótekercset.

Mindeközben a huzalozás során ügyelni kell arra, hogy a záró gyűjtősín és a vezérlősín közötti polaritás az energiatároló menetkapcsoló érintkezőiben konzisztens legyen, nehogy a záróáramkörben az ív áttörjön a menetkapcsolón. energiatároló, ami a vezérlőbiztosíték beolvadását vagy a vezérlőlevegő kapcsoló kioldását okozza.

Erre különösen figyelni kell az integrált automatizálási alállomásokon.

6, Üzemeltetési karbantartási és javítási teszt

A vákuum-megszakítók rövid íves idővel, nagy szigetelési szilárdsággal, nagy elektromos élettartammal, kis érintkezési távolsággal és lökettel, valamint alacsony üzemi energiával rendelkeznek, ezért mechanikai élettartamuk is magas. Napi üzemben a karbantartási munkateher igen csekély, főként a mechanizmus mozgó alkatrészeinek kopását, a rögzítők kilazulását, a szigetelőfelületről eltávolítják a port, illetve némi kenőzsírt fecskendeznek a mozgó alkatrészekbe.

A rugóvizsgálat megelőző tesztjében a kapcsoló egyenáramú ellenállástesztjét össze kell hasonlítani a múltbeli adatokkal, és a problémákat azonnal kezelni és ki kell cserélni. A törés teljesítmény-frekvenciájának feszültségállósági tesztje hatékony módszer annak ellenőrzésére, hogy a vákuumbuborék szivárog-e. (A beltéri vákuummegszakítók a vákuumbuborékon belüli villogó fény színére vonatkozhatnak a terhelés lekapcsolásakor, hogy előzetesen meghatározzák a vákuumbuborék vákuumfokát. Ha a szín sötétvörös, az a vákuumfok csökkenését jelzi, ill. ha a szín világoskék, az jó vákuumfokot jelez.) A megszakító védettségének és felszerelésének ellenőrzésekor kisfeszültségű be-ki próbát kell végezni annak ellenőrzésére, hogy a kapcsoló megbízhatóan működik-e, amikor a feszültség csökken a gyűjtősínhiba során. állapot.

A vákuum-megszakítók fejlesztésének és teljesítményének elemzése

1, Dedikált vákuum megszakító

A rendkívül eltérő megszakítási feladatokkal szembesülve új speciális megszakítók jelentek meg. Ha a szuper nagy kapacitású vákuummegszakítót (63-80kA vagy nagyobb rövidzárlati megszakító árammal) használják generátorvédő megszakítóként, akkor a szabványos vákuummegszakítót ({{ rövidzárlati megszakítóárammal) 3}}kA), a gazdaságos vákuummegszakító (16-25 kA rövidzárlati megszakító árammal), a gyakori vákuummegszakító (50 000-60 000-szeres üzemi frekvenciával), valamint az ultragyakori, ill. komplex vákuummegszakító (100000-150000-szeres működési frekvenciával). Például a Siemens 3AH sorozatú megszakítóit használatuk alapján öt modellre osztják. A 3AH1 és 3AH3 modellek alapfelszereltsége 10000 művelettel, a 3AHZ modell gyakori 60000 művelettel, a 3AH4 modell 120000 művelettel túlhajtja, a 3AH5 modell pedig gazdaságos alacsony árakkal.

2, Alacsony túlfeszültség típusú vákuum megszakító

Mint ismeretes, a vákuum-megszakítók feszültséglekapcsolást okozhatnak az áramlezárás miatt, különösen kis induktív negatív megszakítások, például elektromos motorok megszakítása esetén. Általánosságban elmondható, hogy a túlfeszültség-elnyelő eszközök, mint például a Sic, RC áramkör, ZnO villámhárító stb., úgy vannak felszerelve, hogy korlátozzák a vákuum-megszakítók túlfeszültségét, ami nagy és bonyolulttá teszi a megszakító szerkezetét, és néhány korlátozza a túlfeszültséget.

Számos japán cég más utat választott, és alacsony túlfeszültségű vákuum-megszakítókat fejlesztett ki. Nem igényel túlfeszültség-elnyelő eszközöket, és új fejlesztésű érintkezőanyagokat használ a túlfeszültség korlátozására a hagyományos érték egytizedére. Alacsony túlfeszültségű érintkezőanyag: a Toshiba AgWC, a Hitachi a Co Ag Se, a Mitsubishi pedig a Cu Cr Bi -, a Fuji pedig egy CuCr plusz magas páratartalmú anyag. Ezek a vállalatok általában 20 kA-t érnek el 7,2 kV-on, csak a Toshiba éri el a 40 kA-t 7,2 kV-on.

3, többfunkciós vákuum megszakító

Mint ismeretes, a vákuummegszakítók eddig két I-es állásban (azaz zárásban és nyitásban) végezték el a zárási és megszakítási feladatokat. Most megjelentek a többfunkciós vákuum-megszakítók, amelyek számos funkciót biztosítanak számukra, mint például a záró nyitó szigetelő földelés stb. A Siemens, az Alstom és a Hitachi rendelkezik ilyen termékekkel. A Siemens legújabb NXACT moduláris vákuum-megszakítója több funkcióval rendelkezik: gyártás, megszakítás, leválasztás, földelés és reteszelés integrálása. Az Alstom cég VISAX kapcsolóberendezéssel felszerelt vákuum-megszakítója három I állásban van (záró nyitás leválasztás). A Hitachi által a Tokyo Electric Power Company-val együttműködésben kifejlesztett 24 kV-os vákuum-megszakító négy I pozícióval rendelkezik (záró nyitó szigetelő földelés).

A termék többfunkcióssá tétele érdekében a meglévő termékek szempontjából két módszer létezik: egyrészt a vákuum-megszakító fázisoszlopa a nyitás után elmozdul vagy forog, leválasztást és földelést hozva létre; A másik az érintkezők elforgatása a vákuumív oltókamrában a teljes leválasztás és földelés érdekében. A Siemens NXACT termékei a leválasztást követően a fázisoszlop mozgatásával fejezik be a leválasztást és a földelést, míg az Alstom a leválasztási feladatot a fázisoszlop szétkapcsolás utáni elforgatásával, a Hitachi pedig az ívoltó kamrában lévő érintkező elforgatásával fejezi be a leválasztási és földelési feladatot.

4, Szinkron megszakító

A szinkron megszakítók fázisszelektív vákuum-megszakítóként vagy vezérelt vákuum-megszakítóként is ismertek. Az alapelv az, hogy a vákuum-megszakítót a legkedvezőbb feszültség vagy áram pillanatában zárják vagy nyitják.

A hagyományos vákuum-megszakítókhoz képest a szinkron megszakítók a következő előnyökkel rendelkeznek: 1. csökkentik a tranziens túlfeszültség terhelést az elektromos hálózatban; 2. Az áramellátás minőségének javítása az elektromos hálózatban; 3. Javult a megszakító elektromos élettartama és teljesítménye; 4. Egyszerűsített elektromos hálózat kialakítása, ezáltal csökkentve a rendszer teljes költségét.

Az ABB szinkron vákuum megszakítókat fejlesztett ki digitális elektronikus eszközök és mágneses működési mechanizmusok felhasználásával, ami jó kezdet.

5, Intelligens vákuum megszakító

A vákuum-megszakítók intelligenciája a modern érzékelési technológián és a digitális vezérlési technológián alapul. A külföldi gyártó cégek intelligenssé tették termékeiket, ami nemcsak az elosztás automatizálásához szükséges, hanem maguknak a megszakítók vezérléséhez és védelméhez is. Például az Alstom DCX programozható digitális vezérlőeszköze, az ABB REF542 vezérlő- és védelmi eszköze, valamint a Siemens második generációs digitális védelmi eszköze.

A fentiekből látható, hogy a vákuum-megszakítók rohamosan fejlődtek. Bár ennek számos oka van, két alapvető oka van: egyrészt a vákuumíves oltókamra-technológia fejlődése; A második a működési mechanizmusok technológiájának fejlődése. A vákuumíves oltókamra a vákuum-megszakító szíve. A vákuumíves oltókamrák fejlődése az érintkező anyag CuBi-ről CuCr-ra való átalakulásában tükröződik, ami javítja a törési képességet és csökkenti a küszöbértéket. Ezzel egyidejűleg a mágneses tér transzverzális mágneses térről longitudinálisra tolódik el, javítva a törési képességet és csökkentve az érintkezési égési veszteséget. Technológiai szempontból az egyszeri tömítési eljárás alkalmazása nagymértékben javítja az ívoltó kamra teljesítményét és megbízhatóságát.

A működési mechanizmust a vákuum-megszakító központi idegrendszerének nevezik. Az eredetileg elektromágneses mechanizmusokat használó rugós mechanizmusok jelentek meg, a legújabb pedig az állandó mágneses mechanizmusok megjelenése. A rugós mechanizmus összetett felépítésű, nagyszámú alkatrészrel (legfeljebb 200), magas megmunkálási pontossági követelményekkel rendelkezik, és a rugós mechanizmus kimeneti jellemzői nem egyeznek meg a vákuummegszakító terhelési jellemzőivel. Ezért a bütykös kontúrgörbére és a hajtórúd szerkezetére ésszerűen kell megtervezni. Az állandó mágneses mechanizmusok mechanikai felépítése különösen egyszerű, kevesebb alkatrészből áll, mint bármely más mechanizmus, és a mozgó alkatrészek száma egyre csökkenthető, ami különösen nagy mechanikai megbízhatóságot eredményez. Ezenkívül az állandó mágneses mechanizmusok kimeneti teljesítménye jól illeszkedik a vákuum-megszakítók terhelési jellemzőihez. Az állandó mágneses mechanizmus állandó mágneses zárakat, kondenzátorokat (vagy egyenáramú képernyő tápegységet) használ az energia tárolására, és elektronikus vezérlésű. Az állandó mágneses mechanizmusok különösen alkalmasak gyakori műveletekre, például akár 60 000-150 000 alkalommal

TERMÉKFOTÓ

TERMÉKLINK

http://www.switchgear-china.com/vacuum-circuit-breaker/indoor-vacuum-circuit-breaker/10kv-indoor-high-voltage-vacuum-circuit.html

Ez a termék általában testreszabott.
Gyártó vagyunk, és professzionális műszaki részlegünk van, amely az ügyfelek igényei szerint tervez és kínál megoldásokat.
Kérjük, forduljon értékesítési munkatársainkhoz a tervrajzok beszerzéséhez

Íme ügyfeleink példái referenciaként

HA TOVÁBBI RÉSZLETRE SZÜKSÉGE, KÉRJÜK, KAPCSOLATOT KERÜLJEN VELÜNK