Interruptor de buit: dispositiu i principi de funcionament + matisos d’elecció i connexió

L'interruptor de buit de l'aparell elèctric és un dispositiu dissenyat per funcionar com a part de les xarxes elèctriques d'alta tensió. Va obtenir el seu nom de la característica de disseny: la cambra de buit, a causa de la qual s’aconsegueix l’extinció instantània de l’arc elèctric.

El dispositiu s'utilitza com a interruptors dissenyats per apagar l'equip en cas d'emergència o com a part de l'operació en curs. Mirem de prop què és un interruptor de buit i per a què serveix.

Com funciona un interruptor de buit d’alta tensió?

La base de la funcionalitat de les cambres de buit que s’utilitzen en el disseny dels interruptors de circuit són les propietats físiques d’un gas en estat de descàrrega. En aquestes condicions, la propietat del gas, caracteritzada com a força elèctrica, canvia significativament a l'alça.

Aquest efecte és un medi d'alta descàrrega (oscil·lar entre 10^-6 fins a 10^-8 N / cm²) S'ha utilitzat amb èxit en els dissenys de disjuntors complementats per les cambres de buit de gas per les quals passen grups de contacte elèctrics.

Un dels models d’un interruptor de buit és un dispositiu que s’utilitza en el funcionament de les xarxes elèctriques d’energia. El dispositiu es considera més modern i fiable en comparació amb dispositius similars, però d’un tipus d’execució diferent

El corrent que circula pels grups de contacte (en el moment en què es divideix el contacte) forma una descàrrega elèctrica: un arc. La crema d'arc es produeix a causa de la ionització parcial del vapor de metall, que inevitablement es forma a partir d'una temperatura elevada. El pas de corrent entre els contactes a través del plasma format es manté fins que el corrent passa al bus zero.

Tan bon punt arriba el moment de transició per "zero", l'arc elèctric s'apaga. El temps total de procés no dura més de 7-10 microsegons.

El dispositiu canvia l’execució al buit

Una varietat de disjuntors de buit, tenint en compte el seu disseny, és bastant gran. Per tant, és difícil donar una característica d’aquests dispositius en general. Mentrestant, independentment de les diferències de disseny, el principi d’acció segueix sense ser modificat.

Diagrama de blocs d'explosius: 1 - sortida superior; 2 - una cambra de buit; 3 - aïllant de polímer; 4 - sortida inferior; 5 - contacte de cinta; 6 - molla de potència; 7 - vareta de tracció; 8: brollador de parada; 9 - palanca d’engranatges; 10 - eix de tracció; 11 - alliberament; 12 - estoig

Penseu en referència general disjunctor de tres pols del buitequipat amb motor motriu. Aquest aparell està dissenyat per a instal·lacions interiors o exteriors. En qualsevol cas, la seva instal·lació es realitza dins de caixes especials de distribució de metalls.

Els dispositius es poden operar en diversos sectors de l'economia. Tot i això, hi ha algunes limitacions.

Per tant, els interruptors de buit no estan destinats a la instal·lació amb el funcionament posterior en les condicions següents:

• locals on hi ha un incendi i una atmosfera explosiva;
• Instal·lacions que proporcionen commutació freqüent;
• instal·lacions de tipus mòbil (mòbil);
• sistemes d’energia de vaixells marítims i fluvials.

Els interruptors de buit normalment tenen dos tipus de disseny:

1. Per instal·lació estacionària.
2. Per a la instal·lació amb un carro de maquinari.

Independentment de l’execució, la zona d’allotjament del dispositiu conté tres pals equipats amb cambres d’arc.

Els contactors mòbils operats per un mecanisme de motor a molla funcionen dins de les cambres de buit. La carcassa de l'instrument es complementa amb un panell frontal, que conté elements de visualització i dispositius de control.

Elements principals externs de l’interruptor: 1 - pols del dispositiu; 2 - mecanisme de bloqueig encesa; 3 - finestra per aixecar; 4 - maneja mecànica que bloqueja els circuits externs

Els tres pols del circuit principal estan fets en forma de columnes. La ubicació dels pals, per regla general, a la part posterior del xassís de la tracció motriu. Cada pol es complementa amb una cambra d’apagament d’arc, que es troba tancada dins d’un aïllant de polímer. Per millorar la resistència elèctrica, el cos aïllant té una forma de nervis.

Dins de cada cambra de buit, es munta un grup de contacte de dos elements: mòbil, fix. L’element de contacte mòbil a través de l’aïllant de tracció està connectat al mecanisme de commutació. Més comunicació amb el terminal de contacte inferior. Un contacte fix mitjançant un ajust cònic es connecta al terminal de contacte superior del dispositiu.

Com funciona la unitat d’interruptor?

Els contactes mòbils de les cambres de buit es connecten mecànicament a l’eix de l’accionament del motor de molla. A causa de la molla de potència, carregada prèviament (tensió), es pot activar fàcilment l’accionament només prement el botó de control o un altre mecanisme.

El diagrama estructural de la cambra de buit: 1 - bloc terminal d’un contacte fix; 2 - contacte fix; 3 - contacte mòbil; 4 - pantalla metàl·lica; 5 - aïllant ceràmic (polímer); 6 - manxa; 7: contacte mòbil de bloc terminal

Una molla (normalment dos ressorts) és accionada per un accionament per cadena. El mode normal de funcionament de l’equip consisteix en la càrrega de la molla mitjançant un motor elèctric equipat amb una caixa de canvis. Al mateix temps, existeix una nansa manual per a l'emmagatzematge, que s'utilitza en cas d'accidents o pèrdues d'energia.

La molla carregada es fixa mitjançant el disparador. Aquest mecanisme es controla mitjançant un accionament electromagnètic o mitjançant un botó d’engegada. Tan aviat com s’activa el mode de commutació, el bloqueig s’allibera, la força de tracció de la molla condueix el mecanisme de lleva. Que, al seu torn, actua sobre l’eix, que es connecta mecànicament al mecanisme de commutació dels contactes mòbils de les cambres de buit.

L’operació per desactivar l’interruptor de buit es realitza activant el mode “Desconnectat”: un electroimant o un botó. La seqüència d’accions és gairebé la mateixa que el primer mode. També implica fonts d’energia de disparació, l’estat del qual s’estableix mitjançant el disparador.

Elements de control i visualització del quadre: 1 - mode "on"; 2: mode "desactivat"; 3 - estat encobert de la primavera; 4: estat de la molla alliberada

La comoditat de funcionament i control del dispositiu proporciona un quadre de control. A la part frontal del plafó hi ha elements: comptador del nombre de cicles, indicador d’estat de la molla de la cocció, indicador d’estat de l’interruptor de buit.

Característiques de les estructures desplegables

Els equips enrotllables es munten sobre la base d'un carretó especial per a maquinari. Amb aquest accessori s’introdueix un interruptor dins o fora de l’armari.

El carretó dels equips no només actua com a transport de dispositiu, sinó que també actua com a controlador per convertir el dispositiu en mode de prova o en mode de funcionament tan aviat com es posa el commutador a l’armari.

Carro de maquinari: 1 - corró (4 unitats); 2 - base; 3, A - la base és mòbil; 4 - mànec (2 peces); 5 - presa de presa; 6 - barra de bloqueig; 7 - element de fixació; 8 - connector per al circuit secundari; 9 - mecànica de bloqueig del dispositiu; 10: contactes entrellaçats; 11 - cinta de fixació de cargol; B - part fixa

L’interruptor de buit es fixa directament a la part mòbil del carretó. Els fixadors estan cargolats. Mentrestant, el carretó d’equips també té una part fixa, on es fixa l’accionament de la part mòbil. El moviment del mòdul mòbil respecte al estacionari es realitza mitjançant el cargol de la nansa de control del camió.

La part mòbil és una base metàl·lica sobre quatre rodes, tractada amb un recobriment galvànic. Aquí hi ha un enllaç mecànic extern (barra d’empenta) de l’elèctrode de terra, bloqueig del cargol d’accionament, contactes de bloqueig, mecanisme de bloqueig de l’interruptor i altres elements que proporcionen moviment o fixació.

Instal·lació i connexió del dispositiu

Abans de començar a instal·lar un interruptor de buit, cal inspeccionar tots els elements accessibles externament per assegurar-se que no hi hagi danys o defectes. A continuació, es netegen les superfícies aïllants dels pals amb un drap sec sense pelussa.

No està permès introduir equips al sistema si hi ha fitxes, esquerdes i seccions deformades a superfícies aïllants. S’ha de comprovar el circuit dels circuits secundaris, així com la connexió del bus del xassís.

Comprovació del dispositiu instal·lat. És important comprovar detingudament tots els detalls, tots els elements del fixador. Els dispositius d’alta tensió no perdonen ni el més petit error

Abans de la instal·lació, s'ha de comprovar el funcionament de l'interruptor automàtic mitjançant el mètode d'inclusió manual (inactiu sense alimentació) i assegurar-se que la posició dels indicadors del quadre de control és correcta. Després, heu de comprovar la presència de les fundes de pal. Si s'utilitza equip amb un nivell de 1600A o superior, cal retirar les cobertes de protecció abans de la instal·lació.

Connecta’t directament a la xarxa

Els terminals de les puntes de contacte dels conductors dels cables d’alimentació s’han de despullar abans de connectar-los als terminals de l’interruptor.

El procediment de despullament varia en funció del material terminal utilitzat:

• Per a terminals de coure i alumini sense recobriment addicional, la neteja es realitza amb paper de lija amb un gra de M20 o inferior, seguit d’un desgreixat de la superfície metàl·lica.
• Si els terminals són de coure o d’alumini recoberts d’una capa de plata, n’hi ha prou de netejar-los amb un drap sense pelussa.

No és permès l'ús de cables els terminals platejats de la plata es troben malmesos en una superfície superior al 5%. En aquest cas, cal substituir l’element danyat.Podeu trobar més informació sobre els terminals per connectar cables aquestes coses

Els conductors externs s’aconsegueixen als terminals de l’interruptor de buit de tal manera que no es creen forces mecàniques als terminals del dispositiu des del costat dels conductors externs. Les connexions es realitzen mitjançant un acoblament de cargol amb rentadores planes de metall elàstic.

Com es fa la presa de terra?

Els dispositius estacionaris es connecten al lloc de "terra" mitjançant una connexió de cargol (M12) directament al punt indicat per la marca "posada a terra".

Elements estructurals del carro de l'equip i del xassís del disjunctor a través del qual es posa a terra el dispositiu. Per regla general, aquests punts es marquen amb el signe corresponent situat al costat de l’element

Abans de la connexió, s'ha de desgreixar la zona del punt de contacte de terra. Un conductor de posada a terra ha de triar un bus de secció suficient (Normes d’instal·lació elèctrica), un fil flexible o un conductor teixit amb un paquet. Abans de col·locar el conductor sobre el coixinet de la superfície de contacte, greixar amb greix especial (TsIATIM-203).

El tipus de traça es posa a terra utilitzant els elements del carretó de l'equip. La posada a terra de l’interruptor de buit es realitza mitjançant el disseny del carretó dels equips, per al qual també hi ha fixacions.

Posada en marxa del dispositiu

El dispositiu es posa en funcionament després d’una revisió addicional dels equips instal·lats i preparats. En particular, es comprova la fiabilitat de la presa de terra, l'estat dels fixadors dels components del muntatge i l'accés del medi de refrigeració als elements potencialment escalfadors.

Les superfícies de les varetes portadores de corrent en contacte amb les làmpades dels grups de contacte d’endolls s’han de tractar amb una petita quantitat de lubricant TsIATIM. En general, cal dur a terme tots els tràmits proporcionats per l’EMP en cas de proves d’acceptació i assegurar-se que la tensió de funcionament correspon als límits permesos.

Instal·lació d’un interruptor de buit. Els treballs d’instal·lació només són realitzats per personal qualificat. Els mateixos requisits s'apliquen al personal seleccionat per al servei d'equips d'alta tensió

El disjunctor de circuit de buit pot ser controlat per personal autoritzat per donar servei a instal·lacions elèctriques que operen a tensions superiors a 1000 volts. El grup d'admissió aprovat per a persones amb servei ha de ser com a mínim el tercer. Abans d’iniciar el treball amb equips, el personal es sotmet a un mínim tècnic per estudiar les complexitats d’un model particular d’equip.

Com triar un interruptor de buit?

El dispositiu es selecciona tenint en compte els paràmetres nominals que es consideren relatius als paràmetres de la xarxa actual al lloc d'instal·lació. L'elecció es realitza segons el criteri dels modes operatius més carregats assumits per a les condicions operatives.

Es pot igualar (o augmentar) la tensió nominal de l’interruptor de buit respecte a la tensió nominal del sistema alimentat a través de l’interruptor.

El paràmetre del corrent nominal a llarg termini està seleccionat per sobre del corrent nominal del sistema subministrat. El paràmetre actual de tall nominal es selecciona per sobre del valor màxim actual actualitzat Circuit curt (es té en compte el moment de la divergència de contacte).

La placa de classificació és el primer que cal parar atenció en triar un interruptor. A partir dels valors dels paràmetres, ja és possible determinar si el dispositiu és adequat per a una instal·lació determinada o no

Des del punt de vista de possibles condicions de curtcircuit, l’elecció es fa tenint en compte les condicions més difícils.

El component aperòdic es calcula tenint en compte les condicions de curtcircuit amb tensió zero en qualsevol de les línies de fase. En aquest cas, s’ha de tenir en compte el paràmetre corrent aperiodic establert pel fabricant d’equips.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Podeu obtenir més informació sobre el dispositiu, el principi de funcionament i les condicions d’instal·lació de l’interruptor de buit a partir del vídeo següent:

Els interruptors de buit es diferencien dels altres tipus d'aparells en una estructura relativament simple i fiable. Per tant, aquest tipus d’equips serveixen molt de temps sense queixes. El recurs de desgast natural està determinat pel nombre d’operacions igual a almenys 20.000. Amb la condició de producció oportuna de manteniment, aquest recurs augmenta un 5-10%. Mentrestant, el manteniment d’explosius està limitat a un petit nombre d’operacions fàcils.

Si teniu dubtes sobre el tema de l’article mentre llegiu aquesta informació o si teniu informació valuosa que podeu compartir amb els nostres lectors, deixeu els vostres comentaris, compartiu la vostra experiència, feu preguntes al bloc de l’article.