Vákuový spínač: zariadenie a princíp činnosti + nuansy voľby a pripojenia

Vákuový vypínač elektrického zariadenia je zariadenie určené na prevádzku ako súčasť vysokonapäťových elektrických sietí. Názov dostal od dizajnu - vákuovej komory, vďaka ktorej sa dosahuje okamžité vyhynutie elektrického oblúka.

Prístroj sa používa ako vypínače určené na vypnutie zariadenia v prípade núdze alebo ako súčasť prebiehajúcej prevádzky. Pozrime sa bližšie na to, čo je vákuový spínač a na čo slúži.

Ako funguje vysokonapäťový vákuový spínač?

Základom funkčnosti vákuových komôr používaných pri navrhovaní ističov sú fyzikálne vlastnosti plynu vo vybitom stave. Za týchto podmienok sa vlastnosti plynu, charakterizované ako elektrická pevnosť, významne menia.

Tento účinok vysoko vypúšťaného média (v rozsahu od 10 do 10%)^-6 do 10^-8 N / cm²) bol úspešne použitý v konštrukciách ističov doplnených plynovými vákuovými komorami, ktorými prechádzajú skupiny elektrických kontaktov.

Jedným z modelov vákuového ističa je zariadenie, ktoré sa používa pri prevádzke energetických sietí. Zariadenie je považované za modernejšie a spoľahlivejšie v porovnaní s podobnými zariadeniami, ale s iným typom prevedenia

Prúd pretekajúci kontaktnými skupinami (v okamihu, keď je kontakt rozdelený) vytvára elektrický výboj - elektrický oblúk. Horenie oblúka nastáva v dôsledku čiastočnej ionizácie kovových pár, ktoré sa nevyhnutne tvoria z vysokej teploty. Prúd prúdu medzi kontaktmi cez formovanú plazmu sa udržiava, až kým prúd neprejde na nulu.

Hneď ako nastane okamih prechodu „nulou“, elektrický oblúk zhasne. Celkový čas spracovania netrvá dlhšie ako 7-10 mikrosekúnd.

Zariadenie prepína vykonávanie vákua

Rôzne vákuové vypínače, berúc do úvahy ich konštrukciu, sú dosť veľké. Preto je ťažké uviesť charakteristiku týchto zariadení ako celku. Medzitým bez ohľadu na konštrukčné rozdiely zostane princíp účinku nezmenený.

Bloková schéma výbušnín: 1 - špičkový výstup; 2 - vákuovú komoru; 3 - polymérový izolátor; 4 - nižší výkon; 5 - kontakt pásky; 6 - silová pružina; 7 - ťažná tyč; 8 - jar odstavenia; 9 - radiaca páka; 10 - hnací hriadeľ; 11 - uvoľnenie; 12 - prípad

Zvážte všeobecný odkaz trojpólový vákuový vypínačvybavené pohonom s pružinovým motorom. Tento spotrebič je určený na inštaláciu vnútri alebo vonku. V každom prípade sa jeho inštalácia vykonáva vo vnútri špeciálnych kovových rozvodných skríň.

Zariadenia sa môžu prevádzkovať v rôznych odvetviach hospodárstva. Existujú však určité obmedzenia.

Preto nie sú vákuové vypínače určené na inštaláciu s následnou prevádzkou za nasledujúcich podmienok:

• priestory s požiarom, výbušnou atmosférou;
• Zariadenia, ktoré konštruktívne zabezpečujú časté prepínanie;
• mobilné (mobilné) zariadenia;
• energetické systémy námorných a riečnych plavidiel.

Vákuové vypínače majú obvykle dva konštrukčné typy:

1. Na stacionárnu inštaláciu.
2. Na inštaláciu pomocou hardvérového vozíka.

Bez ohľadu na uskutočnenie obsahuje oblasť krytu zariadenia tri stĺpy vybavené oblúkovými komorami.

Vo vákuových komorách pracujú pohyblivé stýkače ovládané mechanizmom pružinového motora. Teleso prístroja je doplnené predným panelom, ktorý obsahuje zobrazovacie prvky a ovládacie zariadenia.

Vonkajšie hlavné prvky spínača: 1 - póly zariadenia; 2 - blokovací mechanizmus pri zapnutí; 3 - okno na zdvíhanie; 4 - rukoväť mechaniky, ktorá blokuje vonkajšie obvody

Tri póly hlavného obvodu sú vyhotovené vo forme stĺpcov. Umiestnenie stĺpov, obvykle na zadnej časti podvozku pohonu pružinového motora. Každý stĺp je doplnený zhášajúcou komorou, ktorá je uzavretá vo vnútri polymérového izolátora. Na zvýšenie elektrickej pevnosti má teleso izolátora rebrovaný tvar.

Vo vnútri každej vákuovej komory je namontovaná kontaktná skupina dvoch prvkov - pohyblivá, pevná. Pohyblivý kontaktný prvok cez trakčný izolátor je spojený so spínacím mechanizmom. Ďalšia komunikácia s dolným kontaktným terminálom. K hornému kontaktnému terminálu zariadenia je pripojený pevný kontakt prostredníctvom zúženého uloženia.

Ako funguje pohonový vypínač?

Pohyblivé kontakty vákuových komôr sú mechanicky spojené s hriadeľom pohonu pružinového motora. Vďaka predpripravenej silovej pružine (nastavenej v ťahu) je možné pohon ľahko aktivovať jednoduchým stlačením ovládacieho tlačidla alebo iného mechanizmu.

Konštrukčný diagram vákuovej komory: 1 - koncový blok pevného kontaktu; 2 - pevný kontakt; 3 - pohyblivý kontakt; 4 - kovové sito; 5 - keramický izolátor (polymér); 6 - vlnovec; 7 - pohyblivý kontakt svorkovnice

Pružina (zvyčajne dve pružiny) je natiahnutá reťazovým pohonom. Normálny režim prevádzky zariadenia spočíva v nabíjaní pružiny pomocou elektromotora vybaveného prevodovkou. Súčasne je k dispozícii ručná napínacia rukoväť, ktorá sa používa v prípade nehôd alebo straty energie.

Nabitá pružina je fixovaná spúšťou. Tento mechanizmus je riadený elektromagnetickým pohonom alebo vypínačom. Hneď ako je aktivovaný spínací režim, blokovanie sa uvoľní, vačkový mechanizmus poháňa ťahová sila pružiny. To zasa pôsobí na hriadeľ, ktorý je mechanicky spojený so spínacím mechanizmom pohyblivých kontaktov vákuových komôr.

Operácia vypnutia vákuového vypínača sa vykonáva aktiváciou režimu „Odpojené“ - elektromagnetom alebo tlačidlom. Postupnosť akcií je takmer rovnaká ako pri prvom režime. Zahŕňa tiež vypínacie výkonové pružiny, ktorých stav je nastavený spúšťacím spúšťom.

Prvky ovládacieho panela a displeja: 1 - režim „zapnuté“; 2 - režim „deaktivovaný“; 3 - natiahnutý stav pružiny; 4 - stav uvoľnenej pružiny

Pohodlie obsluhy a ovládania zariadenia poskytuje ovládací panel. Na prednej strane panelu sú prvky: počítadlo počtu cyklov, stavový indikátor pružiny napínania, stavový indikátor vákuového ističa.

Vlastnosti štruktúr zavádzania

Rozbaľovacie zariadenie je zostavené na základe špeciálneho hardvéru. S týmto príslušenstvom je spínač vložený do skrinky alebo z nej.

Vozík zariadenia slúži nielen ako prepravné zariadenie, ale tiež pôsobí ako ovládač na prepnutie zariadenia do skúšobného režimu alebo do prevádzkového režimu, len čo je spínač zatlačený do skrinky.

Hardvérový vozík: 1 - valec (4 ks); 2 - báza; 3, A - základňa je pohyblivá; 4 - rukoväť (2 ks); 5 - zásuvka; 6 - poistná tyč; 7 - upevňovací prvok; 8 - konektor pre sekundárny obvod; 9 - mechanika blokovania zariadenia; 10 - blokovacie kontakty; 11 - upevňovací prúžok; B - pevná časť

Vákuový spínač je pripevnený priamo k pohyblivej časti vozíka. Upevňovacie prvky sú zaskrutkované. Medzičasom má vozík na vybavenie tiež pevnú časť, kde je upevnený pohon pohyblivej časti. Pohyb pohyblivého modulu voči stacionárnemu modulu sa vykonáva pomocou skrutky ovládacej rukoväte vozidla.

Pohyblivá časť je kovová základňa na štyroch kolesách, ošetrená galvanickým povlakom. Tu je vonkajšie mechanické blokovanie (tlačná tyč) uzemňovacej elektródy, blokovanie hnacej skrutky, blokové kontakty, blokovací mechanizmus vypínača a ďalšie prvky, ktoré zabezpečujú pohyb alebo fixáciu.

Inštalácia a pripojenie zariadenia

Pred začatím inštalácie vákuového vypínača je potrebné skontrolovať všetky externe prístupné prvky, aby ste sa uistili, že nedošlo k poškodeniu alebo poškodeniu. Potom sa izolačné povrchy stožiarov vyčistia suchou handričkou, ktorá po sebe nezanecháva vlákna.

Nie je dovolené zavádzať zariadenie do systému, ak sa na izolačných povrchoch nachádzajú triesky, praskliny a deformované časti. Musí sa skontrolovať obvod sekundárnych obvodov, ako aj pripojenie zbernice podvozku.

Kontrola nainštalovaného zariadenia. Je dôležité starostlivo skontrolovať každý detail, každý prvok upevňovacieho prvku. Zariadenia vysokého napätia neodpúšťajú ani najmenšiu chybu

Pred inštaláciou je potrebné skontrolovať funkčnosť ističa metódou manuálneho začlenenia (voľnobežne bez napájania) a uistite sa, že je poloha indikátorov na ovládacom paneli správna. Potom musíte skontrolovať prítomnosť krytov pólov. Ak sa používa zariadenie s hodnotou 1600A alebo vyššou, pred inštaláciou sa musia ochranné kryty odstrániť.

Pripojte sa priamo k sieti

Pred pripojením ku svorkám vypínača musia byť svorky kontaktných špičiek vodičov napájacích káblov odizolované.

Postup odizolovania sa líši v závislosti od použitého materiálu terminálu:

• Pri koncovkách z medi a hliníka bez dodatočného povlaku sa čistenie vykonáva brúsnym papierom so zrnom M20 alebo nižším, po ktorom nasleduje odmasťovanie kovového povrchu.
• Ak sú svorky potiahnuté medenou alebo hliníkovou vrstvou striebra, stačí ich vyčistiť handričkou, ktorá po sebe nezanecháva vlákna.

Nie je dovolené používať káble, ktorých postriebrené svorky sú poškodené na ploche viac ako 5%. V takom prípade musí byť poškodený prvok vymenený.Viac informácií o svorkách na pripojenie vodičov nájdete v tieto veci.

Vonkajšie vodiče sa privádzajú na svorky vákuového vypínača takým spôsobom, že na svorky zariadenia nevznikajú zo strany vonkajších vodičov mechanické sily. Spojenia sa robia pomocou skrutkového spojenia pomocou plochých elastických kovových podložiek.

Ako sa robí uzemnenie?

Stacionárne zariadenia sú k miestu „hlinené“ spojené pomocou skrutkového spojenia (M12) priamo v bode označenom „Uzemnenie“.

Konštrukčné prvky podvozku vozíka zariadenia a ističa, cez ktoré je zariadenie uzemnené. Spravidla sú tieto body označené zodpovedajúcim znakom umiestneným vedľa prvku

Pred pripojením musí byť oblasť uzemňovacieho kontaktu odmastená. Uzemňovací vodič by mal zvoliť zbernicu s dostatočným prierezom (pravidlá elektroinštalácie), ohybný drôt alebo vodič tkaný zväzkom. Pred položením vodiča na kontaktnú podložku kontaktného povrchu namažte špeciálnym tukom (TsIATIM-203).

Výsuvný typ je uzemnený pomocou prvkov vozíka zariadenia. Uzemnenie vákuového vypínača sa vykonáva pomocou konštrukcie vozíka, pre ktorý sú tiež upevňovacie prvky.

Uvedenie zariadenia do prevádzky

Zariadenie sa uvedie do prevádzky po dodatočnej kontrole nainštalovaného a pripraveného zariadenia. Kontroluje sa najmä spoľahlivosť uzemnenia, stav upevňovacích prvkov montážnych prvkov a prístup chladiaceho média k potenciálne vykurovacím prvkom.

Povrchy tyčí prenášajúcich prúd, ktoré sú v kontakte s lamelami kontaktných skupín soketov, musia byť ošetrené malým množstvom maziva CIATIM. Vo všeobecnosti je potrebné v prípade akceptačných skúšok vykonať všetky postupy stanovené EMP a zabezpečiť, aby prevádzkové napätie zodpovedalo povoleným limitom.

Inštalácia vákuového vypínača. Montáž vykonáva iba kvalifikovaný personál. Rovnaké požiadavky sa vzťahujú na personál, ktorý je vybraný na servis vysokonapäťového zariadenia

Vákuový vypínač môžu byť ovládané personálom oprávneným na údržbu elektrických zariadení pracujúcich pri napätiach nad 1000 voltov. Schválená prijímacia skupina pre obslužné osoby musí byť najmenej tretia. Pred začatím práce na vybavení sa personál podrobí technickému minimu, aby mohol študovať zložitosti konkrétneho modelu zariadenia.

Ako zvoliť vákuový vypínač?

Zariadenie sa vyberá s ohľadom na jeho nominálne parametre, ktoré sa považujú za relatívne k parametrom súčasnej siete v mieste inštalácie. Voľba sa vykonáva podľa kritéria najťažších prevádzkových režimov predpokladaných pre prevádzkové podmienky.

Menovité napätie vákuového vypínača sa môže rovnať (alebo zvýšiť) vzhľadom na menovité napätie systému privádzaného cez spínač.

Parameter menovitého dlhodobého prúdu je vybraný nad menovitým prúdom dodávaného systému. Menovitý vypínací prúdový parameter je vybraný nad maximálnou hodnotou menovitý prúd Skrat (berie sa do úvahy moment rozdielnosti kontaktov).

Typový štítok je prvá vec, ktorej venujete pozornosť pri výbere spínača. Na základe hodnôt parametrov je už možné určiť, či je zariadenie vhodné pre konkrétnu inštaláciu alebo nie

Z hľadiska možných skratových podmienok je výber uskutočňovaný s ohľadom na najťažšie podmienky.

Aperiodická zložka sa vypočíta s prihliadnutím na skratové podmienky s nulovým napätím v ktorejkoľvek z fázových vedení. V takom prípade by sa mal brať do úvahy parameter neperiodického prúdu nastavený výrobcom zariadenia.

Závery a užitočné video na túto tému

Viac informácií o zariadení, princípe činnosti a podmienkach inštalácie vákuového vypínača sa dozviete z nasledujúceho videa:

Vákuové vypínače sa líšia od iných typov zariadení v relatívne jednoduchej a spoľahlivej štruktúre. Preto tento typ zariadenia slúži dlho bez akýchkoľvek sťažností. Zdroj prírodného opotrebenia je určený počtom operácií rovnajúcim sa najmenej 20 000. Pod podmienkou včasnej výroby údržby sa tento zdroj zvyšuje o 5 až 10%. Medzitým je údržba výbušnín obmedzená na malý počet ľahkých operácií.

Ak máte pri čítaní týchto informácií akékoľvek otázky týkajúce sa témy článku alebo ak máte cenné informácie, ktoré môžete zdieľať s našimi čitateľmi, zanechajte prosím svoje komentáre, podeľte sa o svoje skúsenosti a položte otázky do bloku pod týmto článkom.