Вакуум прекидач: уређај и принцип рада + нијансе избора и везе

Васили Борутски
Проверила стручњак: Васили Борутски
Објавио: Вицтор Китаев
Последње ажурирање: Мај 2024

Вакуумски прекидач електричних уређаја је уређај дизајниран за рад као део високонапонских електричних мрежа. Име је добио по дизајнерској карактеристици - вакуум комори, захваљујући којој се постиже тренутно истребљење електричног лука.

Уређај се користи као прекидачи намењени за гашење опреме у случају нужде или као део текућег рада. Погледајмо ближе шта је вакуумски прекидач и чему служи.

Како функционише вакуумски прекидач високог напона?

Основа функционалности вакуумских комора које се користе у дизајнирању прекидача су физичка својства гаса у празном стању. Под таквим условима, својство гаса, окарактерисаног као електрична снага, значајно се мења нагоре.

Овај ефекат високо празног медијума (у распону од 10-6 до 10-8 Н / цм2) успешно се користи у дизајну прекидача са допунама гасних вакуумских комора кроз које пролазе електричне контактне групе.

Вакуумски прекидач - изглед
Један од модела вакуумских прекидача је уређај који се користи у раду електричних мрежа. Уређај се сматра модернијим и поузданијим у поређењу са сличним уређајима, али другачије изведбе

Струја која тече кроз контактне групе (у тренутку када је контакт подељен) формира електрично пражњење - лук. Изгарање лука настаје услед делимичне ионизације паре метала, која се неизбежно формира од високе температуре. Пролаз струје између контаката кроз формирану плазму одржава се све док струја не пређе на нулу сабирнице.

Чим дође тренутак преласка кроз „нулу“, електрични лук се гаси. Укупно време процеса траје не више од 7-10 микросекунди.

Уређај укључује извршавање вакуума

Разне вакуумске склопке, узимајући у обзир њихов дизајн, прилично су велике. Стога је тешко дати карактеристике ових уређаја у целини. У међувремену, без обзира на дизајнерске разлике, принцип деловања остаје непромењен.

Вакуумски прекидач
Блок шема експлозива: 1 - горњи излаз; 2 - вакуум комора; 3 - полимерни изолатор; 4 - нижи излаз; 5 - контакт траке; 6 - опруга за напајање; 7 - вучна шипка; 8 - опруга искључивања; 9 - ручица зупчаника; 10 - погонска осовина; 11 - пуштање; 12 - случај

Узмите у обзир за општу употребу трополни вакуумски прекидачопремљен опружним мотором. Овај уређај је дизајниран за унутрашњу или спољашњу уградњу. У сваком случају, његова инсталација се врши унутар посебних металних разводних кутија.

Уређаји се могу користити у различитим секторима економије. Међутим, постоје и нека ограничења.

Дакле, вакуумски прекидачи нису предвиђени за уградњу са наредним радом у следећим условима:

  • просторије у којима влада ватра, експлозивна атмосфера;
  • Инсталације конструктивно омогућавају често пребацивање;
  • покретне (мобилне) инсталације;
  • електроенергетски сустави морских и ријечних пловила.

Вакуумски прекидачи обично имају две врсте дизајна:

  1. За стационарну инсталацију.
  2. За уградњу са хардверским колицима.

Без обзира на извршење, подручје кућишта уређаја садржи три стуба опремљена лучним коморама.

Покретни контактори управљани механизмом са опружним мотором раде унутар вакуумских комора. Кућиште инструмента је допуњено предњим панелом, који садржи елементе дисплеја и управљачке уређаје.

Дизајн вакуумских прекидача
Спољни главни елементи прекидача: 1 - мотори уређаја; 2 - механизам за закључавање са укључењем; 3 - прозор за подизање; 4 - руковање механиком која блокира спољне кругове

Три полова главног круга изведена су у облику стубова. Положај стубова, по правилу, налази се на задњем делу шасије погонског мотора. Сваки пол допуњује лук за гашење лука који је затворен унутар полимерног изолатора. Да би се повећала електрична снага, тело изолатора има ребрасти облик.

Унутар сваке коморе за вакуум је монтирана контактна група од два елемента - помична, фиксна. Покретни контактни елемент кроз вучни изолатор повезан је с прекидачким механизмом. Даљња комуникација са доњим контактним терминалом. Фиксни контакт преко конусног споја повезан је са горњим контактним терминалом уређаја.

Како функционира погон прекидача?

Покретни контакти вакуумских комора су механички повезани са осовином погонског мотора. Захваљујући претходно напуњеној опрузи снаге (подешену у напетости), погон се лако покреће једноставним притиском на контролни тастер или други механизам.

Вакуумски прекидач коморе
Структурни дијаграм вакуумске коморе: 1 - терминални блок фиксног контакта; 2 - фиксни контакт; 3 - покретни контакт; 4 - метални екран; 5 - керамички изолатор (полимер); 6 - мехови; 7 - помични контакт крајњег блока

Опруга (обично две опруге) причвршћена је ланчаним погоном. Уобичајени начин рада опреме укључује опружно пуњење помоћу електромотора опремљеног мењачем. У исто време, постоји ручна кочница која се користи у случају несреће или губитка струје.

Напуњена опруга фиксирана је окидачем. Овим механизмом се управља преко електромагнетног погона или преко тастера за напајање. Чим се активира режим пребацивања, закључавање се отпушта, затезна сила опруге покреће механизам брега. То са своје стране делује на осовину која је механички повезана са прекидачким механизмом покретних контаката вакуумских комора.

Операција искључења вакуумског прекидача изводи се активирањем режима "Искључено" - електромагнета или дугмета. Слијед радњи готово је исти као у првом режиму. Такође укључује искључивање опруга, чије стање се подешава окидачем.

Пребаците контролну таблу
Елементи управљачке плоче и дисплеја: 1 - режим „укључено“; 2 - режим „онемогућен“; 3 - нагнуто стање опруге; 4 - стање отпуштене опруге

Практичност управљања и управљања уређајем пружа контролна табла. На предњој страни панела налазе се елементи: бројач броја циклуса, индикатор стања опруге кочења, индикатор статуса вакуумског прекидача.

Карактеристике конструкција које се изводе

Ролл-оут опрема се саставља на основу специјалног хардверског колица. Уз овај прибор, прекидач се убацује у ормар или излази из њега.

Колица за опрему не само да делују као уређај, већ делују и као контролер за претварање уређаја у тестни режим или у режим рада чим се прекидач гурне у кабинет.

Пребаците хардверску колица
Колица за хардвер: 1 - ваљак (4 ком.); 2 - база; 3, А - основа је покретна; 4 - дршка (2 ком.); 5 - утичница; 6 - блок за закључавање; 7 - елемент за причвршћивање; 8 - конектор за секундарни круг; 9 - механика закључавања уређаја; 10 - контакти за закључавање; 11 - трака за фиксирање вијка; Б - фиксни део

Вакуум прекидач је фиксиран директно на покретни део колица. Спојни елементи су причвршћени вијцима. У међувремену, колица за опрему такође имају фиксни део, где је фиксан погон покретног дела. Кретање помичног модула у односу на стационарни врши се вијком управљачке ручице камиона.

Покретни део је метална подлога на четири точка, обрађена галванским премазом. Овде се налази спољна механичка блокада (потисна шипка) уземљене електроде, закључавање погонског вијка, блок контакти, механизам за закључавање прекидача и други елементи који обезбеђују кретање или фиксирање.

Инсталација и повезивање уређаја

Пре него што започнете са инсталирањем вакуумског прекидача, потребно је прегледати све спољашње елементе како бисте били сигурни да нема оштећења или оштећења. Затим се изолационе површине стубова очисте сухом крпом која не оставља влакна.

Није дозвољено уношење опреме у систем ако су на изолационим површинама присутни чипови, пукотине и деформисани одељци. Круг секундарних кругова, као и спој сабирнице шасије, морају се проверити.

Преглед вакумског прекидача
Провера инсталираног уређаја. Важно је пажљиво провјерити сваки детаљ, сваки елемент причвршћивача. Уређаји високог напона не опраштају ни најмању грешку

Прије уградње, рад прекидача треба провјерити методом ручног укључивања (у празном ходу без напајања) и провјерити је ли положај индикатора управљачке плоче тачан. Затим морате проверити присуство поклопца стубова. Ако се користи опрема са номиналном снагом од 1600А или више, заштитне навлаке морају се уклонити пре инсталације.

Повежите се директно на мрежу

Прикључци контактних врхова проводника каблова за напајање морају бити уклоњени пре повезивања на контакте прекидача.

Поступак скидања разликује се овисно о кориштеном терминалном материјалу:

  • За бакарне и алуминијумске терминале без додатног премаза уклањање брусним папиром величине зрна М20 или ниже, након чега слиједи одмашћивање металне површине.
  • Ако су терминали бакарни или алуминијумски слојеви сребра, довољно их је очистити крпом која не оставља влакна.

Није дозвољено користити каблове чије су стезаљке посребрене на површини већој од 5%. У том случају оштећени елемент мора бити замењен.Више информација о терминалима за повезивање жица можете пронаћи у ове ствари.

Спољни проводници се доводе до стезаљки вакуумског прекидача на такав начин да се на стезаљкама уређаја са стране спољних проводника не стварају механичке силе. Прикључци се израђују помоћу вијчане спојке помоћу равних еластичних металних подметача.

Како се прави уземљење?

Стационарни уређаји повезују се са „земљаним“ местом помоћу вијака (М12) директно на тачки означеној ознаком „Уземљење“.

Контактори за уземљење колица и склопке за опрему
Конструкцијски елементи колица за опрему и шасије прекидача преко којих је уређај уземљен. У правилу су ове тачке обележене одговарајућим знаком постављеним поред елемента

Прије спајања потребно је одмастити подручје контактне тачке уземљења. За уземљење проводник треба да изабере магистралу довољног пресека (Правила електричне инсталације), флексибилну жицу или проводник испреплетен снопом. Пре полагања проводника на контактни јастук контактне површине, подмажите посебном машћу (ТсИАТИМ-203).

Тип извлачења уземљује се помоћу елемената колица за опрему. Уземљење вакуумског прекидача врши се дизајном колица за опрему, за која постоје и причвршћивачи.

Пуштање у погон уређаја

Уређај се пушта у рад након додатне провере инсталиране и припремљене опреме. Конкретно, проверава се поузданост уземљења, стање причвршћивача компоненти склопа, приступ расхладног медија потенцијално грејним елементима.

Површине шипки које носе струју у контакту са ламелама контактних група утичница морају бити третиране са малом количином ТсИАТИМ мазива. Опћенито, потребно је провести све поступке предвиђене ЕМП-ом у случају испитивања прихватљивости и осигурати да радни напон одговара дозвољеним границама.

Пуштање у рад вакуумског прекидача
Уградња вакуумског прекидача. Инсталационе радове изводи само квалификовано особље. Исти захтеви важе за особље које је изабрано за сервисирање опреме високог напона

Вакуумски прекидач може да контролише особље овлашћено за сервисирање електричних инсталација које раде на напонима већим од 1000 волти. Одобрена група за пријем службеника мора бити најмање трећа. Пре започињања рада са опремом, особље пролази технички минимум да би се проучило детаљности одређеног модела опреме.

Како одабрати вакуумски прекидач?

Уређај се бира узимајући у обзир његове номиналне параметре, који се сматрају релативним параметрима тренутне мреже на месту инсталације. Избор се врши према критеријуму најчешће оптерећених режима рада који су претпостављени за радне услове.

Називни напон вакуумског прекидача допуштено је да буде једнак (или повећан) у односу на називни напон система који се напаја преко прекидача.

Параметар називне дуготрајне струје се бира изнад називне струје испорученог система. Номинирани параметар тренутне граничне вриједности се бира изнад максималне вриједности називна струја КЗ (узима у обзир момент дивергенције контаката).

Избор вакуумских прекидача
Плочица са оценама је прва ствар на коју обратите пажњу приликом избора прекидача. На основу вриједности параметара већ је могуће утврдити је ли уређај прикладан за одређену инсталацију или не

Са становишта могућих услова кратког споја, избор се врши узимајући у обзир најтеже услове.

Апериодна компонента израчунава се узимајући у обзир услове кратког споја са нултим напоном у било којој од фазних линија. У овом случају треба узети у обзир параметар апериодичне струје који је поставио произвођач опреме.

Закључци и корисни видео о овој теми

Можете сазнати још више материјала о уређају, принципу рада и условима инсталације вакуумског прекидача из следећег видео записа:

Вакуумски прекидачи се од осталих врста уређаја разликују у релативно једноставној и поузданој структури. Стога ова врста опреме служи дуго времена без икаквих притужби. Природни ресурс трошења одређује се бројем операција најмање 20 000. Под условом благовремене производње одржавања, овај ресурс расте за 5-10%. У међувремену, одржавање експлозива је ограничено на мали број лаких операција.

Ако имате било каквих питања о теми чланка док читате ове информације или ако имате драгоцене информације које можете да делите са нашим читаоцима, оставите своје коментаре, делите своје искуство, постављајте питања у блоку испод чланка.

Да ли је чланак био користан?
Хвала на повратним информацијама!
Не (9)
Хвала на повратним информацијама!
Да (53)
Коментари посетилаца
  1. Артиом

    Могу ли детаљније сазнати зашто је потребно такво уземљење прекидача?

    Приложене фотографије:
    • Стручњак
      Васили Борутски
      Стручњак

      Добар дан, Артем. Главна сврха таквог уземљења је гарантовање сигурности рада.

      Прва слика је фрагмент спољног склопног склопа. Изгледа, изгледа (слова нису јасна), вакуумски прекидач и трансформатори струје. Потоњи су технолошки повезани са експлозивима. Такви одсеци расклопних уређаја морају бити „ограђени“ стационарним ножевима за уземљење, који гарантују сигурност особља које поправљају, сервисира експлозиве, ТТ-е и друге елементе одсека. Ове склопке за уземљење су регулисане одредбом 4.2.28. ПУЕ. Снимак екрана - у прилогу.

      Друга слика је фрагмент 10 кВ затвореног расклопног уређаја. Намена ових ножева је слична. Обављајући радове, особље изолира радно подручје раздвајачима (искључује струју са свих страна могућег погрешног напајања напона) и спаја опрему која је уклоњена на поправку са земљом ножевима за уземљење.

      Приложене фотографије:

Базени

Пумпе

Загревање