Co je to vakuový spínač a jak to funguje

Elektrický vypínač elektrického zařízení je zařízení určené pro provoz jako součást elektrických sítí vysokého napětí. Název dostal podle konstrukčního prvku - vakuové komory, díky kterému je dosaženo okamžitého zhášení elektrického oblouku.

Zařízení se používá jako spínač určený k provádění odstavení zařízení v případě nouzových situací nebo v rámci stávajícího provozu. Podívejme se blíže na to, co je vakuový spínač a na co je.

Jak funguje vysokonapěťový vakuový spínač?

Základem funkčnosti vakuových komor používaných při stavbě spínačů jsou fyzikální vlastnosti plynu, který je ve vyprázdněném stavu. Za takových podmínek se podstatně mění vlastnosti plynu, charakterizovaného jako elektrická síla.

Tento efekt je vysoce vybitý (v rozsahu od 10 ° C)^-6  až 10^-8 N / cm²) se úspěšně používá při stavbě vypínačů, doplněných plynovými vakuovými komorami, kterými procházejí elektrické kontaktní skupiny.

Proud tekoucí kontaktními skupinami (v době kontaktního konektoru) tvoří elektrický výboj - oblouk. Spalování oblouku probíhá v důsledku částečné ionizace kovových par, nevyhnutelně vznikající při vysoké teplotě. Průchod proudu mezi kontakty skrz vytvořenou plazmu je udržován, dokud proud neprochází nulovou sběrnicí.

Jakmile nastane okamžik přechodu přes nulu, elektrický oblouk zhasne. Celkový proces trvá méně než 7-10 mikrosekund.

Vakuové jističe

Řada vakuových jističů je vzhledem k jejich konstrukci poměrně velká. Proto je obtížné obecně poskytnout charakteristiku těchto zařízení. Mezitím, bez ohledu na konstrukční rozdíly, zůstává princip akce nezměněn.

Zvažte obecný odkaz. třípólový vakuový jističvybaven pohonem s pružinovým motorem. Toto zařízení je určeno pro vnitřní instalaci nebo pro instalaci venku. V každém případě je jeho instalace prováděna uvnitř speciálních distribučních kovových krabic.

Zařízení lze provozovat v různých oblastech národního hospodářství. Existují však určitá omezení.

Proto nejsou vakuové jističe určeny pro instalaci a následný provoz za následujících podmínek:

• místnosti, kde je požár, výbušná atmosféra;
• instalace konstruktivně zajišťující časté spínání;
• mobilní (mobilní) instalace;
• energetických systémů námořních a říčních plavidel.

Vakuové jističe mají obvykle dva typy konstrukčního provedení:

1. Pod stacionární instalací.
2. Pod instalací s hardwarovým vozíkem.

Bez ohledu na verzi, pouzdro přístroje obsahuje tři póly, vybavené obloukovými komorami.

Uvnitř vakuových komor jsou pohyblivé stykače ovládané mechanismem pružinového motoru. Přístrojové pouzdro je doplněno čelním panelem, který obsahuje zobrazovací prvky a ovládací zařízení.

Tři póly hlavního obvodu jsou vytvořeny ve formě sloupů. Umístění pólů je obvykle na zadní straně podvozku pružinového motoru. Každý pól je doplněn zhášecí komorou, která je uzavřena uvnitř polymerního izolátoru. Aby se zvýšila elektrická pevnost, má izolační pouzdro žebrovaný tvar.

Uvnitř každé vakuové komory je umístěna kontaktní skupina dvou prvků - pohyblivých, stacionárních. Pohyblivý kontaktní prvek přes trakční izolátor je připojen ke spínacímu mechanismu. Další spojení s dolním kontaktním výstupem. Pevný kontakt přes kuželové uložení je spojen s horním kontaktním výstupem zařízení.

Jak funguje přepínač?

Pohyblivé kontakty vakuových komor jsou mechanicky spojeny s hřídelem pohonu pružinového motoru. Díky výkonové pružině, předem napnuté (instalované ve stavu napínání), lze pohon snadno aktivovat jednoduchým stisknutím ovládacího tlačítka nebo jiného mechanismu.

Pružina (obvykle dvě pružiny) je poháněna řetězovým pohonem. Normální režim provozu zařízení zahrnuje nabíjení pružiny elektrickým motorem vybaveným převodovkou. Existuje však ruční rukojeť, která se používá v případě nehody nebo ztráty výkonu.

Natažená pružina je zajištěna spouští. Tento mechanismus je ovládán elektromagnetickým ovladačem nebo tlačítkem napájení. Jakmile je aktivační režim aktivován, uvolní se fixace, pružinová síla pružiny ovládá vačkový mechanismus. To zase působí na hřídel, který je mechanicky spojen se spínacím mechanismem pohyblivých kontaktů vakuových komor.

Vypnutí vakuového spínače se provádí aktivací režimu „Odpojeno“ - elektromagnetem nebo tlačítkem. Posloupnost akcí je téměř stejná jako první režim. Jednalo se také o vypínací pružiny, jejichž stav nastavuje uzavírací spouštěcí mechanismus.

Pohodlí obsluhy a řízení provozu zařízení zajišťuje ovládací panel. Následující prvky jsou umístěny podél přední části panelu: čítač počtu cyklů, stavový indikátor napínací pružiny, indikátor stavu pro vakuový spínač.

Představuje roll-out návrhy

Zařízení vykatny provedení je shromažďováno na základě speciálního hardware vozíku. S tímto příslušenstvím je spínač vložen dovnitř nebo ven ze skříně.

Hardwarový vozík funguje nejen jako transportní zařízení, ale také plní funkci spínacího zařízení zařízení do zkušebního režimu nebo do provozního režimu, jakmile je spínač zasunut do skříně.

Podtlakový spínač je připevněn přímo k pohyblivé části vozíku. Upevňovací prvek je přišroubován. Železniční vozík má mezitím také pevnou část, na které je upevněn pohon pohyblivé části. Pohyb pohyblivého modulu vzhledem ke stacionárnímu provedení se provádí šroubem ovládací páky vozíku.

Mobilní částí je kovová základna na čtyřech kolech, opatřená galvanicky pokoveným povrchem. Zde je externí mechanický zámek (přítlačná deska) uzemnění, šroubový pohon, blokové kontakty, mechanismus pro blokování spínače a další prvky, které zajišťují pohyb nebo fixace.

Instalace a připojení zařízení

Před zahájením instalace vakuového spínače je nutné zkontrolovat všechny externě přístupné prvky, aby nedošlo k poškození a závadám. Potom se izolační povrchy pólů očistí suchým hadříkem, který nepouští vlákna.

Není dovoleno zavádět zařízení do systému, pokud jsou na izolačních plochách odlomené, prasklé nebo deformované plochy. Nezapomeňte zkontrolovat schéma sekundárních okruhů a také připojení sběrnice karoserie.

Před instalací je třeba zkontrolovat funkčnost spínače pomocí ručního spínače (volnoběhu bez napájení) a ujistěte se, že světla ovládacího panelu jsou ve správné poloze. Pak musíte zkontrolovat přítomnost krytů sloupů. Pokud je zařízení používáno pro jmenovité napětí 1600A a vyšší, musí být před instalací odstraněny ochranné kryty.

Připojte se přímo k síti

Svorky kontaktních konců vodičů silových kabelů musí být před připojením ke svorkám jističe vyčištěny.

Postup stripování se liší podle použitého materiálu terminálu:

• U měděných a hliníkových svorek bez dodatečného povrstvení se stripování provádí smirkovým papírem zrna M20 nebo nižším, následovaným odmašťováním kovového povrchu.
• Pokud jsou měděné nebo hliníkové svorky pokryty vrstvou stříbra, stačí je vyčistit hadříkem, který nepouští vlákna.

Je nepřijatelné používat kabely, jejichž stříbrný povlak je poškozen na ploše více než 5%. V tomto případě musí být poškozený předmět vyměněn. Více informací o svorkách pro připojení vodičů naleznete v tohle.

Vnější vodiče jsou vedeny ke svorkám vakuového jističe tak, že na výstupech zařízení z vnějších vodičů nevznikají mechanické síly. Spojení se provádí pomocí šroubové spojky s použitím plochých pružných kovových podložek.

Jak se provádí uzemnění?

Stacionární zařízení jsou připojena k „uzemněnému“ místu pomocí šroubového spojení (M12) přímo v místě označeném štítkem „Uzemnění“.

Plocha kontaktního bodu „Uzemnění“ musí být před připojením odmastěna. Uzemňovací vodič by měl zvolit sběrnici s dostatečným průřezem (Pravidla pro elektrické instalace), ohebný vodič nebo vodič tkaný postrojem. Před vložením vodiče na kontaktní povrch kontaktní plochy namažte speciálním mazivem (CIATIM-203).

Výsuvná konstrukce je uzemněna pomocí hardwarových součástí vozíku. Uzemnění vakuového jističe je provedeno pomocí technického vybavení vozíku, pro které jsou také upevňovací prvky.

Uvedení zařízení do provozu

Přístroj je uveden do provozu po dodatečném ověření instalovaného a připraveného zařízení. Zejména se kontroluje spolehlivost uzemnění, stav upevňovacích prvků součástí sestavy, přístup chladicího média k potenciálně topným prvkům.

Povrchy tyčí nesoucích proud v kontaktu s lamelami kontaktních skupin růžice musí být ošetřeny malým množstvím maziva CIATIM. Obecně je nutné v případě akceptačních zkoušek provést všechny postupy předpokládané PES a zajistit, aby hodnota provozního napětí byla v přijatelných mezích.

Vakuový jistič může obsluhovat personál pověřený servisem elektrických instalací pracujících při napětích vyšších než 1000 voltů. Schválená přístupová skupina pro servisní osoby by neměla být nižší než třetí. Před zahájením práce se zařízením projde personál minimem, aby si prostudoval jemnost konkrétního modelu zařízení.

Jak si vybrat vakuový spínač?

Zařízení je vybráno s ohledem na jeho nominální parametry, které jsou považovány za relativní vzhledem k parametrům stávající sítě v místě instalace. Volba se provádí podle kritéria nejvíce zatížených provozních režimů předpokládaných pro provozní podmínky.

Jmenovité napětí vakuového vypínače se může rovnat (nebo zvýšit) vzhledem k jmenovitému napětí systému napájeného jističem.

Parametr jmenovitého dlouhodobého proudu je zvolen nad jmenovitou hodnotou proudu přiváděného systému. Parametr jmenovitého vypínacího proudu je zvolen nad maximální hodnotou. jmenovitý proud KZ (s přihlédnutím k momentu divergence kontaktu).

Z hlediska možných zkratových podmínek se volí s ohledem na nejtěžší režimy.

Aperiodická složka se počítá s ohledem na podmínky nulového napětí v kterémkoli fázovém vedení. V tomto případě je třeba vzít v úvahu periodický proudový parametr nastavený výrobcem zařízení.

Závěry a užitečné video na toto téma

Další informace o zařízení, jeho fungování a způsobu instalace vakuového spínače naleznete v následujícím videu:

Vakuové spínače z jiných typů zařízení mají relativně jednoduchou a spolehlivou strukturu. Proto tento typ zařízení dlouhodobě funguje bez jakýchkoliv reklamací. Normální opotřebení zdroje je určeno počtem operací, které nejsou menší než 20 000. Pod podmínkou včasné údržby se tento zdroj zvyšuje o 5-10%. Mezitím je údržba výbušnin omezena na malý počet jednoduchých operací.

Pokud při čtení informací existují otázky k tématu článku nebo jsou zde cenné informace, které můžete Podělte se s našimi čtenáři, zanechte prosím své komentáře, podělte se o zkušenosti, položte otázky v bloku pod článku.