A quoi sert un interrupteur à vide et comment ça marche

Le disjoncteur à vide pour appareils électriques est un dispositif conçu pour fonctionner dans le cadre de réseaux électriques à haute tension. Il tire son nom de la caractéristique de conception - la chambre à vide, grâce à laquelle une trempe momentanée de l'arc électrique est obtenue.

L'appareil est utilisé comme un commutateur conçu pour arrêter l'équipement en cas de situation d'urgence ou dans le cadre d'une opération en cours. Regardons de plus près ce qu'est un interrupteur à vide et à quoi il sert.

Comment fonctionne un interrupteur à vide haute tension?

La fonctionnalité des chambres à vide utilisées dans la construction des commutateurs repose sur les propriétés physiques du gaz à l'état déchargé. Dans de telles conditions, la propriété d’un gaz, qualifiée de force électrique, change considérablement vers le haut.

Cet effet est fortement déchargé (plage de 10 à^-6  jusqu'à 10^-8 N / cm²) a été utilisé avec succès dans la construction d’interrupteurs, complétés par des chambres à vide à gaz, traversées par des groupes de contacts électriques.

Le courant qui traverse les groupes de contact (au moment du connecteur de contact) forme une décharge électrique - un arc. La combustion de l'arc est due à l'ionisation partielle des vapeurs métalliques, inévitablement générées par les températures élevées. Le passage du courant entre les contacts à travers le plasma formé est maintenu jusqu'à ce que le courant passe au bus zéro.

Dès que le moment de transition par zéro est atteint, l'arc électrique s'éteint. Le processus total prend moins de 7 à 10 microsecondes.

Disjoncteurs à vide

Une variété de disjoncteurs à vide, compte tenu de leur conception, est assez grande. Par conséquent, il est difficile de donner une caractéristique de ces dispositifs en général. En attendant, quelles que soient les différences de conception, le principe d'action reste inchangé.

Considérez pour référence générale. disjoncteur à vide tripolaireéquipé d'un moteur à ressort. Cet appareil est conçu pour une installation à l'intérieur ou pour une installation à l'extérieur. Dans tous les cas, son installation est effectuée à l’intérieur de boîtes métalliques spéciales de distribution.

Les appareils peuvent être utilisés dans différents domaines de l'économie nationale. Cependant, il y a quelques limitations.

Ainsi, les disjoncteurs à vide ne sont pas conçus pour l'installation et le fonctionnement ultérieur dans les conditions suivantes:

• les salles où il y a un feu, une atmosphère explosive;
• les installations assurant de manière constructive des commutations fréquentes;
• installations de type mobile (mobile);
• systèmes énergétiques des navires maritimes et fluviaux.

Les disjoncteurs à vide ont généralement deux types de construction:

1. Sous l'installation fixe.
2. Sous l'installation avec le chariot matériel.

Quelle que soit la version, le boîtier de l'instrument contient trois pôles équipés de chambres d'arc.

À l'intérieur des chambres à vide se trouvent des contacteurs mobiles actionnés par un mécanisme à moteur à ressort. Le boîtier de l'instrument est complété par un panneau avant contenant des éléments d'affichage et des dispositifs de contrôle.

Trois pôles du circuit principal sont réalisés sous forme de colonnes. Les poteaux sont généralement situés à l'arrière du châssis à moteur à ressort. Chaque pôle est complété par une chambre de trempe à l’arc, qui est enfermée dans un isolant polymère. Afin d'améliorer la résistance électrique, le boîtier isolant a une forme côtelée.

À l'intérieur de chaque chambre à vide, un groupe de contacts de deux éléments est monté: mobile, fixe. L'élément de contact mobile à travers l'isolateur de traction est connecté au mécanisme de commutation. Connexion supplémentaire avec la sortie de contact inférieure. Un contact fixe par un ajustement conique est connecté à la sortie de contact supérieure de l'appareil.

Comment fonctionne le commutateur d'entraînement?

Les contacts mobiles des chambres à vide sont reliés mécaniquement à l'arbre de l'entraînement par moteur à ressort. Grâce au ressort de pré-armé (installé à l'état d'étirement), l'actionneur peut être facilement activé en appuyant simplement sur le bouton de commande ou un autre mécanisme.

Un ressort (généralement deux ressorts) est entraîné par un entraînement par chaîne. Le mode de fonctionnement normal de l'équipement implique le chargement du ressort avec un moteur électrique équipé d'une boîte à engrenages. Cependant, il existe une poignée d'armement manuelle, utilisée en cas d'accident ou de perte de puissance.

Le ressort armé est verrouillé par une gâchette. Ce mécanisme est contrôlé par un actionneur électromagnétique ou par le bouton d'alimentation. Dès que le mode d'activation est activé, la fixation est libérée, la force du ressort du ressort actionne le mécanisme à came. Cela, à son tour, agit sur l’arbre, lequel est relié mécaniquement au mécanisme de commutation des contacts mobiles des chambres à vide.

L’opération pour éteindre l’interrupteur à vide s’effectue en activant le mode "Déconnecté" - avec un électroaimant ou un bouton. La séquence d'actions est presque identique à celle du premier mode. Il s’agissait également de ressorts d’arrêt, dont l’état définit le mécanisme de déclenchement.

Le panneau de commande vous permet de commander et de contrôler facilement le fonctionnement de l'appareil. Les éléments suivants se trouvent sur le devant du panneau: un compteur du nombre de cycles, un indicateur d’état d’un ressort d’armement, un indicateur d’état pour un interrupteur à vide.

Comporte des dessins déroulants

L'équipement d'exécution vykatny est recueilli sur la base du chariot de matériel spécial. Avec cet accessoire, l'interrupteur est inséré à l'intérieur ou à l'extérieur de l'armoire.

Le chariot matériel agit non seulement en tant que périphérique de transport, mais remplit également la fonction de contrôleur de commutation de périphérique en mode test ou en mode opération dès que l'interrupteur est enfoncé dans l'armoire.

L’interrupteur à vide est fixé directement à la partie mobile du chariot. La fixation est boulonnée. Pendant ce temps, le chariot de matériel a également une partie fixe, où l'entraînement de la partie mobile est fixe. Le mouvement du module mobile par rapport à la stationnaire est effectué par la vis de la poignée de commande du chariot.

La partie mobile est une base métallique sur quatre roues, traitée avec un revêtement électrolytique. Ici, il y a un verrouillage mécanique externe (plaque de pression) de la mise à la terre, entraînement par vis de verrouillage, les contacts de blocage, le mécanisme de blocage de l'interrupteur et d'autres éléments assurant le mouvement ou fixation.

Installation et connexion de l'appareil

Avant de commencer à installer un vacuostat, il est nécessaire d'inspecter tous les éléments accessibles de l'extérieur afin de s'assurer de l'absence de dommages et de défauts. Ensuite, les surfaces isolantes des pôles sont nettoyées avec un chiffon sec et non pelucheux.

Il est interdit d'introduire des équipements dans le système s'il y a des zones ébréchées, fissurées ou déformées sur les surfaces isolantes. Assurez-vous de vérifier le schéma des circuits secondaires, ainsi que la connexion du bus de carrosserie.

Avant l'installation, le bon fonctionnement de l'interrupteur doit être vérifié à l'aide d'un interrupteur manuel (ralenti sans alimentation) et assurez-vous que les voyants du panneau de commande sont dans la bonne position. Ensuite, vous devez vérifier la présence de couvertures de poteaux. Si l'équipement est utilisé pour une puissance nominale de 1600 A ou supérieure, les couvercles de protection doivent être retirés avant l'installation.

Connectez-vous directement au réseau

Les bornes des pointes de contact des conducteurs des câbles d'alimentation doivent être nettoyées avant d'être connectées aux bornes du disjoncteur.

La procédure de dénudage diffère selon le matériau terminal utilisé:

• Pour les terminaux en cuivre et en aluminium sans revêtement supplémentaire, le décapage est effectué avec du papier émeri de grain M20 ou inférieur, suivi d'un dégraissage de la surface métallique.
• Si les bornes en cuivre ou en aluminium sont recouvertes d'une couche d'argent, il suffit de les nettoyer avec un chiffon non pelucheux.

Il est inacceptable d’utiliser des câbles dont le revêtement argenté des bornes est endommagé sur une surface supérieure à 5%. Dans ce cas, l'article endommagé doit être remplacé. Vous trouverez plus d’informations sur les bornes de connexion des câbles dans ce truc.

Les conducteurs extérieurs sont conduits aux bornes du disjoncteur à vide de manière à ce que des forces mécaniques ne soient pas créées sur les sorties de l'appareil par les conducteurs extérieurs. Les connexions sont réalisées au moyen d'un couplage à boulon avec l'utilisation de rondelles élastiques en métal.

Comment se fait la mise à la terre?

Les appareils fixes sont reliés au site «en terre» au moyen d’une connexion boulonnée (M12) directement au point indiqué par l’étiquette «Mise à la terre».

La zone du point de contact «Mise à la terre» doit être dégraissée avant le raccordement. Le conducteur de terre doit choisir un bus de section suffisante (Règles pour les installations électriques), un fil flexible ou un conducteur tissé par un harnais. Avant de recouvrir le conducteur de la surface de contact de la surface de contact, lubrifier avec un lubrifiant spécial (CIATIM-203).

La définition de type pouvant être retirée est mise à la terre à l'aide de composants de chariot matériel. La mise à la terre du disjoncteur à vide est réalisée par le biais de la conception du chariot à matériel, pour laquelle il existe également des fixations.

Mise en service de l'appareil

L'appareil est mis en service après vérification supplémentaire des équipements installés et préparés. En particulier, la fiabilité de la mise à la terre, l'état de la fixation des composants de l'ensemble, l'accès du moyen de refroidissement aux éléments potentiellement chauffants sont contrôlés.

Les surfaces des tiges conductrices en contact avec les lamelles des groupes en contact avec la rosette doivent être traitées avec une petite quantité de lubrifiant CIATIM. En général, il est nécessaire d'effectuer toutes les procédures prévues par le PES en cas de tests de réception et de s'assurer que la valeur de la tension de fonctionnement est dans des limites acceptables.

Un disjoncteur à vide peut être utilisé par du personnel autorisé à effectuer la maintenance d'installations électriques fonctionnant à des tensions supérieures à 1000 volts. Le groupe d'accès approuvé pour les services d'assistance ne doit pas être inférieur au troisième. Avant de travailler avec l'équipement, le personnel passe le minimum nécessaire pour étudier les subtilités d'un modèle d'équipement particulier.

Comment choisir un interrupteur à vide?

L'appareil est sélectionné en tenant compte de ses paramètres nominaux, qui sont considérés par rapport aux paramètres du réseau existant sur le lieu d'installation. Le choix est fait en fonction du critère des modes de fonctionnement les plus chargés supposés pour les conditions de fonctionnement.

La tension nominale du disjoncteur à vide peut être égale (ou augmentée) par rapport à la tension nominale du système alimentée par le disjoncteur.

Le paramètre du courant nominal à long terme est choisi au-dessus de la valeur nominale du courant du système alimenté. Le paramètre du courant assigné de coupure est choisi au-dessus de la valeur maximale. courant nominal KZ (prise en compte du moment de divergence de contact).

Du point de vue des conditions de court-circuit possibles, le choix est fait en tenant compte des modes les plus sévères.

La composante apériodique est calculée en tenant compte des conditions de tension nulle dans l'une des lignes de phase. Dans ce cas, le paramètre de courant apériodique défini par le fabricant de l'équipement doit être pris en compte.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vous pouvez en apprendre plus sur l'appareil, son fonctionnement et comment installer un interrupteur à vide dans la vidéo suivante:

Les commutateurs à vide d'autres types d'appareils ont une structure relativement simple et fiable. Par conséquent, ce type d’équipement sert pendant longtemps sans aucun problème. L'usure normale des ressources est déterminée par le nombre d'opérations, qui ne doit pas être inférieur à 20 000. Sous réserve d'une maintenance ponctuelle, cette ressource augmente de 5 à 10%. Pendant ce temps, la maintenance des explosifs est limitée à un petit nombre d'opérations faciles.

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