O que é um interruptor de vácuo para e como funciona

O disjuntor a vácuo para aparelhos elétricos é um dispositivo projetado para operação como parte de redes elétricas de alta tensão. Recebeu seu nome a partir da característica de projeto - a câmara de vácuo, devido à qual a têmpera momentânea do arco elétrico é alcançada.

O dispositivo é usado como um interruptor projetado para realizar o desligamento do equipamento em situações de emergência ou no âmbito da operação atual. Vamos dar uma olhada mais de perto no que é um interruptor a vácuo e para que serve.

Como funciona um interruptor de vácuo de alta tensão?

A base da funcionalidade das câmaras de vácuo usadas na construção de chaves são as propriedades físicas do gás que está em um estado descarregado. Sob tais condições, a propriedade de um gás, caracterizada como resistência elétrica, muda significativamente para cima.

Este efeito é altamente descarregado (faixa de 10^-6  até 10^-8 N / cm²) tem sido utilizado com sucesso na construção de interruptores, complementados por câmaras de vácuo a gás, através das quais passam os grupos de contato elétrico.

A corrente que flui através dos grupos de contato (no momento do conector de contato) forma uma descarga elétrica - um arco. A queima de arco ocorre devido à ionização parcial de vapores metálicos, inevitavelmente gerados pela alta temperatura. A passagem de corrente entre os contatos através do plasma formado é mantida até que a corrente passe para o barramento zero.

Assim que o momento de transição através do "zero" chega, o arco elétrico se apaga. O processo total leva menos de 7-10 microssegundos.

Disjuntores a vácuo

Uma variedade de disjuntores a vácuo, devido ao seu projeto, é bastante grande. Portanto, é difícil fornecer uma característica desses dispositivos em geral. Enquanto isso, independentemente das diferenças de design, o princípio de ação permanece inalterado.

Considere para referência geral. disjuntor a vácuo de três pólosequipado com um motor de mola. Este dispositivo foi projetado para instalação interna ou para instalação ao ar livre. Em qualquer caso, a sua instalação é realizada dentro de caixas metálicas especiais de distribuição.

Dispositivos podem ser operados em várias áreas da economia nacional. No entanto, existem algumas limitações.

Assim, os disjuntores a vácuo não são projetados para instalação e operação subseqüente nas seguintes condições:

• quartos, onde há um incêndio, atmosfera explosiva;
• as instalações construtivamente proporcionando comutação frequente;
• instalações do tipo móvel (móvel);
• sistemas energéticos de embarcações marítimas e fluviais.

Os disjuntores a vácuo geralmente têm dois tipos de projeto de construção:

1. Sob a instalação estacionária.
2. Sob a instalação com o carrinho de hardware.

Independentemente da versão, o estojo do instrumento contém três polos, equipados com câmaras de arco.

Dentro das câmaras de vácuo existem contatores móveis operados por um mecanismo de motor de mola. O estojo do instrumento é complementado por um painel frontal, que contém elementos de exibição e dispositivos de controle.

Três pólos do circuito principal são feitos na forma de colunas. A localização dos pólos é geralmente na parte de trás do chassi do motor de mola. Cada pólo é complementado com uma câmara de têmpera de arco, que é encerrada dentro de um isolante de polímero. A fim de aumentar a força elétrica, a caixa do isolador tem uma forma nervurada.

Dentro de cada câmara de vácuo montado grupo de contato de dois elementos - em movimento, estacionário. O elemento de contato móvel através do isolador de tração é conectado ao mecanismo de comutação. Mais conexão com a saída de contato inferior. Um contato fixo através de um ajuste cônico é conectado à saída de contato superior do dispositivo.

Como o comutador funciona?

Os contatos móveis das câmaras de vácuo são conectados mecanicamente ao eixo do acionamento do motor de mola. Devido à mola de energia, pré-armada (instalado no estado de alongamento), o acionamento pode ser facilmente ativado simplesmente pressionando o botão de controle ou outro mecanismo.

Uma mola (geralmente duas molas) é acionada por um acionamento por corrente. O modo normal de operação do equipamento envolve carregar a mola com um motor elétrico equipado com uma caixa de engrenagens. No entanto, há uma alavanca de armar manual, que é usada em caso de acidentes ou perda de energia.

A mola engatilhada está trancada com um gatilho. Este mecanismo é controlado através de um atuador eletromagnético ou através do botão de energia. Assim que o modo de ativação é ativado, a fixação é liberada, a força da mola da mola aciona o mecanismo do came. Isso, por sua vez, atua no eixo, que é mecanicamente conectado ao mecanismo de chaveamento dos contatos móveis das câmaras de vácuo.

A operação para desligar o interruptor de vácuo é realizada ativando o modo "Desconectado" - com um eletroímã ou um botão. A sequência de ações é quase igual ao primeiro modo. Também envolveu fontes de desligamento de energia, cujo estado define o mecanismo de disparo de desligamento.

Conveniência de operação e controle de operação do dispositivo são fornecidos pelo painel de controle. Os elementos a seguir estão localizados na parte frontal do painel: um contador para o número de ciclos, um indicador de status de uma mola de armação, um indicador de status para um interruptor de vácuo.

Apresenta projetos de roll-out

O equipamento da execução vykatny recolhe-se com base no carrinho de hardware especial. Com este acessório, o interruptor é inserido dentro ou fora do gabinete.

O carrinho de hardware atua não apenas como um dispositivo de transporte, mas também executa a função de um dispositivo que liga o controlador no modo de teste ou no modo de operação assim que o comutador é empurrado para dentro do gabinete.

O interruptor de vácuo está conectado diretamente à parte móvel do carrinho. O fixador está aparafusado. Enquanto isso, o carrinho de hardware também tem uma parte fixa, onde a unidade da parte móvel é fixa. O movimento do módulo móvel em relação ao estacionário é realizado pelo parafuso da alavanca de controle do carrinho.

A parte móvel é uma base de metal sobre quatro rodas, tratada com revestimento eletrogalvanizado. Aqui há uma trava mecânica externa (placa de pressão) do aterramento, parafuso de trava, os contatos do bloco, o mecanismo de bloqueio do comutador e outros elementos que garantam o movimento ou fixação.

Instalação e conexão do dispositivo

Antes de iniciar a instalação de um interruptor a vácuo, é necessário inspecionar todos os elementos acessíveis externamente, a fim de garantir que não haja danos e defeitos. Em seguida, as superfícies de isolamento dos pólos são limpas com um pano seco e sem fiapos.

Não é permitido introduzir equipamentos no sistema se houver áreas lascadas, rachadas ou deformadas nas superfícies isolantes. Certifique-se de verificar o esquema dos circuitos secundários, bem como a conexão do barramento do corpo.

Antes da instalação, a operacionalidade do interruptor deve ser verificada usando um interruptor manual (ocioso sem energia) e certifique-se de que as luzes do painel de controle estejam na posição correta. Então você precisa verificar a presença de capas de pólo. Se o equipamento for usado para 1600A nominais e acima, as tampas de proteção devem ser removidas antes da instalação.

Conecte-se diretamente à rede

Os terminais das pontas de contato dos condutores dos cabos de força devem ser limpos antes de conectar aos terminais do disjuntor.

O procedimento de decapagem difere de acordo com o material do terminal utilizado:

• Para terminais de cobre e alumínio sem revestimento adicional, a decapagem é efectuada com papel abrasivo de grão M20 ou inferior, seguido de desengorduramento da superfície metálica.
• Se os terminais de cobre ou alumínio estiverem cobertos com uma camada de prata, basta limpá-los com um pano sem fiapos.

É inaceitável usar cabos cuja camada prateada dos terminais seja danificada em uma área de mais de 5%. Nesse caso, o item danificado deve ser substituído. Mais informações sobre os terminais para conexão de cabos podem ser encontradas em essas coisas.

Os condutores externos são conduzidos para os terminais do disjuntor a vácuo, de modo que as forças mecânicas não são criadas nas saídas do dispositivo a partir dos condutores externos. As conexões são feitas por meio de um acoplamento de parafuso com o uso de arruelas de metal elásticas planas.

Como o aterramento é feito?

Os dispositivos estacionários são conectados ao local “de terra” por meio de uma conexão aparafusada (M12) diretamente no ponto indicado pela etiqueta “Aterramento”.

A área do ponto de contato “Aterramento” deve ser desengraxada antes da conexão. O condutor de aterramento deve escolher um barramento de seção transversal suficiente (Regras para instalações elétricas), um fio flexível ou um condutor trançado por um chicote. Antes de revestir o condutor na superfície de contato da superfície de contato, lubrifique com um lubrificante especial (CIATIM-203).

O design do tipo extraível é aterrado usando componentes do carrinho de hardware. O aterramento do disjuntor a vácuo é realizado através do projeto do trole de hardware, para o qual também existem fixadores.

Colocar o aparelho em funcionamento

O dispositivo é comissionado após verificação adicional do equipamento instalado e preparado. Em particular, a confiabilidade do aterramento, o estado do fixador dos componentes de montagem, o acesso do meio de resfriamento aos elementos de aquecimento potenciais são verificados.

As superfícies das hastes portadoras de corrente em contato com as lamelas dos grupos de contato roseta devem ser tratadas com uma pequena quantidade de lubrificante CIATIM. Em geral, é necessário executar todos os procedimentos previstos pelo PES em caso de testes de aceitação e certificar-se de que o valor da tensão de operação esteja dentro dos limites aceitáveis.

Um disjuntor a vácuo pode ser operado por pessoal autorizado a atender instalações elétricas que operem em tensões superiores a 1000 volts. O grupo de acesso aprovado para o atendimento de pessoas não deve ser menor que o terceiro. Antes de trabalhar com o equipamento, a equipe passa o mínimo para estudar as sutilezas de um determinado modelo de equipamento.

Como escolher um interruptor de vácuo?

O dispositivo é selecionado levando em consideração seus parâmetros nominais, que são considerados relativos aos parâmetros da rede existente no local de instalação. A escolha é feita de acordo com o critério dos modos de operação mais carregados assumidos para as condições de operação.

A tensão nominal do disjuntor a vácuo pode ser igual (ou aumentada) em relação à tensão nominal do sistema alimentado através do disjuntor.

O parâmetro da corrente nominal de longo prazo é escolhido acima do valor nominal da corrente do sistema alimentado. O parâmetro da corrente de corte nominal é escolhido acima do valor máximo. corrente avaliado KZ (levado em conta o momento de divergência de contato).

Do ponto de vista de possíveis condições de curto-circuito, a escolha é feita levando em consideração os modos mais severos.

O componente aperiódico é calculado considerando as condições de tensão zero em qualquer uma das linhas de fase. Neste caso, o parâmetro de corrente aperiódico definido pelo fabricante do equipamento deve ser levado em consideração.

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Você pode aprender mais sobre o dispositivo, como ele funciona e como instalar um interruptor de vácuo no seguinte vídeo:

As chaves de vácuo de outros tipos de dispositivos têm uma estrutura relativamente simples e confiável. Portanto, este tipo de equipamento serve por um longo tempo sem reclamações. O desgaste normal do recurso é determinado pelo número de operações igual a não menos que 20.000. Sob a condição de manutenção oportuna, esse recurso aumenta em 5 a 10%. Enquanto isso, a manutenção de explosivos é limitada a um pequeno número de operações fáceis.

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