Vad är en vakuumbrytare för och hur den fungerar

Elektrisk apparat vakuumbrytare är en apparat konstruerad för användning som en del av elektriska högspänningsnät. Den fick sitt namn från konstruktionsfunktionen - vakuumkammaren, på grund av vilken momentant släckning av elbågen uppnås.

Enheten används som en brytare som är utformad för att utföra avstängning av utrustning vid nödsituationer eller inom ramen för den aktuella driften. Låt oss ta en närmare titt på vad en vakuumbrytare är och vad den är för.

Hur fungerar en högspänningsvakuumbrytare?

Grunden för funktionaliteten hos vakuumkammarna som används vid konstruktionen av omkopplare är de fysikaliska egenskaperna hos gasen som befinner sig i ett urladdat tillstånd. Under sådana förhållanden ändras egenskapen hos en gas, som karaktäriseras som elektrisk styrka, väsentligt uppåt.

Denna effekt är högt urladdad (sträcker sig från 10^-6  upp till 10^-8 N / cm²) har framgångsrikt använts vid konstruktion av omkopplare, kompletterat med gasvakuumkammare, genom vilka elektriska kontaktgrupper passerar.

Strömmen som strömmar genom kontaktgrupperna (vid tidpunkten för kontaktanslutningen) bildar en elektrisk urladdning - en båge. Arc-bränning sker på grund av partiell jonisering av metallångor, oundvikligen genererad från hög temperatur. Strömkanalen mellan kontakterna genom den bildade plasman bibehålls tills strömmen passerar till nollbussen.

Så snart som övergången genom "noll" kommer, slocknar den elektriska bågen. Den totala processen tar mindre än 7-10 mikrosekunder.

Vakuumbrytare

En mängd vakuumbrytare, med tanke på deras design, är ganska stor. Därför är det svårt att ge en kännetecken för dessa anordningar i allmänhet. Under tiden, oavsett designskillnaderna, förblir handlingsprincipen oförändrad.

Tänk på allmän referens. 3-polig vakuumbrytareutrustad med en fjädermotor drivenhet. Denna apparat är konstruerad för inomhusinstallation eller för installation utomhus. I vilket fall som helst utförs dess installation inom specialfördelade metallkasser.

Enheter kan drivas i olika delar av den nationella ekonomin. Det finns dock vissa begränsningar.

Sålunda är vakuumbrytare inte konstruerade för installation och efterföljande drift under följande förhållanden:

• rum, där det finns brand, explosiv atmosfär;
• Installationerna ger konstruktivt frekvensomkoppling;
• mobila (mobila) typinstallationer;
• energisystem för sjö- och flodfartyg.

Vakuumbrytare har vanligen två typer av konstruktion:

1. Under den stationära installationen.
2. Under installationen med maskinvarukorgen.

Oavsett versionen innehåller instrumentfodralet tre poler, utrustade med båtkammare.

Inuti vakuumkammarna finns rörliga kontaktorer som drivs av en fjädermotorisk mekanism. Instrumentväskan kompletteras med en frontpanel, som innehåller displayelement och styrenheter.

Tre poler av huvudkretsen är gjorda i form av kolumner. Polens placering är vanligen på baksidan av fjädermotorens chassi. Varje pol kompletteras med en bågsläckningskammare, vilken är innesluten i en polymerisolator. För att förbättra den elektriska styrkan har isolatorväskan en ribbform.

Inne i varje vakuumkammare monterad kontaktgrupp av två element - rörlig, stationär. Det rörliga kontaktelementet genom dragningsisolatorn är anslutet till omkopplingsmekanismen. Ytterligare anslutning med den nedre kontakten. En fast kontakt via en konisk passform är ansluten till enhetens övre kontaktutgång.

Hur fungerar switchenheten?

Vakuumkammarnas rörliga kontakter är mekaniskt anslutna till fjädermotorens axel. På grund av kraftfjädern, förspannad (installerad i sträcktillståndet), kan enheten enkelt aktiveras genom att helt enkelt trycka på kontrollknappen eller en annan mekanism.

En fjäder (vanligtvis två fjädrar) drivs av en kedjedrivning. Det normala driftsättet för utrustningen innebär att man fyller fjädern med en elmotor med växellåda. Det finns dock ett manuellt handtag som används vid olyckor eller strömförlust.

Den spända våren är låst med en utlösare. Denna mekanism styrs via ett elektromagnetiskt manöverorgan eller genom strömbrytaren. Så snart aktiveringsläget är aktiverat frigörs fixeringen, fjäderkraftsfjädern aktiverar kammekanismen. Detta fungerar i sin tur på axeln, som är mekaniskt ansluten till omkopplingsmekanismen hos vakuumkammarnas rörliga kontakter.

Funktionen för att stänga av vakuumomkopplaren utförs genom att aktivera "frånkopplat" läge - med en elektromagnet eller en knapp. Sekvensen av åtgärder är nästan densamma som det första läget. Det involverade också avstängningsfjädrar, vars tillstånd sätter avstängningsmekanismens avstängning.

Bekvämligheten med drift och kontroll av användningen av enheten ger kontrollpanelen Följande element är placerade längs panelens framsida: en räknare för antalet cykler, en statusindikator för en fästfjäder, en statusindikator för en vakuumomkopplare.

Funktioner utrullning mönster

Utdragbar utrustning monterad på grundval av speciella hårdvaruvagnar. Med detta tillbehör sätts omkopplaren in eller ut ur skåpet.

Hårdvaruvagnen fungerar inte bara som en transportanordning, men fungerar också som en enhet som slår på styrenheten i testläge eller i driftläge så snart som omkopplaren trycks in i skåpet.

Vakuumomkopplaren är fäst direkt på den rörliga delen av vagnen. Fästet är bultat. Under tiden har maskinvaruvagnen också en fast del, där den rörliga delens drivning är fixerad. Förflyttningen av den rörliga modulen relativt den stationära utförs av skruven i vagnens styrhandtag.

Den mobila delen är en metallbas på fyra hjul, behandlad med elektropläterad beläggning. Här finns ett yttre mekaniskt lås (tryckplatta) på jordningen, låsskruven, blockkontakterna, mekanismen för att blockera omkopplaren och andra element som säkerställer rörelse eller fixering.

Installation och anslutning av enheten

Innan du installerar en vakuumbrytare är det nödvändigt att inspektera alla externt tillgängliga element för att säkerställa att det inte finns några skador och defekter. Därefter rengör polerens isoleringsytor med en torr, luddfri trasa.

Det är inte tillåtet att införa utrustning i systemet om det finns flisade, sprickade eller deformerade ytor på isoleringsytorna. Var noga med att kontrollera systemets sekundära kretsar samt anslutningen av kroppsbussen.

Innan installationen ska manövreras ska man kontrollera med en manuell strömbrytare (tomgang utan ström) och kontrollera att kontrollpanelens lampor är i rätt läge. Då måste du kontrollera förekomsten av polskydd. Om utrustning används för nominell 1600A eller högre måste skyddslocket tas bort före installation.

Anslut direkt till nätverket

Terminalerna för kontaktpunkterna hos ledarna i elkabeln måste rengöras innan de ansluts till brytplintarna.

Avstrykningsförfarandet skiljer sig från det använda terminala materialet:

• För koppar- och aluminiumplintar utan extra beläggning utförs strippning med emerypapper av M20-slip eller lägre, följt av avfettning av metallytan.
• Om koppar- eller aluminiumsterminalerna är täckta med ett lager av silver, räcker det med att rengöra dem med en luddfri trasa.

Det är oacceptabelt att använda kablar vars silverbeläggning av terminalerna är skadad över ett område på mer än 5%. I det här fallet måste det skadade objektet bytas ut. Mer information om terminalerna för anslutning av ledningar finns i dessa saker.

De yttre ledarna ledes till vakuumbrytarens anslutningar så att mekaniska krafter inte skapas på utlopp från anordningen från de yttre ledarna. Anslutningar görs med hjälp av en bultkoppling med användning av plana elastiska metallbrickor.

Hur görs jordning?

Stationära enheter är anslutna till "jord" -platsen med hjälp av en bultad anslutning (M12) direkt vid den punkt som anges med etiketten "Grounding".

Området för kontaktpunkten "Jordning" måste avfettas före anslutning. Jordningsledare ska välja en buss med tillräckligt tvärsnitt (Regler för elektriska installationer), en böjlig ledning eller en ledare vävd av en sele. Innan du lägger ledaren på kontaktytan på kontaktytan, smörj med ett speciellt smörjmedel (CIATIM-203).

Designen av utdragbar typ är jordad med hjälp av hårdvarukärlskomponenter. Jordning av vakuumbrytaren utförs genom hårdvaruvagnsvagnen, för vilken det även finns fästelement.

Anslutning av enheten

Enheten är inlett efter ytterligare verifiering av den installerade och förberedda utrustningen. I synnerhet kontrolleras jordens tillförlitlighet, tillståndet hos fästorganens fästelement, kylmedelets tillträde till de potentiella värmeelementen.

Ytorna av strömbärande stavar i kontakt med lamellerna av rosettkontaktgrupper måste behandlas med en liten mängd CIATIM-smörjmedel. I allmänhet är det nödvändigt att utföra alla de förfaranden som PES planerar vid godkännandeförsök och se till att driftsspänningen är inom acceptabla gränser.

En vakuumbrytare kan användas av personal som är behörig att betjäna elektriska installationer som arbetar vid spänningar över 1000 volt. Den godkända åtkomstgruppen för servicepersonal ska inte vara lägre än den tredje. Innan du arbetar med utrustningen, passerar personalen minst för att studera subtiliteten hos en viss utrustningsmodell.

Hur väljer man en vakuumbrytare?

Enheten är vald med hänsyn till dess nominella parametrar, vilka anses i förhållande till parametrarna i det befintliga nätverket på installationsplatsen. Valet görs enligt kriteriet för de mest belastade driftsätten som antas för driftsförhållandena.

Vakuumbrytarens märkspänning får vara lika (eller ökad) med avseende på märkspänningen hos systemet som matas genom strömbrytaren.

Parametern för den nominella långtidsströmmen är vald över det nominella värdet av strömmen av det matade systemet. Parametern för den nominella avstängningsströmmen är vald över det maximala värdet. nominell ström KZ (med tanke på ögonblicket av kontaktdivergensen).

Ur synvinkel av möjliga kortslutningsförhållanden görs valet med hänsyn till de mest allvarliga lägena.

Den aperiodiska komponenten beräknas med hänsyn till nollspänningsförhållandena i någon av faslinjerna. I detta fall bör den periodiska strömparametern som ställs av utrustningstillverkaren beaktas.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Du kan lära dig mer om enheten, hur den fungerar och hur du installerar en vakuumbrytare i följande video:

Vakuumomkopplare från andra typer av enheter har en relativt enkel och pålitlig struktur. Därför tjänar denna typ av utrustning länge utan några klagomål. Resursens normala slitage bestäms av antalet operationer som är lika med inte mindre än 20 000. Under förutsättning att underhållet sker i rätt tid ökar denna resurs med 5-10%. Under tiden begränsas underhåll av sprängämnen till ett litet antal lätta operationer.

Om, när du läser informationen, finns det frågor om artikelns ämne eller det finns värdefull information som du kan dela med våra läsare, lämna dina kommentarer, dela erfarenheter, ställa frågor i kvarteret under Artikel.