Vákuumkapcsoló: készülék és működési elv + a kiválasztás és csatlakozás árnyalatai

Az elektromos készülék, a vákuummegszakító olyan eszköz, amelyet elektromos nagyfeszültségű hálózatok részeként üzemeltetnek.Nevét egy tervezési jellemzőről kapta - egy vákuumkamráról, amelynek köszönhetően az elektromos ív azonnali kioltása érhető el.

Az eszközt kapcsolóként használják a berendezések leállítására vészhelyzet esetén vagy a rutinműködés részeként. Nézzük meg közelebbről, mi is az a vákuumkommutátor, és miért van rá szükség.

Hogyan működik a nagyfeszültségű vákuumkapcsoló?

A kapcsolók tervezésénél használt vákuumkamrák működőképességének alapja a gáz kisütt állapotban lévő fizikai tulajdonságai. Ilyen körülmények között a gáz tulajdonsága, amelyet elektromos szilárdságként jellemeznek, jelentősen megváltozik a növekedés felé.

Ez a rendkívül ritka környezet hatása (10^-6 10-re^-8 N/cm²) sikeresen használatos gázvákuumkamrákkal kiegészített kapcsolószerkezetekben, amelyeken elektromos érintkezőcsoportok haladnak át.

A vákuum-megszakító egyik modellje olyan eszköz, amelyet az elektromos hálózatok üzemeltetéséhez használnak. Az eszköz modernebbnek és megbízhatóbbnak tekinthető a hasonló eszközökhöz képest, de más típusú.

Az érintkezőcsoportokon átfolyó áram (az érintkező leválasztásának pillanatában) elektromos kisülést - ívet - képez.Az ívégés a fémgőzök részleges ionizációja miatt következik be, amely elkerülhetetlenül magas hőmérsékleten keletkezik. Az áram áthaladása az érintkezők között a kialakult plazmán keresztül mindaddig fennmarad, amíg az áram át nem megy a nulla buszra.

Amint eljön a „nulla” átmenet pillanata, az elektromos ív kialszik. A teljes folyamat nem tart tovább 7-10 mikroszekundumnál.

Vákuumkapcsolók tervezése

A vákuum-megszakítók választéka, figyelembe véve a kialakításukat, meglehetősen nagy. Ezért nehéz ezeknek az eszközöknek a jellemzőit összességében megadni. Mindeközben a tervezési különbségektől függetlenül a működési elv változatlan marad.

A robbanóanyag blokkvázlata: 1 – felső kivezetés; 2 – vákuumkamra; 3 – polimer szigetelő; 4 – alacsonyabb teljesítmény; 5 – szalagérintkező; 6 – erőrugó; 7 – vonórúd; 8 – kioldó rugó; 9 – sebességváltó kar; 10 – hajtótengely; 11 – elengedés; 12 - test

Nézzük az általános információkat hárompólusú vákuumkapcsoló, rugós-motoros hajtással. Ezt a készüléket beltéri vagy kültéri telepítésre tervezték. Mindenesetre a felszerelését speciális elosztó fémdobozok belsejében végzik.

Az eszközök a nemzetgazdaság legkülönbözőbb területein használhatók. Van azonban néhány korlátozás.

Így a vákuum-megszakítók nem a következő körülmények között történő telepítésre és későbbi üzemeltetésre szolgálnak:

• olyan helyiségek, ahol tűz vagy robbanásveszélyes légkör van;
• olyan berendezések, amelyeket úgy terveztek, hogy biztosítsák a gyakori váltást;
• mobil (mobil) típusú berendezések;
• tengeri és folyami hajók energiarendszerei.

A vákuum típusú megszakítók általában kétféle kialakításúak:

1. Állandó telepítéshez.
2. Hardveres kocsival történő beépítéshez.

A kialakítástól függetlenül a készülék testfelülete három, ívoltó kamrákkal ellátott pólust tartalmaz.

A vákuumkamrák belsejében mozgatható kontaktorok vannak, amelyeket rugós-motoros mechanizmus hajt meg. A készülékházat egy előlap egészíti ki, amely kijelzőelemeket és vezérlőeszközöket tartalmaz.

A kapcsoló külső fő elemei: 1 – a készülék pólusai; 2 – aktiváló reteszelő mechanizmus; 3 – emelőablak; 4 – mechanikai fogantyú, amely blokkolja a külső áramköröket

A főáramkör három pólusa oszlopok formájában készül. A pólusok elhelyezkedése általában a rugós motorhajtású alváz hátsó részén található. Minden pólus ívoltó kamrával van felszerelve, amely egy polimer szigetelő belsejébe van zárva. Az elektromos szilárdság növelése érdekében a szigetelőtest bordás alakú.

Minden vákuumkamrában két elemből álló érintkezőcsoport van felszerelve - mozgatható és rögzített. A mozgó érintkezőelem egy vontatási szigetelőn keresztül kapcsolódik a kapcsolószerkezethez. Következő a csatlakozás az alsó érintkezőcsappal. A rögzített érintkező pedig kúpos illesztésen keresztül csatlakozik a készülék felső érintkezőkapcsaihoz.

Hogyan működik a kapcsolóhajtás?

A vákuumkamrák mozgóérintkezői mechanikusan kapcsolódnak a rugós-motoros hajtás tengelyéhez. Az előre felcsavart (feszített állapotba állított) erőrugónak köszönhetően a hajtás egyszerűen aktiválható egy vezérlőgomb vagy más mechanizmus egyszerű megnyomásával.

Vákuumkamra blokkvázlata: 1 – rögzített érintkezős sorkapocs; 2 – rögzített érintkező; 3 – mozgó érintkező; 4 – fém képernyő; 5 – kerámia (polimer) szigetelő; 6 – fújtató; 7 – mozgóérintkezős sorkapocs

A rugót (általában két rugót) egy lánchajtás tölti fel. A berendezés normál működési módja magában foglalja a rugó feltöltését sebességváltóval felszerelt villanymotor segítségével. Ugyanakkor van egy kézi felhúzó fogantyú, amelyet baleset vagy áramkimaradás esetén használnak.

A felhúzott rugót a kioldó mechanizmus rögzíti. Ez a mechanizmus elektromágneses meghajtón vagy bekapcsológombon keresztül vezérelhető. Amint az aktiválási mód aktiválódik, a reteszelés feloldódik, a rugó húzóereje aktiválja a bütykös mechanizmust. Ez viszont a tengelyre hat, amely mechanikusan kapcsolódik a vákuumkamrák mozgóérintkezőinek kapcsolószerkezetéhez.

A vákuum-megszakító kikapcsolását az „Off” mód aktiválásával hajtják végre - elektromágnessel vagy gombbal. A műveletek sorrendje majdnem megegyezik az első móddal. Itt kioldó erőrugók is szerepet kapnak, amelyek állapotát a kioldó trigger állítja be.

Kezelőpanel és jelzőelemek: 1 – „be” mód; 2 – „ki” üzemmód; 3 – a rugó felhúzott állapota; 4 - kiengedett rugó állapota

A kezelés kényelmét és a készülék működésének vezérlését a vezérlőpanel biztosítja. A panel eleje mentén elemek találhatók: ciklusszámláló, töltőrugó állapotjelző és vákuumkapcsoló állapotjelző.

A kihúzható szerkezetek jellemzői

A kihúzható berendezés összeszerelése egy speciális felszerelési kocsi alapján történik. Ezzel a tartozékkal a kapcsolót be lehet helyezni a szekrénybe, vagy ki lehet venni belőle.

A hardveres kocsi nem csak a készülék szállítójaként működik, hanem vezérlőként is szolgál a készülék teszt- vagy működési módba kapcsolásához, amint a kapcsolót a szekrénybe nyomják.

Vasalati kocsi: 1 – görgős (4 db); 2 – alap; 3, A – mozgatható alap; 4 – fogantyú (2 db); 5 – gomb foglalat; 6 – blokkoló rúd; 7 – rögzítő elem; 8 – csatlakozó a szekunder áramkörhöz; 9 – a készülék reteszelésének mechanikája; 10 – blokkoló érintkezők; 11 – csavaros rögzítő rúd; B – rögzített rész

A vákuumkapcsoló közvetlenül a kocsi mozgó részéhez van rögzítve. A rögzítés csavaros csatlakozásokkal történik. Eközben a hardver kocsinak van egy álló része is, ahol a mozgó alkatrész meghajtása rögzítve van. A mozgatható modul mozgását az állóhoz képest a kocsi vezérlőkarjának csavarja hajtja végre.

A mozgó rész négy keréken lévő fém alap, galvanikus bevonattal kezelve. A földelőelektróda külső mechanikus reteszelése (nyomórúd), hajtócsavaros zár, blokkérintkezők, kapcsolóreteszelő mechanizmus és egyéb mozgást vagy rögzítést biztosító elemek találhatók.

A készülék telepítése és csatlakoztatása

A vákuum-megszakító felszerelésének megkezdése előtt meg kell vizsgálni az összes kívülről hozzáférhető elemet, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nincsenek sérülések vagy hibák. Ezután az oszlopok szigetelő felületeit száraz, szöszmentes kendővel megtisztítjuk.

Tilos berendezést bevinni a rendszerbe, ha a szigetelő felületeken forgácsok, repedések vagy deformált területek vannak. Ellenőrizni kell a szekunder áramkörök áramkörét, valamint az alvázbusz csatlakozását.

A telepített eszköz ellenőrzése. Itt fontos minden részletet, minden rögzítőelemet gondosan ellenőrizni. A nagyfeszültségű készülékek még a legkisebb hibát sem bocsátják meg

Telepítés előtt ellenőrizni kell a kapcsoló működőképességét kézi bekapcsolással (áram nélkül üresjárat), és meg kell győződni arról, hogy a vezérlőpanel jelzői a megfelelő helyzetben vannak. Ezután ellenőriznie kell az oszlopfedelek jelenlétét. Ha 1600A vagy nagyobb teljesítményű berendezéseket használnak, a védőburkolatokat beszerelés előtt el kell távolítani.

Csatlakozzon közvetlenül a hálózathoz

A tápkábel vezetékeinek érintkezőcsúcsainak kivezetéseit meg kell tisztítani, mielőtt a kapcsolókapcsokhoz csatlakoztatná.

A csupaszítási eljárás a használt záróanyagtól függően eltérő:

• A további bevonat nélküli réz és alumínium csatlakozók tisztítását M20-as vagy annál kisebb szemcseméretű csiszolópapírral végezzük, majd a fémfelületet zsírtalanítjuk.
• Ha a kivezetések réz- vagy alumíniumréteggel vannak bevonva, egyszerűen megtisztíthatók egy szöszmentes ruhával.

Elfogadhatatlan olyan kábelek használata, amelyek kivezetéseinek ezüstbevonata 5%-nál nagyobb területen sérült. Ebben az esetben a sérült elemet ki kell cserélni. További információ a vezetékek csatlakoztatására szolgáló terminálokról itt található ezt az anyagot.

A külső vezetők a vákuumkapcsoló kivezetéseihez úgy csatlakoznak, hogy a külső vezetőktől mechanikai erők ne keletkezzenek a készülék kivezetésein. A csatlakozások csavaros tengelykapcsolóval történnek, lapos, rugalmas fém alátétekkel.

Hogyan történik a földelés?

A helyhez kötött eszközök a „földelés” platformhoz csavarkötéssel (M12) közvetlenül a „földelés” megjelölésű ponton csatlakoznak.

A berendezés kocsijának és kapcsolóházának szerkezeti elemei, amelyeken keresztül a készülék földelve van. Ezeket a pontokat általában az elem mellett megfelelő jellel jelölik

A „földelés” érintkezési pont területét a csatlakoztatás előtt zsírtalanítani kell. A földelő vezetéknek megfelelő keresztmetszetű busznak (Elektromos szerelési szabályok), rugalmas vezetéknek vagy fonott vezetéknek kell lennie. Mielőtt a vezetéket az érintkezőfelületre helyezné, kenje be az érintkezési felületeket speciális kenőanyaggal (CIATIM-203).

A kihúzható típusú kialakítás a felszerelési kocsi elemeivel van földelve. A vákuummegszakító földelése a hardver kocsi szerkezetén keresztül történik, amelyhez rögzítőelemek is vannak.

A készülék üzembe helyezése

A készüléket a beépített és előkészített berendezések további ellenőrzése után helyezik üzembe. Különösen a földelés megbízhatóságát, a szerelvényelemek rögzítésének állapotát és a hűtőközeg potenciális fűtőelemekhez való hozzáférését ellenőrzik.

Az áramvezető rudak rozetta érintkezőcsoportok lamelláival érintkező felületeit kis mennyiségű CIATIM kenőanyaggal kell kezelni. Általánosságban elmondható, hogy az ÁFSZ által előírt összes eljárást el kell végezni az átvételi vizsgálatok esetén, és biztosítani kell, hogy az üzemi feszültség megfeleljen a megengedett határértékeknek.

Vákuumos megszakító beszerelése. A szerelési munkákat csak szakképzett személyzet végezheti. Ugyanezek a követelmények vonatkoznak a nagyfeszültségű berendezések szervizelésére kiválasztott személyzetre is.

Az 1000 V feletti feszültségen működő elektromos berendezések szervizelésére engedéllyel rendelkező személyek működtethetik a vákuum-megszakítót. A szervizszemélyzet jóváhagyott hozzáférési csoportja nem lehet alacsonyabb a harmadiknál. A berendezésekkel való munka megkezdése előtt a személyzet technikai minimumon megy keresztül, hogy tanulmányozza egy adott berendezésmodell bonyolultságát.

Hogyan válasszunk vákuum-megszakítót?

Az eszközt a névleges paramétereinek figyelembevételével választják ki, amelyeket a telepítés helyén meglévő hálózat paramétereihez viszonyítva vesznek figyelembe. A választás az üzemi körülményekhez képest várható maximálisan terhelt üzemmódok kritériuma szerint történik.

A vákuummegszakító névleges feszültsége egyenlő lehet (vagy megnövelhető) a megszakítón keresztül táplált rendszer névleges feszültségéhez képest.

A névleges hosszú távú áram paraméter nagyobb, mint a szállított rendszer névleges árama. A névleges lekapcsolási áram paraméter a maximális érték felett van kiválasztva névleges áram Rövidzárlat (az érintkezési eltérés pillanatát figyelembe veszik).

A műszaki adattábla az első, amire figyelni kell a kapcsoló kiválasztásakor. A paraméterértékek alapján már eldönthető, hogy a készülék alkalmas-e egy adott telepítésre vagy sem

A lehetséges rövidzárlati feltételek szempontjából a választás a legsúlyosabb körülmények figyelembevételével történik.

Az időszakos komponens értékének kiszámítása a rövidzárlati körülmények figyelembevételével történik, bármely fázisvezetékben nulla feszültség esetén. Ebben az esetben a berendezés gyártója által beállított időszakos áram paramétert kell figyelembe venni.

Következtetések és hasznos videó a témában

A vákuum-megszakító kialakításáról, működési elvéről és beépítési feltételeiről még több anyagot tudhat meg az alábbi videóból:

A vákuumkapcsolók viszonylag egyszerű és megbízható felépítésükben különböznek más típusú készülékektől. Ezért az ilyen típusú berendezések hosszú ideig kifogástalanul szolgálnak. A természetes kopási élettartamot a legalább 20 000 műveletek száma határozza meg. Feltéve, hogy a karbantartást időben elvégzik, ez az élettartam 5-10%-kal nő.Eközben a robbanásszerű karbantartás néhány könnyű műveletre korlátozódik.

Ha a tájékoztató olvasása közben kérdése van a cikk témájával kapcsolatban, vagy értékes információi vannak, amelyeket megoszthat olvasóinkkal, kérjük, írja meg észrevételeit, ossza meg tapasztalatait, és tegyen fel kérdéseket a cikk alatti blokkban.