Vakuový spínač: zařízení a princip činnosti + nuance volby a připojení

Vakuový vypínač elektrického zařízení je zařízení určené k provozu jako součást vysokonapěťových elektrických sítí. Název dostal od konstrukčního prvku - vakuové komory, díky čemuž bylo dosaženo okamžitého zániku elektrického oblouku.

Zařízení se používá jako spínače určené k odstavení zařízení v případě nouze nebo jako součást probíhajícího provozu. Podívejme se blíže na to, co je vakuový spínač a k čemu slouží.

Jak funguje vakuový spínač vysokého napětí?

Základem funkčnosti vakuových komor používaných při konstrukci jističů jsou fyzikální vlastnosti plynu ve vypouštěném stavu. Za těchto podmínek se vlastnost plynu, charakterizovaná jako elektrická pevnost, významně mění nahoru.

Tento účinek vysoce vypouštěného média (rozmezí od 10 do 10%)^-6 až 10^-8 N / cm²) byl úspěšně použit v konstrukcích jističů doplněných plynovými vakuovými komorami, kterými procházejí skupiny elektrických kontaktů.

Jedním z modelů vakuového vypínače je zařízení, které se používá při provozu výkonových elektrických sítí. Zařízení je považováno za modernější a spolehlivější ve srovnání s podobnými zařízeními, ale s jiným typem provedení

Proud protékající kontaktními skupinami (v okamžiku rozdělení kontaktu) vytváří elektrický výboj - oblouk. K hoření oblouku dochází díky částečné ionizaci kovových par, které se nevyhnutelně tvoří z vysoké teploty. Průchod proudu mezi kontakty skrz vytvořenou plazmu je udržován, dokud proud nepřejde na nulovou sběrnici.

Jakmile nastane okamžik přechodu „nulou“, elektrický oblouk zhasne. Celkový proces netrvá déle než 7-10 mikrosekund.

Zařízení přepíná vakuové provádění

Řada vakuových vypínačů je s ohledem na jejich konstrukci poměrně velká. Je proto obtížné uvést charakteristiku těchto zařízení jako celku. Mezitím zůstává princip působení bez ohledu na konstrukční rozdíly nezměněn.

Blokové schéma výbušnin: 1 - špičkový výstup; 2 - vakuová komora; 3 - polymerní izolátor; 4 - nižší výkon; 5 - kontakt pásky; 6 - silová pružina; 7 - tažná tyč; 8 - pružina odstavení; 9 - řadicí páka; 10 - hnací hřídel; 11 - uvolnění; 12 - případ

Zvažte obecný odkaz třípólový vakuový vypínačvybaven pohonem s pružinovým motorem. Tento spotřebič je určen pro vnitřní nebo venkovní instalaci. V každém případě se jeho instalace provádí uvnitř speciálních kovových rozvodných skříní.

Zařízení lze provozovat v různých sektorech ekonomiky. Existují však určitá omezení.

Vakuové vypínače tedy nejsou určeny k instalaci s následným provozem za následujících podmínek:

• prostory, kde je oheň, výbušná atmosféra;
• Zařízení konstrukčně zajišťující časté přepínání;
• mobilní (mobilní) instalace;
• energetické systémy námořních a říčních plavidel.

Vakuové vypínače mají obvykle dva konstrukční typy:

1. Pro stacionární instalaci.
2. Pro instalaci pomocí hardwarového vozíku.

Bez ohledu na provedení obsahuje pouzdro zařízení tři póly vybavené obloukovými komorami.

Uvnitř vakuových komor pracují pohyblivé stykače ovládané mechanismem pružinového motoru. Těleso přístroje je doplněno čelním panelem, který obsahuje zobrazovací prvky a ovládací zařízení.

Vnější hlavní prvky spínače: 1 - póly zařízení; 2 - mechanismus zamykání při zapnutí; 3 - okno pro zvedání; 4 - mechanika rukojeti, která blokuje vnější obvody

Tři póly hlavního obvodu jsou vytvořeny ve formě sloupů. Umístění sloupů zpravidla na zadní části podvozku pohonu pružinového motoru. Každý pól je doplněn zhášecí komorou, která je uzavřena uvnitř polymerního izolátoru. Pro zvýšení elektrické pevnosti má tělo izolátoru žebrovaný tvar.

Uvnitř každé vakuové komory je namontována kontaktní skupina dvou prvků - pohyblivá, pevná. Pohyblivý kontaktní prvek přes trakční izolátor je připojen ke spínacímu mechanismu. Další komunikace s dolním kontaktním terminálem. K hornímu kontaktnímu terminálu zařízení je připojen pevný kontakt prostřednictvím zúženého uložení.

Jak funguje jistič?

Pohyblivé kontakty vakuových komor jsou mechanicky spojeny s hřídelí pohonu pružinového motoru. Díky předpínací síle pružiny (nastavené v tahu) lze pohon snadno aktivovat jednoduchým stisknutím ovládacího tlačítka nebo jiného mechanismu.

Strukturální schéma vakuové komory: 1 - svorkovnice pevného kontaktu; 2 - pevný kontakt; 3 - pohyblivý kontakt; 4 - kovové síto; 5 - keramický izolátor (polymer); 6 - měchy; 7 - pohyblivý kontakt svorkovnice

Pružina (obvykle dvě pružiny) je natažena řetězovým pohonem. Normální způsob provozu zařízení zahrnuje nabíjení pružiny pomocí elektrického motoru vybaveného převodovkou. Současně je k dispozici ruční napínací rukojeť, která se používá v případě nehody nebo ztráty energie.

Nabitá pružina je fixována spouští. Tento mechanismus je řízen elektromagnetickým pohonem nebo tlačítkem napájení. Jakmile je aktivován spínací režim, blokování je uvolněno, tahová síla pružiny pohání vačkový mechanismus. To zase působí na hřídel, která je mechanicky spojena se spínacím mechanismem pohyblivých kontaktů vakuových komor.

Operace vypnutí vakuového vypínače se provádí aktivací režimu „Odpojeno“ - elektromagnetem nebo tlačítkem. Pořadí akcí je téměř stejné jako u prvního režimu. Zahrnuje také vypínací výkonové pružiny, jejichž stav je nastaven spouštěcím spouštěm.

Ovládací prvky a prvky displeje: 1 - režim „zapnuto“; 2 - režim „deaktivováno“; 3 - natažený stav pružiny; 4 - stav uvolněné pružiny

Pohodlné ovládání a ovládání zařízení poskytuje ovládací panel. Na přední straně panelu jsou prvky: počítadlo počtu cyklů, stavový indikátor pružiny napínání, stavový indikátor vakuového vypínače.

Vlastnosti konstrukcí pro zavádění

Roll-out zařízení je sestaveno na základě speciálního hardwarového vozíku. U tohoto příslušenství je spínač vložen do skříně nebo z ní.

Vozík zařízení funguje nejen jako transport zařízení, ale také funguje jako ovladač pro přepnutí zařízení do zkušebního režimu nebo do provozního režimu, jakmile je spínač zasunut do skříně.

Hardwarový vozík: 1 - válec (4 ks); 2 - základ; 3, A - základna je pohyblivá; 4 - držadlo (2 ks); 5 - zásuvka; 6 - blokovací tyč; 7 - upevňovací prvek; 8 - konektor pro sekundární obvod; 9 - mechanika blokování zařízení; 10 - blokovací kontakty; 11 - upevňovací pásek; B - pevná část

Vakuový spínač je upevněn přímo k pohyblivé části vozíku. Spojovací prvky jsou šroubované. Mezitím má vozík vybavení také pevnou část, kde je pohon pohyblivé části pevný. Pohyb pohyblivého modulu vzhledem ke stacionárnímu modulu se provádí šroubem ovládací rukojeti vozíku.

Pohyblivá část je kovová základna na čtyřech kolech, ošetřená galvanickým povlakem. Zde je vnější mechanické blokování (tlačná tyč) zemnící elektrody, blokování hnacího šroubu, blokové kontakty, blokovací mechanismus jističe a další prvky, které zajišťují pohyb nebo fixaci.

Instalace a připojení zařízení

Před instalací vakuového vypínače je nutné zkontrolovat všechny externě přístupné prvky, abyste se ujistili, že nedošlo k poškození nebo poškození. Potom se izolační povrchy sloupů očistí suchým hadříkem, který nepouští vlákna.

Není dovoleno zavádět zařízení do systému, pokud jsou na izolačních površích přítomny třísky, praskliny a deformované sekce. Musí být zkontrolován obvod sekundárních obvodů a připojení sběrnice podvozku.

Kontrola nainstalovaného zařízení. Je důležité pečlivě zkontrolovat každý detail, každý prvek upevňovacího prvku. Vysokonapěťová zařízení neodpouští ani sebemenší chybu

Před instalací je třeba zkontrolovat činnost jističe metodou ručního začlenění (nečinnost bez napájení) a ujistěte se, že je poloha indikátorů ovládacího panelu správná. Pak musíte zkontrolovat přítomnost krycích tyčí. Pokud se používá zařízení o jmenovité hodnotě 1600 A nebo vyšší, musí být před instalací ochranné kryty odstraněny.

Připojte se přímo k síti

Před připojením ke svorkám spínače musí být svorky kontaktních špiček vodičů napájecích kabelů odizolovány.

Postup stripování se liší v závislosti na použitém materiálu terminálu:

• U měděných a hliníkových koncovek bez dodatečného nátěru se čištění provádí brusným papírem se zrnitostí M20 nebo nižším a následným odmaštěním kovového povrchu.
• Pokud jsou svorky měděné nebo hliníkové potažené vrstvou stříbra, stačí je očistit hadříkem, které nepouští vlákna.

Není přípustné používat kabely, jejichž postříbřené svorky jsou poškozeny na ploše větší než 5%. V takovém případě musí být poškozený prvek vyměněn.Více informací o svorkách pro připojení vodičů naleznete v tyto věci.

Externí vodiče jsou přivedeny na svorky vakuového vypínače tak, že na svorky zařízení nevznikají mechanické síly ze strany externích vodičů. Spojení se provádí pomocí šroubové spojky pomocí plochých elastických kovových podložek.

Jak probíhá uzemnění?

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

Konstrukční prvky podvozku vozíku a jističe, kterým je zařízení uzemněno. Tyto body jsou zpravidla označeny odpovídajícím znakem umístěným vedle prvku

Oblast kontaktního bodu uzemnění musí být před připojením odmaštěna. Uzemňovací vodič by měl zvolit sběrnici dostatečného průřezu (pravidla pro elektrickou instalaci), ohebný vodič nebo vodič tkaný svazkem. Před položením vodiče na kontaktní podložku kontaktní plochy namažte speciální tuk (TsIATIM-203).

Výsuvný typ je uzemněn pomocí prvků vozíku. Uzemnění vakuového vypínače se provádí konstrukcí vozíku, pro který jsou k dispozici také upevňovací prvky.

Uvedení zařízení do provozu

Zařízení je uvedeno do provozu po dodatečné kontrole nainstalovaného a připraveného zařízení. Kontroluje se zejména spolehlivost uzemnění, stav upevňovacích prvků montážních komponent a přístup chladicího média k potenciálně topným prvkům.

Povrchy prutů přenášejících proud, které jsou ve styku s lamely skupin soklových kontaktů, musí být ošetřeny malým množstvím maziva CIATIM. Obecně je nutné v případě akceptačních zkoušek provést všechny postupy stanovené EMP a zajistit, aby provozní napětí odpovídalo povoleným limitům.

Instalace vakuového vypínače. Instalační práce provádí pouze kvalifikovaný personál. Stejné požadavky platí pro personál, který je vybrán k údržbě vysokonapěťového zařízení

Vakuový vypínač může být ovládán personálem oprávněným k údržbě elektrických zařízení provozovaných při napětí nad 1000 V. Schválená přijímací skupina pro obslužné osoby musí být alespoň třetí. Před zahájením práce se zařízením se pracovníci podrobují technickému minimu, aby mohli studovat složitosti konkrétního modelu zařízení.

Jak zvolit vakuový jistič?

Zařízení je vybráno s ohledem na jeho nominální parametry, které jsou považovány za relativní k parametrům aktuální 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) s ohledem na jmenovité napětí systému přiváděného přes spínač.

Parametr jmenovitého dlouhodobého proudu je vybrán nad jmenovitým proudem dodávaného systému. Parametr jmenovitého vypínacího proudu je vybrán nad maximální hodnotou jmenovitý proud Zkrat (bere se v úvahu moment odchylek kontaktu).

Typový štítek je první věcí, které při výběru spínače věnujete pozornost. Na základě hodnot parametrů je již možné určit, zda je zařízení vhodné pro konkrétní instalaci nebo ne

Z hlediska možných zkratových podmínek se volba provádí s přihlédnutím k nejobtížnějším podmínkám.

Aperiodická složka se počítá s ohledem na zkratové podmínky s nulovým napětím v kterémkoli z fázových vedení. V tomto případě by se měl brát v úvahu parametr aperiodického proudu nastavený výrobcem zařízení.

Závěry a užitečné video na toto téma

Další informace o zařízení, principu fungování a podmínkách instalace vakuového vypínače se dozvíte na následujícím videu:

Vakuové vypínače se liší od ostatních typů zařízení v relativně jednoduché a spolehlivé struktuře. Proto tento typ zařízení slouží dlouhou dobu bez jakýchkoli stížností. Zdroj přírodního opotřebení je určen počtem operací rovným alespoň 20 000. Za podmínek včasné výroby údržby se tento zdroj zvyšuje o 5 až 10%. Mezitím je údržba výbušnin omezena na malý počet snadných operací.

Máte-li při čtení těchto informací nějaké dotazy k tématu článku nebo pokud máte cenné informace, které můžete sdílet s našimi čtenáři, zanechte prosím své komentáře, podělte se o své zkušenosti a položte otázky v bloku pod článkem.