Načelna analiza|Duboka analiza vakuumskih prekidača

1, Izolacijska svojstva vakuuma

Vakuum ima jaka izolacijska svojstva. U vakuumskim prekidačima plin je vrlo tanak, a slobodno putovanje molekula plina je relativno veliko, što rezultira malom vjerojatnošću međusobnog sudara. Stoga, disocijacija pri sudaru nije glavni uzrok proboja pravog prostornog procjepa, ali su metalne čestice koje su istaložile elektrode pod djelovanjem električnog polja visoke jakosti glavni čimbenici koji uzrokuju oštećenje izolacije.

Čvrstoća izolacije u vakuumskom rasporu nije samo povezana s veličinom raspora i jednolikošću električnog polja, već također uvelike utječe na svojstva i površinske uvjete materijala elektrode. Vakuumski raspor ima bolje izolacijske karakteristike od visokog tlaka zraka i plina SF6 na malim razmacima (2-3 milimetara), zbog čega udaljenost otvaranja kontakta vakuumskih prekidača općenito nije velika.

Utjecaj materijala elektrode na probojni napon uglavnom se očituje u mehaničkoj čvrstoći (vlačna čvrstoća) materijala i talištu metalnog materijala. Što je veća vlačna čvrstoća i talište, to je veća izolacijska čvrstoća elektrode pod vakuumom.

Eksperiment pokazuje da što je viši stupanj vakuuma, to je veći probojni napon plinskog raspora, ali ostaje u osnovi nepromijenjen iznad 10 do 4 torresa. Stoga, da bi se održala izolacijska čvrstoća vakuumskog prekidača, njegov stupanj vakuuma ne smije biti manji od 10 do 4 torresa.

2, Nastajanje i gašenje električnog luka u vakuumu

Postoji značajna razlika između fenomena vakuumskog luka i plinskog lučnog pražnjenja koju smo ranije naučili. Disocijacija plina nije glavni čimbenik koji uzrokuje luk, a pražnjenje vakuumskog luka nastaje u metalnoj pari isparenoj s kontaktne elektrode. Istodobno, karakteristike izvedbe luka variraju ovisno o veličini struje prekida. Općenito ga klasificiramo u vakuumski luk niske struje i vakuumski luk velike struje.

1. Vakuumski luk male struje

Kada se kontakt odvoji u vakuumu, stvara se katodna mrlja s visokom koncentracijom struje i energije, a velika količina metalne pare isparava iz katodne mrlje. Gustoća metalnih atoma i nabijenih čestica u mrlji je velika, a luk u njoj gori. U isto vrijeme, metalna para i nabijene čestice unutar stupca luka nastavljaju difundirati prema van, a elektroda također kontinuirano isparava nove čestice kako bi se nadopunila. Kada struja prijeđe nulu, energija luka se smanjuje, temperatura elektrode se smanjuje, učinak isparavanja se smanjuje, a gustoća čestica unutar stupca luka se smanjuje. Konačno, kada struja prijeđe nulu, katodna mrlja nestaje i luk se gasi.

Ponekad isparavanje ne može održati brzinu difuzije stupca luka, pa se luk iznenada ugasi, što dovodi do pojave presretanja protoka.

2. Vakuumski luk velike struje

Kada kontakt prekine veliku struju, energija luka se povećava, a anoda također stvara jaku toplinu, tvoreći snažan koncentrirani stup luka. U isto vrijeme, uloga elektrodinamike također je očita, stoga, za vakuumske lukove velike struje, raspodjela magnetskog polja između kontakata ima odlučujući utjecaj na stabilnost i učinak gašenja luka. Ako je struja previsoka i premašuje graničnu struju prekida, uzrokovat će kvar prekidanja. U ovom trenutku kontakt se jako zagrijava, pa čak i nakon što struja prijeđe nulu, još uvijek isparava, otežavajući oporavak medija i nemogućnost prekida struje.

3, Struktura i princip rada prekidača

Postoje mnogi proizvođači i modeli vakuumskih prekidača. Prema uvjetima uporabe dijeli se na dvije vrste: unutarnje (ZNx - * *) i vanjske (ZWx - * *). Uglavnom se sastoji od dijela okvira, dijela komore za gašenje luka (vakuumski mjehurić) i dijela radnog mehanizma.

Tijelo prekidača sastoji se od vodljivog strujnog kruga, izolacijskog sustava, brtvila i omotača. Ukupna struktura je trofazna uobičajena kutija. Vodljiva petlja se formira spajanjem vodljivih polova dolaznog i odlaznog voda, izolacijskih nosača dolaznog i odlaznog voda, vodljivih kopči i mekih spojeva na vakuumsku komoru za gašenje luka.

Mehanizam je električna pohrana energije, električno otvaranje i zatvaranje, a ima i ručnu funkciju. Cjelokupna struktura sastoji se od opruga za zatvaranje, sustava za pohranu energije, prekostrujnih okidača, zavojnica za otvaranje i zatvaranje, sustava za ručno otvaranje i zatvaranje, pomoćnih prekidača, indikatora za pohranu energije i drugih komponenti.

princip rada

Kada vakuumski prekidač koristi zračnu struju visoke vjernosti za protok kroz nulu, plazma brzo difundira i gasi luk, dovršavajući svrhu prekida struje.

Princip djelovanja

Proces skladištenja energije: Kada je motor za skladištenje energije 14 spojen na napajanje, motor pokreće ekscentrični kotač da se okreće, a valjak 10 pored ekscentričnog kotača pokreće ručicu 9 i spojnu ploču 7 na njihanje, gurajući energiju papučica 6 za njihanje, uzrokujući rotaciju čegrtaljke 11. Kada je igla na zapornici 11 naspram ploče čahure 32 osovine za pohranu energije, njih se dvije pomiču zajedno, uzrokujući da se opruga za zatvaranje 21 koja visi na čahuri 32 osovine za pohranu energije izduži. Čahura osovine za pohranu energije 32 je fiksirana klinom za pozicioniranje 13 kako bi se održalo stanje pohrane energije. U isto vrijeme, koljenasta poluga na rukavcu vratila za pohranu energije 32 gura prekidač za vožnju 5 da prekine napajanje motora 14 za pohranu energije, a papučica za pohranu energije se podiže da se pouzdano odvoji od zapornog kotača.

Proces zatvaranja: Kada mehanizam primi signal za zatvaranje (prekidač je u stanju isključenosti i pohranjene energije), željezna jezgra elektromagneta za zatvaranje 15 usisava se prema dolje, a komponenta za pozicioniranje 13 se povlači da se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu kako bi se oslobodila energija. održavanje skladišta. Opruga za zatvaranje 21 pokreće rukavac vratila za pohranu energije 32 da se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a njegov brijeg pritišće rukavac vratila prijenosa 30 kako bi pokrenuo spojnu ploču 29 i klackalicu 27 da se pomaknu, uzrokujući da se klackalica 27 savije na poluosovinu 25, uzrokujući da mehanizam bude u zatvorenom stanju. U ovoj točki, uređaj za međusobno blokiranje 28 zaključava komponentu za pozicioniranje, sprječavajući pozicioniranje da se okrene u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, postižući svrhu povezivanja mehanizma i osiguravajući da se mehanizam ne može zatvoriti u zatvorenom položaju.

Proces otvaranja: Nakon što je sklopka zatvorena, elektromagnet za otvaranje prima signal, željezna jezgra se uvlači, a gornja šipka u otvoru za otvaranje 19 pomiče se prema gore, uzrokujući rotaciju osovine za otpuštanje 16, tjerajući gornju šipku 18 na pomaknite prema gore, gurajući ploču za savijanje 26 i pokrećući poluosovinu 25 da se okreće suprotno od kazaljke na satu.

Poluos 25 i klackalica 27 se otpuštaju, a pod djelovanjem opruge za otvaranje, prekidač dovršava operaciju otvaranja.

4, Otklanjanje grešaka prekidača

Mjerenje udaljenosti otvaranja i prekoračenja hoda prekidača može se temeljiti na slici 3. Razlika između vrijednosti X izmjerene u otvorenom i zatvorenom stanju je udaljenost otvaranja prekidača, a razlika između vrijednosti Y je prekoračenje strujnog prekidača. Metoda podešavanja je produljenje ili skraćivanje izolirane pogonske šipke 3 ili klipnjače između mehanizma i vretena.

Podešavanje mehanizma za otvaranje i zatvaranje

1. Veličina veze između klackalice 27 i poluosovine 25 je 1.5-2.5 mm, što se može postići podešavanjem vijka 24.

2. Kada se rukavac osovine mjenjača 30 okreće pod svojim najvećim kutom, trebao bi postojati razmak od 1.5-2 mm između klackalice 27 i poluosovine kako bi se osiguralo da kada rukav osovine prijenosa padne natrag u zatvoreno položaju, klackalica 27 može se automatski zakopčati na poluosovinu 25, koja se može podesiti pomoću vijka 31.

3. Pretvorba pomoćnog prekidača 2 treba biti točna i pouzdana, što se može postići podešavanjem položaja ručice 3 i duljine poluge 4 pomoćnog prekidača 2.

4. Tijekom procesa pohranjivanja energije, kada papučica dosegne najvišu točku zadnjeg zuba, treba osigurati da ručica na rukavcu vratila za pohranjivanje energije 32 može pouzdano prebaciti kontakte putnog prekidača, prekinuti napajanje motora opskrbu, a to možete postići podešavanjem položaja gore, dolje, naprijed i nazad prekidača za vožnju 5.

5. Podesite duljinu prednapona opruge za otvaranje i zatvaranje kako biste osigurali pouzdano otvaranje i zatvaranje prekidača i osigurajte da brzina otvaranja i zatvaranja dosegne navedenu vrijednost.

5, Upravljački krug prekidača

U standardiziranoj trafostanici od 35 KV kineske ruralne elektroenergetske mreže usvojen je princip odvajanja kontrolne sabirnice i sabirnice za zatvaranje.

Spojite par normalno otvorenih kontakata sklopke za pohranjivanje energije prekidača u seriju u upravljački krug između pomoćnog normalno zatvorenog kontakta prekidača i svitka za zatvaranje. Na taj način se operacija zatvaranja ne može izvesti bez skladištenja energije u prekidaču. Sprječava zatvaranje bez skladištenja energije u prekidaču, održavajući krug zatvaranja i spaljivanje svitka za zatvaranje.

U međuvremenu, tijekom postupka ožičenja, važno je osigurati da je polaritet između sabirnice za zatvaranje i upravljačke sabirnice u kontaktima sklopke za pohranu energije dosljedan, kako bi se spriječilo da luk u krugu za zatvaranje probije kroz sklopku za vožnju tijekom skladištenje energije, uzrokujući paljenje kontrolnog osigurača ili aktiviranje kontrolnog prekidača zraka.

Ovo treba posebno istaknuti kod integriranih podstanica za automatizaciju.

6, Test održavanja i popravka rada

Vakuumski prekidači imaju kratko vrijeme stvaranja luka, visoku izolacijsku čvrstoću, dugi električni vijek, malu kontaktnu udaljenost i hod te nisku radnu energiju, stoga je njihov mehanički vijek također visok. U svakodnevnom radu, radno opterećenje održavanja je vrlo malo, uglavnom provjera istrošenosti pokretnih dijelova mehanizma, jesu li pričvršćivači olabavljeni, uklanjanje prašine s površine izolacije i ubrizgavanje neke masti za podmazivanje u pokretne dijelove.

U preventivnom ispitivanju opružne inspekcije, ispitivanje istosmjerne otpornosti sklopke treba usporediti s povijesnim podacima, a probleme treba odmah riješiti i zamijeniti. Ispitivanje otpornog napona strujne frekvencije loma je učinkovita metoda za provjeru curi li vakuumski mjehurić. (Unutarnji vakuumski prekidači strujnog kruga mogu se odnositi na boju treptajućeg svjetla unutar vakuumskog mjehurića kada je opterećenje isključeno kako bi se preliminarno odredio stupanj vakuuma vakuumskog mjehurića. Kada je boja tamno crvena, označava smanjenje stupnja vakuuma, a kada je boja svijetloplava, to označava dobar stupanj vakuuma.) Prilikom provjere zaštite i ugradnje prekidača, provodi se niskonaponski on-off test kako bi se provjerilo radi li sklopka pouzdano kada napon padne tijekom kvara sabirnice država.

Analiza razvoja i performansi vakuumskih prekidača

1, Namjenski vakuumski prekidač

Suočeni s vrlo različitim zadacima prekidanja, pojavili su se novi specijalizirani prekidači. Ako se vakuumski prekidač super velikog kapaciteta (s prekidnom strujom kratkog spoja od 63-80kA ili višom) koristi za zaštitni prekidač generatora, standardni vakuumski prekidač (s prekidnom strujom kratkog spoja od {{ 3}}kA), ekonomični vakuumski prekidač (sa prekidnom strujom kratkog spoja od 16-25kA), frekventni vakuumski prekidač (s radnom frekvencijom od 50 000 do 60 000 puta) i ultra česti i složeni vakuumski prekidač (s radnom frekvencijom od 100 000 do 150 000 puta). Na primjer, Siemensovi prekidači serije 3AH podijeljeni su u pet modela na temelju njihove upotrebe. Modeli 3AH1 i 3AH3 su standardni s 10 000 operacija, model 3AHZ je čest sa 60 000 operacija, model 3AH4 je overclocking s 120 000 operacija, a model 3AH5 je ekonomičan s niskim cijenama.

2, Vakuumski prekidač niskog prenapona

Kao što je dobro poznato, vakuumski prekidači mogu uzrokovati prekid napona zbog prekida struje, posebno kada prekidaju male induktivne negativne prekide kao što su električni motori. Općenito, uređaji za apsorpciju prenapona kao što su Sic, RC krug, ZnO odvodnik munje, itd. opremljeni su za ograničavanje prenapona u vakuumskim prekidačima, što strukturu prekidača čini velikom i složenom, a neka ograničenja prenapona nisu idealna.

Nekoliko japanskih tvrtki krenulo je drugačijim putem i razvilo niskonaponske vakuumske prekidače. Ne zahtijeva dodavanje uređaja za apsorpciju prenapona i koristi novo razvijene kontaktne materijale za ograničavanje prenapona na jednu desetinu konvencionalne vrijednosti. Materijal kontakta s niskim prenaponom: Toshiba je AgWC, Hitachi je Co Ag Se, a Mitsubishi je Cu Cr Bi - , Fuji je CuCr plus materijal visoke pare. Ove tvrtke općenito postižu 20 kA pri 7,2 kV, a samo Toshiba postiže 40 kA pri 7,2 kV.

3, Višenamjenski vakuumski prekidač

Kao što je poznato, vakuumski prekidači su do sada izvršavali zadatke zatvaranja i prekidanja u dva I položaja (tj. zatvaranje i otvaranje). Sada su se pojavili višenamjenski vakuumski prekidači strujnog kruga, koji im daju više funkcija, kao što je zatvaranje, otvaranje, izolacija, uzemljenje, itd. Siemens, Alstom i Hitachi svi imaju takve proizvode. Siemensov najnoviji NXACT modularni vakuumski prekidač ima višestruke funkcije: integraciju izrade, prekidanje, izolaciju, uzemljenje i međusobno blokiranje. Vakuumski prekidač koji je tvrtka Alstom opremila VISAX razvodnim uređajem nalazi se u tri I položaja (zatvaranje otvaranje izolacija). Vakuumski prekidač od 24 kV koji je razvio Hitachi u suradnji s tvrtkom Tokyo Electric Power Company ima četiri I položaja (zatvaranje otvaranje izolacija uzemljenje).

Kako bi se proizvod učinio višenamjenskim, postoje dvije metode iz perspektive postojećih proizvoda: prvo, stupac faze vakuumskog prekidača pomiče se ili rotira nakon otvaranja, formirajući izolaciju i uzemljenje; Drugi je rotacija kontakata u vakuumskoj komori za gašenje luka da se dovrši izolacija i uzemljenje. Proizvodi Siemens NXACT dovršavaju izolaciju i uzemljenje pomicanjem faznog stupca nakon odspajanja, dok Alstom dovršava zadatak izolacije rotiranjem faznog stupca nakon odspajanja, a Hitachi dovršava zadatak izolacije i uzemljenja okretanjem kontakta u komori za gašenje luka.

4, Sinkroni prekidač

Sinkroni prekidači su također poznati kao fazno selektivni vakuumski prekidači ili kontrolirani vakuumski prekidači. Osnovni princip je da se vakuumski prekidač zatvori ili otvori u najpovoljnijem trenutku napona ili struje.

U usporedbi s običnim vakuumskim prekidačima, sinkroni prekidači imaju sljedeće prednosti: 1. smanjuju prijelazna prenaponska opterećenja u električnoj mreži; 2. Poboljšana kvaliteta napajanja u elektroenergetskoj mreži; 3. Poboljšan električni životni vijek i izvedba prekidača; 4. Pojednostavljen dizajn električne mreže, čime se smanjuju ukupni troškovi sustava.

ABB je razvio sinkrone vakuumske prekidače pomoću digitalnih elektroničkih uređaja i magnetskih radnih mehanizama, što je dobar početak.

5, Inteligentni vakuumski prekidač

Inteligencija vakuumskih prekidača temelji se na modernoj senzorskoj tehnologiji i tehnologiji digitalnog upravljanja. Inozemne proizvodne tvrtke svoje su proizvode učinile inteligentnima, što nije potrebno samo za automatizaciju distribucije, već i za kontrolu i zaštitu samih prekidača. Na primjer, Alstomov programibilni digitalni upravljački uređaj DCX, ABB-ov REF542 upravljački i zaštitni uređaj te Siemensov digitalni zaštitni uređaj druge generacije.

Iz navedenog se vidi da su se vakuumski prekidači brzo razvili. Iako postoji mnogo razloga za to, dva su osnovna: prvo, napredak tehnologije komora za gašenje vakuumskog luka; Drugi je napredak tehnologije radnih mehanizama. Vakuumska komora za gašenje luka srce je vakuumskog prekidača. Napredak vakuumskih komora za gašenje luka ogleda se u transformaciji kontaktnog materijala iz CuBi u CuCr, čime se poboljšava prekidna sposobnost i smanjuje granična vrijednost. U isto vrijeme, magnetsko polje se pomiče s poprečnog na uzdužno magnetsko polje, poboljšavajući sposobnost prekidanja i smanjujući gubitak kontaktnog gorenja. Što se tiče tehnologije, usvajanje procesa jednokratnog brtvljenja uvelike poboljšava rad i pouzdanost komore za gašenje luka.

Radni mehanizam naziva se središnji živčani sustav vakuumskog prekidača. Izvorno koristeći elektromagnetske mehanizme, pojavili su se opružni mehanizmi, a najnovija je pojava mehanizama s permanentnim magnetima. Opružni mehanizam ima složenu strukturu s velikim brojem dijelova (do 200), visokim zahtjevima točnosti obrade, a izlazne karakteristike opružnog mehanizma ne odgovaraju karakteristikama opterećenja vakuumskog prekidača. Stoga ga je potrebno razumno projektirati na krivulji konture bregaste osovine i strukturi klipnjače. Mehanička struktura mehanizama s permanentnim magnetima je posebno jednostavna, s manje komponenti od bilo kojeg drugog mehanizma, a broj pokretnih dijelova može se smanjiti na jedan, što rezultira posebno visokom mehaničkom pouzdanošću. Štoviše, izlazna izvedba mehanizama s permanentnim magnetima dobro je usklađena s karakteristikama opterećenja vakuumskih prekidača. Mehanizam s permanentnim magnetom koristi brave s trajnim magnetima, kondenzatore (ili DC napajanje zaslona) za pohranjivanje energije i elektronički je kontroliran. Mehanizmi s permanentnim magnetima posebno su prikladni za česte operacije, kao što je do 60 000 do 150 000 puta

FOTOGRAFIJA PROIZVODA

LINK PROIZVODA

http://www.switchgear-china.com/vacuum-circuit-breaker/indoor-vacuum-circuit-breaker/10kv-indoor-high-voltage-vacuum-circuit.html

Ovaj proizvod se obično prilagođava.
Mi smo proizvođač i imamo profesionalni tehnički odjel koji može dizajnirati i pružiti rješenja prema potrebama kupaca.
Molimo kontaktirajte naše prodajno osoblje kako biste dobili nacrte dizajna

Ovdje su primjeri naših kupaca za vašu referencu

AKO TREBA VIŠE DETALJA, SLOBODNO NAS KONTAKTIRAJTE