Tyhjiökytkin: laite ja toimintaperiaate + valinnan ja kytkennän vivahteet

Sähkölaite, tyhjiökatkaisin, on laite, joka on tarkoitettu käytettäväksi osana sähköisiä suurjänniteverkkoja.Se sai nimensä suunnitteluominaisuudesta - tyhjiökammiosta, jonka ansiosta valokaaren välitön sammuminen saavutetaan.

Laitetta käytetään kytkiminä, jotka on suunniteltu sammuttamaan laitteet hätätilanteissa tai osana rutiinikäyttöä. Katsotaanpa tarkemmin mitä tyhjiökommutaattori on ja miksi sitä tarvitaan.

Kuinka suurjännitetyhjiökytkin toimii?

Kytkimien suunnittelussa käytettävien tyhjökammioiden toiminnallisuuden perustana ovat kaasun fysikaaliset ominaisuudet purkautuneessa tilassa. Tällaisissa olosuhteissa kaasun ominaisuus, jota luonnehditaan sähkölujuudella, muuttuu merkittävästi kohti kasvua.

Tämä erittäin harvinaisen ympäristön vaikutus (vaihteluväli 10^-6 10:een^-8 N/cm²) käytetään menestyksekkäästi kytkinmalleissa, joita on täydennetty kaasutyhjiökammioilla, joiden läpi sähköiset kontaktiryhmät kulkevat.

Yksi tyhjökatkaisimen malleista on laite, jota käytetään sähköverkkojen toiminnassa. Laitetta pidetään nykyaikaisempana ja luotettavampana verrattuna vastaaviin laitteisiin, mutta eri tyyppistä.

Kosketinryhmien läpi kulkeva virta (koskettimen ollessa irrotettuna) muodostaa sähköpurkauksen - kaaren.Kaaren palaminen johtuu korkeasta lämpötilasta väistämättä muodostuneiden metallihöyryjen osittaisesta ionisaatiosta. Virran kulkua koskettimien välillä muodostetun plasman läpi ylläpidetään, kunnes virta siirtyy nollaväylään.

Heti kun "nollan" siirtymähetki tulee, sähkökaari sammuu. Koko prosessi kestää enintään 7-10 mikrosekuntia.

Tyhjiökytkimien suunnittelu

Tyhjiökatkaisijoiden valikoima on niiden suunnittelu huomioon ottaen melko suuri. Siksi on vaikea antaa näiden laitteiden ominaisuuksia kokonaisuutena. Samaan aikaan, suunnittelueroista huolimatta, toimintaperiaate pysyy ennallaan.

Räjähteen lohkokaavio: 1 – ylempi liitin; 2 - tyhjiökammio; 3 – polymeerieriste; 4 – pienempi teho; 5 – liuskakosketin; 6 – voimajousi; 7 – vetotanko; 8 – laukaisujousi; 9 - vaihdevipu; 10 – vetoakseli; 11 – vapauttaminen; 12 - runko

Harkitse yleistä tietoa kolminapainen tyhjiökytkin, varustettu jousimoottorikäytöllä. Tämä laite on suunniteltu sisä- tai ulkoasennukseen. Joka tapauksessa sen asennus suoritetaan erityisten jakelumetallilaatikoiden sisällä.

Laitteita voidaan käyttää monilla kansantalouden aloilla. On kuitenkin joitain rajoituksia.

Näin ollen tyhjiökatkaisijoita ei ole tarkoitettu asennettavaksi ja myöhempään käyttöön seuraavissa olosuhteissa:

• huoneet, joissa on tulipalo tai räjähdysvaarallinen ilmapiiri;
• laitteistot, jotka on suunniteltu mahdollistamaan toistuva vaihto;
• liikkuvat (liikkuvat) tyyppiset asennukset;
• meri- ja jokialusten energiajärjestelmät.

Tyhjiötyyppisillä katkaisimilla on yleensä kahden tyyppinen rakenne:

1. Pysyvään asennukseen.
2. Asennetaan laitteistokärryllä.

Suunnittelusta riippumatta laitteen runko-alue sisältää kolme napaa, jotka on varustettu kaarisammutuskammioilla.

Tyhjiökammioiden sisällä on liikkuvat kontaktorit, joita ohjaa jousimoottorimekanismi. Laitteen runkoa täydentää etupaneeli, joka sisältää näyttöelementtejä ja ohjauslaitteita.

Kytkimen ulkoiset pääelementit: 1 – laitteen navat; 2 – aktivointilukitusmekanismi; 3 – ikkuna nostoa varten; 4 – mekaaninen kahva, joka estää ulkoiset piirit

Pääpiirin kolme napaa on tehty pylväiden muodossa. Napojen sijainti on yleensä jousimoottorikäyttöisen rungon takaosassa. Jokainen pylväs on varustettu valokaaren sammutuskammiolla, joka on suljettu polymeerieristeen sisään. Sähköisen lujuuden lisäämiseksi eristimen rungossa on uritettu muoto.

Jokaisen tyhjökammion sisään on asennettu kahden elementin kontaktiryhmä - liikkuva ja kiinteä. Liikkuva kosketinelementti on kytketty kytkentämekanismiin vetoeristeen kautta. Seuraava on liitäntä alempaan kosketintappiin. Ja kiinteä kosketin on kytketty kartiomaisen sovituksen kautta laitteen ylempään kosketinliittimeen.

Miten kytkinkäyttö toimii?

Tyhjiökammioiden liikkuvat koskettimet on kytketty mekaanisesti jousimoottorikäytön akseliin. Tehojousen ansiosta, joka on esiviritetty (asetettu jännitystilaan), käyttö voidaan helposti aktivoida yksinkertaisesti painamalla ohjauspainiketta tai muuta mekanismia.

Tyhjiökammion lohkokaavio: 1 – kiinteä kosketinrima; 2 – kiinteä kosketin; 3 – liikkuva kosketin; 4 - metalliseinä; 5 – keraaminen (polymeeri) eriste; 6 – palkeet; 7 – liikkuva kosketinrima

Jousi (yleensä kaksi jousta) ladataan ketjukäytöllä. Laitteen normaali toimintatapa sisältää jousen lataamisen vaihteistolla varustetulla sähkömoottorilla. Samalla on manuaalinen virityskahva, jota käytetään onnettomuuksien tai virrankatkon sattuessa.

Viritetty jousi on kiinnitetty laukaisumekanismilla. Tätä mekanismia ohjataan sähkömagneettisen käyttölaitteen tai virtapainikkeen kautta. Heti kun aktivointitila aktivoituu, lukitus vapautetaan, jousen vetovoima aktivoi nokkamekanismin. Tämä puolestaan ​​vaikuttaa akseliin, joka on mekaanisesti kytketty tyhjiökammioiden liikkuvien koskettimien kytkentämekanismiin.

Toiminto tyhjiökatkaisijan sammuttamiseksi suoritetaan aktivoimalla "Pois" -tila - sähkömagneetilla tai painikkeella. Toimintojen järjestys on melkein sama kuin ensimmäisessä tilassa. Tässä ovat mukana myös laukaisuvoimajouset, joiden tilan asettaa laukaisulaukaisin.

Ohjauspaneeli ja ilmaisinelementit: 1 – “on”-tila; 2 – ”pois”-tila; 3 – jousen viritetty tila; 4 - vapautuneen jousen tila

Ohjauspaneeli tarjoaa käyttömukavuuden ja laitteen toiminnan ohjauksen. Paneelin etuosassa on elementtejä: syklilaskuri, latausjousen tilanilmaisin ja tyhjökytkimen tilanilmaisin.

Irrotettavien rakenteiden ominaisuudet

Irrotettava laitteisto kootaan erikoisvarustevaunun pohjalta. Tämän lisävarusteen avulla kytkin työnnetään kaappiin tai ulos siitä.

Laitekärry ei toimi vain laitteen kuljetusvälineenä, vaan toimii myös ohjaimena laitteen kytkemiseksi testitilaan tai käyttötilaan heti, kun kytkin työnnetään kaappiin.

Laitekärry: 1 – rulla (4 kpl); 2 – pohja; 3, A – liikkuva pohja; 4 – kahva (2 kpl); 5 – nupin kanta; 6 – estotanko; 7 – kiinnityselementti; 8 – toisiopiirin liitin; 9 – laitteen lukituksen mekaniikka; 10 – kosketinten lukitus; 11 – ruuvikiinnitystanko; B – kiinteä osa

Tyhjiökytkin kiinnitetään suoraan vaunun liikkuvaan osaan. Kiinnitys tehdään pulttiliitoksilla. Samaan aikaan laitteistokärryssä on myös kiinteä osa, johon liikkuvan osan käyttö on kiinnitetty. Liikkuvan moduulin liike suhteessa kiinteään moduuliin suoritetaan vaunun ohjauskahvan ruuvin avulla.

Liikkuva osa on metallijalusta neljällä pyörällä, käsitelty galvaanisella pinnoitteella. Maadoituselektrodissa on ulkoinen mekaaninen lukitus (painetanko), käyttöruuvilukko, lohkokoskettimet, kytkimen lukitusmekanismi ja muut liikkeen tai kiinnityksen varmistavat elementit.

Laitteen asennus ja liitäntä

Ennen tyhjökatkaisijan asennuksen aloittamista on tarkastettava kaikki ulkopuolelta käsiksipäästävät osat, jotta varmistetaan, ettei niissä ole vaurioita tai vikoja. Sen jälkeen pylväiden eristävät pinnat puhdistetaan kuivalla, nukkaamattomalla liinalla.

Laitteita ei saa viedä järjestelmään, jos eristyspinnoissa on siruja, halkeamia tai epämuodostuneita kohtia. Toisiopiirien piirit sekä runkoväylän kytkentä on tarkistettava.

Tarkistetaan asennettua laitetta. Tässä on tärkeää tarkistaa huolellisesti jokainen yksityiskohta, jokainen kiinnityselementti. Korkeajännitelaitteet eivät anna anteeksi pienintäkään virhettä

Ennen asennusta on kytkimen toiminta tarkistettava kytkemällä se manuaalisesti päälle (tyhjäkäynti ilman virtaa) ja varmistettava, että ohjauspaneelin merkkivalot ovat oikeassa asennossa. Sitten sinun on tarkistettava napojen kansien olemassaolo. Jos käytetään laitteita, joiden teho on 1600 A tai suurempi, suojakannet on poistettava ennen asennusta.

Yhdistä suoraan verkkoon

Tehokaapeleiden johtimien kosketinkärkien liittimet on puhdistettava ennen liittämistä kytkimien liittimiin.

Irrotusmenettely vaihtelee käytetyn päätemateriaalin mukaan:

• Kupari- ja alumiiniliittimet ilman lisäpinnoitetta puhdistetaan M20-karkeudella tai pienemmällä hiekkapaperilla, minkä jälkeen metallipinnan rasva poistetaan.
• Jos kupari- tai alumiiniliittimet on päällystetty hopeakerroksella, riittää puhdistaa ne nukkaamattomalla liinalla.

Ei ole hyväksyttävää käyttää kaapeleita, joiden liittimien hopeapinnoite on vaurioitunut yli 5 %:n alueella. Tässä tapauksessa vaurioitunut elementti on vaihdettava. Lisätietoja johtojen liittämisliittimistä löytyy osoitteesta tätä materiaalia.

Ulkoiset johtimet on kytketty tyhjökytkimen liittimiin siten, että ulkoisista johtimista ei synny mekaanisia voimia laitteen liittimiin. Liitännät tehdään pulttiliitoksella litteillä elastisilla metallilevyillä.

Miten maadoitus tehdään?

Kiinteät laitteet liitetään "maa"-tasoon pulttiliitoksella (M12) suoraan kohtaan, jossa on merkintä "Maadoitus".

Laitekärryn ja kytkimen rungon rakenneosat, joiden kautta laite on maadoitettu. Yleensä nämä kohdat on merkitty vastaavalla merkillä elementin viereen

"Maadoitus"-kosketuspisteen alue on rasvattava ennen liittämistä. Maadoitusjohtimen tulee olla poikkileikkaukseltaan riittävän suuri väylä (sähköasennussäännöt), taipuisa johdin tai punottu johdin. Ennen kuin asetat johtimen kosketuslevylle, voitele kosketuspinnat erityisellä voiteluaineella (CIATIM-203).

Ulosvedettävä malli on maadoitettu varustekärryn elementeillä. Tyhjiökytkimen maadoitus tapahtuu laitteistovaunun rakenteen kautta, johon on myös kiinnityselementit.

Laitteen käyttöönotto

Laite otetaan käyttöön asennettujen ja valmisteltujen laitteiden lisätarkastuksen jälkeen. Erityisesti tarkastetaan maadoituksen luotettavuus, kokoonpanokomponenttien kiinnitystila ja jäähdytysaineen pääsy mahdollisiin lämmityselementteihin.

Ruusukkeen kontaktiryhmien lamellien kanssa kosketuksissa olevat virtaa kuljettavien tankojen pinnat on käsiteltävä pienellä määrällä CIATIM-voiteluainetta. Yleisesti ottaen hyväksyntätestien yhteydessä on suoritettava kaikki PES:n edellyttämät toimenpiteet ja varmistettava, että käyttöjännite vastaa sallittuja rajoja.

Tyhjiökytkimen asennus. Asennustyöt suorittaa vain pätevä henkilöstö. Samat vaatimukset koskevat henkilöstöä, joka on valittu huoltamaan suurjännitelaitteita.

Tyhjiökatkaisijaa saavat käyttää henkilöt, joilla on lupa huoltaa yli 1000 voltin jännitteellä toimivia sähköasennuksia. Huoltohenkilöstön hyväksytty pääsyryhmä saa olla vähintään kolmas. Ennen kuin aloitat työskentelyn laitteiden kanssa, henkilöstölle suoritetaan tekninen vähimmäisvaatimus tietyn laitemallin monimutkaisuuden tutkimiseksi.

Kuinka valita tyhjiökatkaisin?

Laite valitaan ottaen huomioon sen nimelliset parametrit, jotka otetaan huomioon suhteessa olemassa olevan verkon parametreihin asennuspaikalla. Valinta tehdään käyttöolosuhteissa odotettavissa olevien enimmäiskuormituskäyttötilojen kriteerin mukaan.

Tyhjiökatkaisijan nimellisjännite saa olla yhtä suuri (tai suurentunut) suhteessa katkaisijan kautta saatavaan järjestelmän nimellisjännitteeseen.

Pitkän aikavälin nimellisvirran parametri on valittu korkeammaksi kuin toimitetun järjestelmän nimellisvirta. Nimelliskatkaisuvirran parametri valitaan maksimiarvon yläpuolelle nimellisvirta Oikosulku (koskettimen eron hetki otetaan huomioon).

Tekniset tiedot -kilpi on ensimmäinen asia, johon kiinnität huomiota valitessasi kytkintä. Parametriarvojen perusteella voit jo määrittää, sopiiko laite tiettyyn asennukseen vai ei

Mahdollisten oikosulkuolosuhteiden kannalta valinta tehdään ottaen huomioon vakavimmat olosuhteet.

Jaksottaisen komponentin arvo lasketaan ottaen huomioon oikosulkuolosuhteet nollajännitteellä missä tahansa vaihejohdossa. Tässä tapauksessa laitteen valmistajan asettama jaksollinen virtaparametri tulee ottaa huomioon.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Voit oppia lisää materiaalia tyhjökatkaisijan laitteesta, toimintaperiaatteesta ja asennusehdoista seuraavasta videosta:

Tyhjiökytkimet eroavat muista laitteista suhteellisen yksinkertaisella ja luotettavalla rakenteellaan. Siksi tämäntyyppiset laitteet toimivat pitkään ilman valituksia. Luonnollinen kulumisikä määräytyy käyttökertojen lukumäärän mukaan, joka on vähintään 20 000. Edellyttäen, että huolto suoritetaan oikea-aikaisesti, tämä käyttöikä kasvaa 5-10 %.Samaan aikaan räjähdysvaarallinen huolto rajoittuu pieneen määrään kevyitä operaatioita.

Jos sinulla on tietoja lukiessasi kysymyksiä artikkelin aiheesta tai sinulla on arvokasta tietoa, jonka voit jakaa lukijoidemme kanssa, jätä kommenttisi, jaa kokemuksesi ja esitä kysymyksiä artikkelin alla olevassa lohkossa.