- CRITERIA EN LIMIETEN VOOR EEN VEILIGE STAAT
- Vacuüm stroomonderbreker technologie.
- Geschiedenis van vacuümstroomonderbrekers
- De meest voorkomende modellen
- De schakelaar aanzetten
- Geschiedenis van de schepping
- Het apparaat en het ontwerp van de luchtstroomonderbreker
- Wat is de situatie vandaag?
- Thermostatische condenspotten (capsulair)
- Toepassingsgebied
- Werkingsprincipe
- Apparaatspecificaties
CRITERIA EN LIMIETEN VOOR EEN VEILIGE STAAT
Klimaatversie en plaatsingscategorie U2 volgens GOST 1550, bedrijfsomstandigheden in dit geval:
- hoogste hoogte tot 3000 m;
- de bovenste werkwaarde van de omgevingsluchttemperatuur in het schakeltoestel (KSO) wordt verondersteld plus 55°C te zijn, de effectieve waarde van de omgevingsluchttemperatuur van het schakeltoestel en KSO is plus 40°C;
- de lagere werkwaarde van de omgevingsluchttemperatuur is min 40°С;
- bovenwaarde relatieve luchtvochtigheid 100% bij plus 25°С;
- de omgeving is niet explosief, bevat geen gassen en dampen die schadelijk zijn voor de isolatie, is niet verzadigd met geleidend stof in concentraties die de elektrische sterkteparameters van de schakelaarisolatie verminderen.
Werkpositie in de ruimte - elke. Voor versies 59, 60, 70, 71 - basis naar beneden of naar boven. De schakelaars zijn ontworpen om te werken in bewerkingen "O" en "B" en in cycli O - 0,3 s - VO - 15 s - VO; O - 0,3 s - VO - 180 s - VO.
De parameters van de hulpcontacten van de stroomonderbreker worden gegeven in Tabel 3.1.
In termen van weerstand tegen externe mechanische factoren, komt de stroomonderbreker overeen met groep M 7 volgens GOST 17516.1-90, terwijl de stroomonderbreker operationeel is bij blootstelling aan sinusvormige trillingen in het frequentiebereik (0,5 * 100) Hz met een maximale versnellingsamplitude van 10 m/s2 (1 q) en meerdere botsingen met een versnelling van 30 m/s2 (3 q).
Tabel 3.1 - Parameters van hulpcontacten van de stroomonderbreker
nr. p / p | Parameter | Nominale waarde: |
1 | 2 | 3 |
1 | Maximale bedrijfsspanning, V (AC en DC) | 400 |
2 | Maximaal schakelvermogen in DC-circuits bij t=1 ms, W | 40 |
3 | Maximaal schakelvermogen in AC-circuits | 40 |
4 | Maximale doorstroom, A | 4 |
5 | Testspanning, V (DC) | 1000 |
6 | Contactweerstand, µOhm, niet meer | 80 |
7 | Schakelen van bron bij maximale uitschakelstroom, B-O-cycli | 106 |
8 | Mechanische levensduur, V-O cycli | 106 |
Afbeelding 3.1
De switches voldoen aan de eisen van GOST687, IEC-56 en specificaties TU U 25123867.002-2000 (evenals ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
De afhankelijkheid van de schakellevensduur van de stroomonderbrekers van de grootte van de onderbroken stroom wordt getoond in Fig. 3.1.
De switches voldoen aan de eisen van GOST 687, IEC-56 en specificaties TU U 25123867.002-2000 (evenals ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
De afhankelijkheid van de schakellevensduur van de stroomonderbrekers van de grootte van de onderbroken stroom wordt getoond in Fig. 3.1.
Vacuüm stroomonderbreker technologie.
De belangrijkste horizontale dekkingslijn in de "clean room". VIL, Finchley, 1978.
De productie van vacuümbooggoten vindt plaats in speciale installaties met behulp van moderne technologieën - "clean room", vacuümovens, enz.
Workshop vacuümstroomonderbrekers in Zuid-Afrika, 1990
De fabricage van een vacuümkamer is een hightech fabricageproces. Na montage worden de stroomonderbrekerkamers in een vacuümoven geplaatst, waar ze hermetisch worden afgesloten.
Vier hoofdpunten bij de productie van een vacuümbooggoot:
- volledig vacuüm
- gedetailleerde berekening van elektrische parameters.
- boogcontrolesysteem:
- contactgroep materiaal
Vier belangrijke punten bij de productie van vacuümstroomonderbrekers:
1. perfecte algehele bouwkwaliteit van het apparaat.
2. nauwkeurige berekening van de elektromagnetische parameters van het apparaat. Bij fouten in het ontwerp van het apparaat is elektromagnetische interferentie tussen de scheiders mogelijk.
3. mechanisme. Het is noodzakelijk om te zorgen voor een korte slag van het mechanisme en een laag energieverbruik. Bij het overschakelen naar 38 kV is de vereiste slag van het mechanisme bijvoorbeeld 1/2″ en tegelijkertijd is het energieverbruik niet hoger dan 150 J.
4. Perfect afgedichte lasnaden.
Het apparaat van een klassieke vacuümbooggoot.
booggoot V8 15 kV (4 1/2″ dia.). Begin jaren 70.
De foto toont de belangrijkste componenten van het ontwerp van de vacuümbooggoot.
Elektrische boogcontrole: radiaal magnetisch veld.
High-speed opnameframe (5000 frames per seconde).
breekplaat. doorsnee 2".
Radiaal magnetisch veld
31.5kArms 12kVrms.
Dit proces vindt plaats door de zelfinductie van het radiale magnetische veld (de veldvector is in de radiale richting gericht), waardoor een boogbeweging over het elektrische contact ontstaat, terwijl de lokale verwarming van het contactvlak wordt verminderd.Het materiaal van de contacten moet zodanig zijn dat de vlamboog vrij over het oppervlak kan bewegen. Dit alles maakt het mogelijk om schakelstromen tot 63 kA te realiseren.
Boogcontrole: axiaal magnetisch veld.
High-speed opnameframe (9000 frames per seconde).
Afbeelding van het axiale magnetische veld
40kArms 12kVrms
Het proces waarbij gebruik wordt gemaakt van zelfinductie van het magnetische veld langs de as van de elektrische boog, laat de boog niet krimpen en beschermt het contactvlak tegen oververhitting, waardoor overtollige energie wordt verwijderd. In dit geval mag het materiaal van het contactoppervlak niet bijdragen aan de beweging van de boog langs het contactoppervlak. In industriële omstandigheden bestaat de mogelijkheid om stromen van meer dan 100 kA te schakelen.
Een elektrische boog in vacuüm is het materiaal van contactgroepen.
High-speed opnameframe (5000 frames per seconde).
Afbeelding van een pad met een diameter van 35 mm.
Radiaal magnetisch veld.
20kArms 12kVrms
Wanneer de contacten in een vacuüm worden geopend, verdampt metaal van de contactoppervlakken, wat een elektrische boog vormt. In dit geval veranderen de eigenschappen van de boog afhankelijk van het materiaal waaruit de contacten zijn gemaakt.
Aanbevolen parameters van contactplaten:
Spanning | Product | Vereisten |
1,2-15 kV | contactor | Minimale uitschakeldrempel < 0,5 A |
15-40 kV | schakelaar | hoge diëlektrische sterkte – (tot 200 kV bij 12 mm) |
132 kV en hoger | schakelaar | zeer hoge diëlektrische sterkte – (tot 800 kV bij 50 mm) |
materialen
Microfoto.
Aanvankelijk werd voor de vervaardiging van contactplaten een legering van koper en chroom gebruikt. Dit materiaal is in de jaren 60 ontwikkeld en gepatenteerd door English Electric. Tegenwoordig is het het meest gebruikte metaal bij de productie van vacuümbooggoten.
Het werkingsprincipe van het mechanisme.
Het mechanisme van vacuümstroomonderbrekers is zo ontworpen dat de hoeveelheid energie die wordt besteed aan het schakelen geen rol speelt - er is een eenvoudige beweging van de contacten. Een typische automatische hersluiting vereist 150-200 joule energie om te regelen, in tegenstelling tot een gasgeïsoleerde backbone-switch die 18.000-24.000 joule nodig heeft om één omschakeling te maken. Dit feit maakte het gebruik van permanente magneten in het werk mogelijk.
Magnetische aandrijving.
Het werkingsprincipe van de magnetische aandrijving:
Rustfase Bewegingsfase is een bewegingsmodel.
Geschiedenis van vacuümstroomonderbrekers
Jaren 50. Geschiedenis van ontwikkeling: hoe het allemaal begon ...
Een van de eerste hoogspanningsschakelaars van het elektriciteitsnet. De foto toont een 132 kV AEI, een vacuümstroomonderbreker die sinds 1967 in gebruik is in West Ham, Londen. Deze was, net als de meeste vergelijkbare apparaten, in gebruik tot de jaren negentig.
Ontwikkelingsgeschiedenis: 132kV VGL8 vacuümstroomonderbreker.
- het resultaat van een gezamenlijke ontwikkeling van CEGB (Central Power Board - de belangrijkste leverancier van elektriciteit in Engeland) en de General Electric Company.
- de eerste zes toestellen werden in de periode 1967 - 1968 in gebruik genomen.
- de spanning wordt verdeeld met behulp van parallel geschakelde condensatoren en een complex beweegbaar mechanisme.
- elke groep wordt beschermd door een porseleinen isolator en staat onder druk in SF6-gas.
Vacuümstroomonderbrekerconfiguratie "T" met vier vacuümboogkokers in elke groep - respectievelijk een reeks van 8 vacuümboogkokers is per fase aangesloten.
Operatie geschiedenis van deze machine:
— 30 jaar ononderbroken operatie in Londen. In de jaren 1990 werd het uit dienst genomen als onnodig en ontmanteld.
- tot in de jaren 80 van de vorige eeuw werden vacuümstroomonderbrekers van dit type gebruikt in de Tir John-elektriciteitscentrale (Wales), waarna ze als gevolg van netwerkreconstructie in Devon werden ontmanteld.
Geschiedenis van de ontwikkeling: problemen van de jaren 60.
Tegelijkertijd veranderden productiebedrijven, samen met de ontwikkeling van hoogspanningsvacuümstroomonderbrekers, hun olie- en luchtstroomonderbrekers in SF6-stroomonderbrekers. SF6-switches waren om de volgende redenen eenvoudiger en goedkoper in gebruik:
- het gebruik van 8 vacuümstroomonderbrekers per fase in hoogspanningsvacuümstroomonderbrekers vereist een complex mechanisme om de gelijktijdige werking van 24 contacten in een groep te garanderen.
- het gebruik van bestaande oliestroomonderbrekers was economisch niet haalbaar.
Vacuüm schakelaar.
Vacuümstroomonderbrekers gebruikten eerst vacuümonderbrekers uit de V3-serie en later de V4-serie.
Vacuümbooggoten van de V3-serie zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor gebruik in driefasige distributienetwerken, met een spanning van 12 kV. Niettemin werden ze met succes gebruikt in elektrische tractiecircuits van elektrische locomotieven en verbindingen in het "recht van overpad" - in enkelfasige netwerken, met een spanning van 25 kV.
Vacuüm stroomonderbreker apparaat:
De vacuümstroomonderbreker bestaat uit een 7/8″ (22,2 mm) hoofdkamer en een extra 3/8″ (9,5 mm) kamer voor het bedienen van de contactveren.
— de gemiddelde sluitsnelheid van de kamer is 1-2 m/sec.
– gemiddelde openingssnelheid van de kamer – 2-3 m/sec.
Welke problemen hebben de fabrikanten van vacuüm-hoogspanningsstroomonderbrekers in de jaren 60 opgelost?
Ten eerste is de schakelspanning van de eerste vacuümstroomonderbrekers beperkt tot 17,5 of 24 kV.
Ten tweede vereiste de technologie van die tijd een groot aantal vacuümboogkokers in serie. Dit bracht op zijn beurt het gebruik van complexe mechanismen met zich mee.
Een ander probleem was dat de productie van vacuümboogblussers van die tijd was ontworpen voor grote verkoopvolumes. De ontwikkeling van zeer gespecialiseerde apparaten was economisch niet haalbaar.
De meest voorkomende modellen
Hier zijn enkele van de meest voorkomende modellen VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20, en de afbeelding laat zien hoe ze te ontcijferen en legende structuur, aangezien modellen tot 10-12 letters en cijfers in hun naam kunnen bevatten. Bijna allemaal zijn ze vervangingen voor verouderde oliestroomonderbrekers en ze kunnen zowel werken voor het schakelen van AC- als DC-circuits.
Het opzetten, installeren en in gebruik nemen van hoogspannings-vacuümstroomonderbrekers is een moeizaam proces, waarvan alle verdere werking van het voedingssysteem, evenals alle elementen en apparatuur die ermee verbonden zijn, direct afhankelijk is, dus het is beter om alle werken op de schouders van gekwalificeerd elektrotechnisch personeel.De bediening van de vacuümstroomonderbreker moet duidelijk worden uitgevoerd en volgens bepaalde commando's hangt het leven en de gezondheid van mensen die aan aangedreven apparatuur werken hiervan af.
De schakelaar aanzetten
De aanvankelijke open toestand van de contacten 1, 3 van de vacuümbooggoot van de stroomonderbreker wordt verzekerd door in te werken op het beweegbare contact 3 van de openingsveer 8 via de tractie-isolator 4. Wanneer het "AAN" -signaal wordt toegepast, wordt het circuit stroomonderbrekerbesturingseenheid genereert een spanningspuls van positieve polariteit, die wordt toegepast op de spoelen 9 van de elektromagneten. Tegelijkertijd verschijnt er een elektromagnetische aantrekkingskracht in de opening van het magnetische systeem, die, naarmate het toeneemt, de kracht van de veren van ontkoppeling 8 en voorbelasting 5 overwint, waardoor, onder invloed van het verschil bij deze krachten begint het anker van de elektromagneet 7 samen met de tractie-isolatoren 4 en 2 op tijdstip 1 te bewegen in de richting van het vaste contact 1, terwijl de openingsveer 8 wordt ingedrukt.
Na het sluiten van de hoofdcontacten (tijd 2 op de oscillogrammen), gaat het elektromagneetanker verder omhoog, waarbij bovendien de voorspanveer 5 wordt samengedrukt. De beweging van het anker gaat door totdat de werkspleet in het elektromagneetmagneetsysteem gelijk wordt aan nul (tijd 2a op de oscillogrammen). Verder gaat de ringmagneet 6 door met het opslaan van de magnetische energie die nodig is om de stroomonderbreker in de gesloten stand te houden, en begint de spoel 9, bij het bereiken van tijd 3, spanningsloos te worden, waarna de aandrijving wordt voorbereid voor de openingshandeling. De schakelaar wordt dus op een magnetische vergrendeling, d.w.z. stuurstroom om contacten 1 en 3 in de gesloten stand te houden wordt niet verbruikt.
Tijdens het inschakelen van de schakelaar roteert de plaat 11, die zich in de gleuf van de as 10 bevindt, deze as, waarbij de permanente magneet 12 die erop is geïnstalleerd wordt verplaatst en de werking van de reed-schakelaars 13 wordt gewaarborgd, die de externe hulpcircuits.
Geschiedenis van de schepping
De eerste ontwikkeling van vacuümstroomonderbrekers begon in de jaren '30 van de twintigste eeuw, de huidige modellen konden kleine stromen afsnijden bij spanningen tot 40 kV. Voldoende krachtige vacuümstroomonderbrekers werden in die jaren niet gemaakt vanwege de imperfectie van de technologie voor het vervaardigen van vacuümapparatuur en vooral vanwege de technische problemen die zich toen voordeden bij het handhaven van een diep vacuüm in een afgesloten kamer.
Er moest een uitgebreid onderzoeksprogramma worden uitgevoerd om betrouwbare werkende vacuümboogkokers te creëren die hoge stromen bij hoogspanning van het elektrische netwerk kunnen onderbreken. Tijdens deze werkzaamheden, ongeveer in 1957, werden de belangrijkste fysische processen die zich voordoen tijdens het branden van een boog in vacuüm geïdentificeerd en wetenschappelijk verklaard.
De overgang van enkelvoudige prototypes van vacuümstroomonderbrekers naar hun industriële serieproductie duurde nog eens twee decennia, omdat er extra intensief onderzoek en ontwikkeling voor nodig was, met name gericht op het vinden van een effectieve manier om gevaarlijke schakeloverspanningen te voorkomen die ontstonden als gevolg van voortijdige onderbreking van de stroom naar zijn natuurlijke nuldoorgang, voor het oplossen van complexe problemen met betrekking tot spanningsverdeling en vervuiling van de interne oppervlakken van isolerende onderdelen met metaaldampen die erop zijn afgezet, afschermingsproblemen en het creëren van nieuwe, zeer betrouwbare balgen, enz.
Op dit moment is de industriële productie van zeer betrouwbare hogesnelheidsvacuümstroomonderbrekers die in staat zijn om hoge stromen in middelgrote (6, 10, 35 kV) en hoogspanningsnetwerken (tot 220 kV) te breken, wereldwijd gelanceerd.
Het apparaat en het ontwerp van de luchtstroomonderbreker
Overweeg hoe de luchtstroomonderbreker is gerangschikt met behulp van het voorbeeld van een VVB-stroomschakelaar, het vereenvoudigde structurele diagram wordt hieronder weergegeven.
Typisch ontwerp van luchtstroomonderbrekers uit de VVB-serie
Benamingen:
- A - Ontvanger, een tank waarin lucht wordt gepompt totdat een drukniveau is gevormd dat overeenkomt met het nominale niveau.
- B - Metalen tank van de booggoot.
- C - Eindflens.
- D - Spanningsdelercondensator (niet gebruikt in moderne schakelaarontwerpen).
- E - Montagestang van de beweegbare contactgroep.
- F - Porseleinen isolator.
- G - Extra boogcontact voor rangeren.
- H - Shuntweerstand.
- I - Luchtstraalventiel.
- J - Impulsbuis.
- K - Hoofdtoevoer van luchtmengsel.
- L - Groep kleppen.
Zoals u kunt zien, zijn in deze serie de contactgroep (E, G), het aan / uit-mechanisme en de ventilatorklep (I) ingesloten in een metalen container (B). De tank zelf is gevuld met een persluchtmengsel. De schakelpolen zijn gescheiden door een tussenisolator. Aangezien er op het vaartuig hoogspanning aanwezig is, is de bescherming van de steunkolom van bijzonder belang. Het is gemaakt met behulp van isolerende porseleinen "shirts".
Het luchtmengsel wordt aangevoerd via twee luchtkanalen K en J. De eerste hoofdleiding wordt gebruikt om lucht in de tank te pompen, de tweede werkt in een pulserende modus (levert het luchtmengsel wanneer de schakel contacten en reset wanneer sluiting).
Wat is de situatie vandaag?
De wetenschappelijke prestaties van de afgelopen veertig jaar hebben het mogelijk gemaakt om bij de productie van een vacuümscheider kamers voor 38 kV en 72/84 kV in één te combineren. De maximaal mogelijke spanning op één scheider bereikt vandaag 145 kV - dus het hoge niveau van schakelspanning en het lage stroomverbruik maken het gebruik van betrouwbare en goedkope apparaten mogelijk.
De stroomonderbreker op de foto aan de linkerkant is ontworpen om te werken onder een spanning van 95 kV, en op de foto aan de rechterkant is hij ontworpen om te werken onder een spanning van 250 kV. Beide apparaten zijn even lang. Een dergelijke vooruitgang is mogelijk geworden door de verbetering van de materialen waaruit de elektrische contactoppervlakken zijn gemaakt.
Problemen die optreden bij het gebruik van vacuümstroomonderbrekers op netwerken met een hogere spanning:
De operatie vereist fysiek grote afmetingen van de vacuümkamer, wat een vermindering van de productiviteit en een verslechtering van de kwaliteit van de verwerking van de kamers zelf met zich meebrengt.
Het vergroten van de fysieke afmetingen van het apparaat verhoogt de eisen voor het waarborgen van de afdichting van het apparaat zelf en voor de controle van het productieproces.
Een lange opening (langer dan 24 mm) tussen de contacten beïnvloedt het vermogen om de boog te regelen met een radiaal en axiaal magnetisch veld en vermindert de prestaties van het apparaat.
De materialen die tegenwoordig worden gebruikt voor de vervaardiging van contacten zijn ontworpen voor middenspanningswaarden. Om aan zulke grote openingen tussen contacten te werken, is het noodzakelijk om nieuwe materialen te ontwikkelen.
Er moet rekening worden gehouden met de aanwezigheid van röntgenfoto's.
In verband met het laatste punt moeten nog enkele feiten worden opgemerkt:
Wanneer de contactor is uitgeschakeld, is er geen röntgenstraling.
Bij middenspanningen (tot 38 kV) is de röntgenstraling nul of verwaarloosbaar. In spanningsschakelaars tot 38 kV verschijnt in de regel röntgenstraling alleen bij testspanningen.
Zodra de spanning in het systeem stijgt tot 145 kV, neemt het vermogen van de röntgenstraling toe en hier is het al nodig om veiligheidsproblemen op te lossen.
De vraag waarmee ontwerpers van vacuümonderbrekers nu worden geconfronteerd, is hoeveel blootstelling aan de omringende ruimte zal zijn en hoe dit de polymeren en elektronica zal beïnvloeden die direct op de schakelaar zelf zijn gemonteerd.
Vandaag.
Vacuüm hoogspanningsstroomonderbreker, ontworpen voor werking 145 kV.
Moderne vacuümbooggoot.
De productie van een vacuümonderbreker die is ontworpen voor gebruik in 145 kV-netwerken, vereenvoudigt de productie van een vacuümonderbreker van 300 kV aanzienlijk. met twee discontinuïteiten per fase.Dergelijke hoogspanningswaarden stellen echter hun eigen eisen aan het materiaal van contacten en methoden voor het regelen van de elektrische boog. conclusies:
Technologisch is industriële productie en bediening van vacuümstroomonderbrekers op netwerken met een spanning tot 145 kV mogelijk.
Met behulp van alleen technologieën die vandaag bekend zijn, is het mogelijk om vacuümonderbrekers te gebruiken op netwerken tot 300-400 kV.
Tegenwoordig zijn er ernstige technische problemen waardoor het gebruik van vacuümonderbrekers op netwerken van meer dan 400 kV in de nabije toekomst niet mogelijk is. Er wordt echter in deze richting gewerkt, het doel van dergelijk werk is de productie van vacuümboogkokers voor gebruik op netwerken tot 750 kV.
Tot op heden zijn er geen grote problemen bij het gebruik van vacuümbooggoten op hoofdlijnen. Vacuümstroomonderbrekers worden al 30 jaar met succes gebruikt in overdracht van stroom op spanningsnetwerken tot 132 kV.
Thermostatische condenspotten (capsulair)
Het werkingsprincipe van een thermostatische condenspot is gebaseerd op het temperatuurverschil tussen stoom en condensaat.
Het werkende element van een thermostatische condenspot is een capsule met een zitting in het onderste deel, die fungeert als een vergrendelingsmechanisme. De capsule is bevestigd in het lichaam van de condenspot, met de schijf direct boven de zitting, bij de uitlaat van de condenspot. Als het koud is, is er een opening tussen de capsuleschijf en de zitting zodat condensaat, lucht en andere niet-condenseerbare gassen de condenspot ongehinderd kunnen verlaten.
Bij verhitting zet de speciale samenstelling in de capsule uit en werkt op de schijf, die bij uitzetting op het zadel valt, waardoor wordt voorkomen dat stoom ontsnapt. Met dit type condenspot kunt u, naast condensafvoer, ook lucht en gassen uit het systeem verwijderen, dat wil zeggen te gebruiken als ontluchter voor stoomsystemen. Er zijn drie modificaties van thermostatische capsules waarmee je condensaat kunt verwijderen bij een temperatuur van 5°C, 10°C of 30°C onder de verdampingstemperatuur.
Belangrijkste modellen van thermostatische condenspotten: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7.
Toepassingsgebied
Als de eerste modellen, uitgebracht in de USSR, relatief kleine belastingen konden uitschakelen vanwege de onvolkomenheid in het ontwerp van de vacuümkamer en de technische kenmerken van de contacten, dan kunnen moderne modellen bogen op een veel hittebestendiger en duurzamer oppervlaktemateriaal . Dit maakt het mogelijk om dergelijke schakeleenheden in bijna alle takken van industrie en de nationale economie te installeren. Tegenwoordig worden vacuümstroomonderbrekers gebruikt in de volgende gebieden:
- In elektrische distributie-installaties van zowel elektriciteitscentrales als distributiestations;
- In de metallurgie om oventransformatoren aan te drijven die staalproductieapparatuur leveren;
- In de olie- en gasindustrie en de chemische industrie op pomppunten, schakelpunten en transformatorstations;
- Voor de werking van primaire en secundaire circuits van tractieonderstations in het spoorvervoer, levert stroom aan hulpapparatuur en niet-tractieverbruikers;
- Bij mijnbouwbedrijven voor het aandrijven van maaidorsers, graafmachines en ander zwaar materieel vanuit complete transformatorstations.
In elk van de bovengenoemde sectoren van de economie vervangen vacuümstroomonderbrekers overal verouderde olie- en luchtmodellen.
Werkingsprincipe
De vacuümstroomonderbreker (10 kV, 6 kV, 35 kV - maakt niet uit) heeft een bepaald werkingsprincipe. Wanneer de contacten openen, creëert de schakelstroom in de opening (in vacuüm) een elektrische ontlading - een boog. Het bestaan ervan wordt ondersteund door het verdampende metaal van het oppervlak van de contacten zelf in de opening met vacuüm. Plasma gevormd door dampen van geïoniseerd metaal is een geleidend element. Het handhaaft de voorwaarden voor de stroom van elektrische stroom. Op het moment dat de wisselstroomcurve door nul gaat, begint de elektrische boog uit te gaan en de metaaldamp vrijwel onmiddellijk (in tien microseconden) herstelt de elektrische sterkte van het vacuüm, condenserend op de contactoppervlakken en de binnenkant van de boog stortkoker. Op dit moment wordt de spanning hersteld op de contacten, die tegen die tijd al waren gescheiden. Als lokale gebieden oververhit blijven na het herstel van de spanning, kunnen ze bronnen van emissie van geladen deeltjes worden, wat een vacuümdoorslag en stroomafname zal veroorzaken. Om dit te doen, wordt boogcontrole gebruikt, de warmtestroom wordt gelijkmatig verdeeld over de contacten.
Een vacuümstroomonderbreker, waarvan de prijs afhankelijk is van de fabrikant, kan vanwege zijn prestatie-eigenschappen een aanzienlijke hoeveelheid middelen besparen. Afhankelijk van het voltage, de fabrikant, de isolatie, kunnen de prijzen variëren van 1500 USD. tot 10000 c.u.
Apparaatspecificaties
Apparaten die de belasting uitschakelen door het elektrische circuit te openen, hebben verschillende technische kenmerken
Ze zijn allemaal belangrijk en worden doorslaggevend bij het kiezen van een apparaat dat geschikt is voor aankoop en de daaropvolgende installatie.
De nominale spanningsindicator geeft de bedrijfsspanning weer van het elektrische apparaat waarvoor het oorspronkelijk door de fabrikant is ontworpen.
De maximale bedrijfsspanningswaarde geeft de hoogst mogelijke toegestane hoogspanning aan waarbij de stroomonderbreker in de normale modus kan werken zonder afbreuk te doen aan de prestaties. Gewoonlijk overschrijdt dit cijfer de grootte van de nominale spanning met 5-20%.
De stroom van elektrische stroom, waarbij het niveau van verwarming van de isolerende coating en delen van de geleider de normale werking van het systeem niet verstoort en door alle elementen voor een onbeperkte tijd kan worden volgehouden, wordt de nominale waarde genoemd huidig. Bij het kiezen en kopen van een lastschakelaar moet rekening worden gehouden met de waarde ervan.
De waarde van de doorstroom van de toegestane limieten geeft aan hoeveel stroom door het netwerk vloeit in de kortsluitmodus, de in het systeem geïnstalleerde belastingschakelaar kan weerstaan.
De elektrodynamische weerstandsstroom weerspiegelt de grootte van de kortsluitstroom, die tijdens de eerste paar perioden op het apparaat inwerkt, er geen negatief effect op heeft en het op geen enkele manier mechanisch beschadigt.
De thermische weerstandsstroom bepaalt het grensstroomniveau waarvan de verwarmingsactie gedurende een bepaalde periode de lastscheider niet uitschakelt.
Ook erg belangrijk zijn de technische implementatie van de schijf en de fysieke parameters van de apparaten, die de totale grootte en het gewicht van het apparaat bepalen. Als u zich daarop concentreert, kunt u begrijpen waar het handiger is om de apparaten te plaatsen, zodat ze correct werken en hun taken duidelijk uitvoeren.
Onder de onvoorwaardelijke positieve eigenschappen van apparaten die verantwoordelijk zijn voor het loskoppelen van de belasting zijn de volgende posities:
- eenvoud en beschikbaarheid in productie;
- elementaire manier van werken;
- zeer lage kosten van het eindproduct in vergelijking met andere soorten schakelaars;
- mogelijkheid van comfortabele activering / deactivering van nominale stromen van belastingen;
- opening tussen contacten die zichtbaar zijn voor het oog, waardoor volledige veiligheid van alle werkzaamheden aan uitgaande lijnen wordt gegarandeerd (installatie van een extra scheider is niet vereist);
- goedkope beveiliging tegen overstroom door zekeringen, meestal gevuld met kwartszand (type PKT, PK, PT).
Van de minnen van alle soorten schakelaars, wordt het vermogen om alleen nominale vermogens te schakelen zonder te werken met noodstromen het vaakst genoemd.
Ondanks de lage kosten en het lage onderhoud worden autogasmodules als verouderd beschouwd en tijdens gepland onderhoud of tijdens de reconstructie van netwerken en onderstations worden ze doelbewust vervangen door modernere vacuümelementen.
Autogasmodules worden doorgaans verweten dat ze een beperkte levensduur hebben vanwege de geleidelijke burn-out van interne onderdelen die gas genereren in de booggoot.
Dit moment kan echter volledig worden opgelost, en met weinig geld, omdat de gasgeneratie-elementen en gepaarde contacten die zijn ontworpen voor boogabsorptie, erg goedkoop zijn en gemakkelijk kunnen worden vervangen, niet alleen door professionals, maar ook door werknemers met lage kwalificaties.