Вакуумдық ажыратқыштың дамуы мен сипаттамаларына шолу

[Вакуумдық ажыратқыштың дамуы мен сипаттамаларына шолу]: вакуумдық ажыратқыш контактілері жабық және вакуумда ашылатын автоматты ажыратқышты білдіреді.Вакуумдық ажыратқыштарды алғашында Ұлыбритания мен Америка Құрама Штаттары зерттеді, содан кейін Жапония, Германия, бұрынғы Кеңес Одағы және басқа елдерде дамыды.Қытай 1959 жылдан бастап вакуумдық ажыратқыштар теориясын зерттей бастады және 1970 жылдардың басында әртүрлі вакуумдық ажыратқыштарды ресми түрде шығарды.

Вакуумдық ажыратқыш деп контактілері жабық және вакуумда ашылатын автоматты ажыратқышты айтады.

Вакуумдық ажыратқыштарды алғашында Ұлыбритания мен Америка Құрама Штаттары зерттеді, содан кейін Жапония, Германия, бұрынғы Кеңес Одағы және басқа елдерде дамыды.Қытай 1959 жылы вакуумдық ажыратқыштар теориясын зерттей бастады және 1970 жылдардың басында вакуумдық ажыратқыштардың әртүрлі түрлерін ресми түрде шығарды.Вакуумдық сөндіргіш, жұмыс механизмі және оқшаулау деңгейі сияқты өндіріс технологияларының үздіксіз инновациялары мен жетілдірілуі вакуумдық ажыратқыштың қарқынды дамуына мүмкіндік берді және үлкен сыйымдылықты, миниатюризацияны, интеллект пен сенімділікті зерттеуде бірқатар маңызды жетістіктерге қол жеткізді.

Жақсы доға сөндіргіш сипаттамаларының артықшылығы, жиі жұмыс істеуге жарамды, ұзақ электрлік қызмет ету мерзімі, жоғары жұмыс сенімділігі және ұзақ қызмет көрсетусіз мерзімі, вакуумдық ажыратқыштар қалалық және ауылдық электр желілерін өзгертуде, химия өнеркәсібінде, металлургияда, теміржолда кеңінен қолданылды. электрлендіру, тау-кен өндіру және Қытайдың энергетикалық өнеркәсібіндегі басқа да салалар.Өнімдер бұрын ZN1-ZN5 бірнеше сорттарынан бастап қазір ондаған үлгілер мен сорттарға дейін.Номиналды ток 4000А жетеді, үзілу тогы 5ОКА, тіпті 63кА, ал кернеу 35кВ жетеді.

Вакуумдық ажыратқыштың дамуы мен сипаттамалары бірнеше негізгі аспектілерден көрінеді, соның ішінде вакуумдық сөндіргіштің дамуы, жұмыс механизмінің дамуы және оқшаулау құрылымының дамуы.

Вакуумды сөндіргіштердің дамуы және сипаттамалары

2.1Вакуумдық сөндіргіштерді әзірлеу

Доғаны сөндіру үшін вакуумды ортаны пайдалану идеясы 19 ғасырдың аяғында ұсынылды, ал ең алғашқы вакуумдық сөндіргіш 1920 жылдары жасалды.Дегенмен, вакуумдық технологияның, материалдардың және басқа да техникалық деңгейлердің шектеулеріне байланысты ол сол кезде практикалық болмады.1950 жылдардан бастап жаңа технологияның дамуымен вакуумдық сөндіргіштерді өндіруде көптеген мәселелер шешілді, вакуумдық ауыстырып-қосқыш бірте-бірте практикалық деңгейге жетті.1950 жылдардың ортасында Америка Құрама Штаттарының General Electric компаниясы номиналды ажырату тогы 12КА болатын вакуумдық ажыратқыштардың партиясын шығарды.Кейіннен, 1950 жылдардың аяғында көлденең магнит өрісінің контактілері бар вакуумдық сөндіргіштердің дамуына байланысты номиналды үзілу тогы 3ОКА дейін көтерілді.1970 жылдардан кейін Жапонияның Toshiba Electric компаниясы бойлық магнит өрісі контактілері бар вакуумдық сөндіргішті сәтті жасап шығарды, бұл номиналды үзілу тогын 5OKA-дан астамға дейін арттырды.Қазіргі уақытта вакуумдық ажыратқыштар 1КВ және 35кВ электр тарату жүйелерінде кеңінен қолданылды және номиналды ажырату тогы 5OKA-100KAo жетуі мүмкін.Кейбір елдерде 72кВ/84кВ вакуумды ажыратқыштар да шығарылды, бірақ олардың саны аз.Тұрақты ток жоғары вольтты генератор

Соңғы жылдары Қытайда вакуумдық ажыратқыштар өндірісі де қарқынды дамыды.Қазіргі уақытта отандық вакуумдық сөндіргіштердің технологиясы шетелдік өнімдермен бір деңгейде.Тік және көлденең магнит өрісі технологиясын және орталық тұтану контактілі технологиясын қолданатын вакуумдық сөндіргіштер бар.Cu Cr легирленген материалдардан жасалған контактілер Қытайдағы 5OKA және 63kAo вакуумдық сөндіргіштерді сәтті ажыратты, олар жоғары деңгейге жетті.Вакуумдық ажыратқыш отандық вакуумдық сөндіргіштерді толығымен пайдалана алады.

2.2Вакуумдық үзгіштің сипаттамасы

Вакуумдық доғаны сөндіру камерасы вакуумдық ажыратқыштың негізгі құрамдас бөлігі болып табылады.Ол шыны немесе керамикамен бекітіледі және бекітіледі.Ішінде динамикалық және статикалық контактілер мен экрандаушы қақпақтар бар.Камерада теріс қысым бар.Вакуумдық дәрежесі 133 × 10 Тоғыз 133 × LOJPa, оның доғаны сөндіру өнімділігін және сынған кезде оқшаулау деңгейін қамтамасыз етеді.Вакуум дәрежесі төмендеген кезде оның сыну өнімділігі айтарлықтай төмендейді.Сондықтан вакуумдық доғалық сөндіру камерасына ешқандай сыртқы күш әсер етпеуі керек және оны соғуға немесе қолмен ұруға болмайды.Оны жылжыту және техникалық қызмет көрсету кезінде кернеуге ұшыратпау керек.Құлаған кезде вакуумдық доға сөндіргіш камераның зақымдалуын болдырмау үшін вакуумдық ажыратқышқа ештеңе қоюға тыйым салынады.Жеткізу алдында вакуумдық ажыратқыш қатаң параллельдік тексеруден және құрастырудан өтуі керек.Техникалық қызмет көрсету кезінде біркелкі кернеуді қамтамасыз ету үшін доға сөндіргіш камераның барлық болттары бекітіледі.

Вакуумдық ажыратқыш токты үзеді және вакуумдық доғаны сөндіру камерасындағы доғаны сөндіреді.Дегенмен, вакуумдық ажыратқыштың өзінде вакуумдық дәреже сипаттамаларын сапалы және сандық бақылауға арналған құрылғы жоқ, сондықтан вакуумдық дәрежені төмендету ақаулығы жасырын ақаулық болып табылады.Сонымен қатар, вакуумдық дәреженің төмендеуі вакуумдық ажыратқыштың артық токты өшіру қабілетіне елеулі әсер етеді және автоматты ажыратқыштың қызмет ету мерзімінің күрт төмендеуіне әкеледі, бұл маңызды болған кезде ажыратқыштың жарылуына әкеледі.

Қорытындылай келе, вакуумдық сөндіргіштің негізгі мәселесі - вакуум дәрежесінің төмендеуі.Вакуумды азайтудың негізгі себептері төмендегідей.

(1) Вакуумдық ажыратқыш нәзік құрамдас болып табылады.Зауыттан шыққаннан кейін электронды түтік зауытында әйнек немесе керамикалық тығыздағыштар көп рет тасымалдау соқтығысынан, орнату соққыларынан, кездейсоқ соқтығыстардан және т.б. ағып кетуі мүмкін.

(2) Вакуумдық үзгіштің материалында немесе өндіріс процесінде ақаулар бар және ағып кету нүктелері бірнеше әрекеттерден кейін пайда болады.

(3) Электромагниттік жұмыс механизмі сияқты сплит типті вакуумдық ажыратқыш үшін, жұмыс байланысының үлкен қашықтығына байланысты жұмыс істеген кезде, ол синхрондауға, серпілуге, шамадан тыс жүруге және коммутатордың басқа сипаттамаларына тікелей әсер етеді. вакуумдық дәреженің төмендеуі.Тұрақты ток жоғары вольтты генератор

Вакуумдық үзгіштің вакуумдық дәрежесін төмендетуге арналған емдеу әдісі:

Вакуумдық сөндіргішті жиі қадағалаңыз және вакуумдық сөндіргіштің вакуумдық дәрежесі көрсетілген диапазонда болуын қамтамасыз ету үшін вакуумдық сөндіргіштің вакуумдық дәрежесін өлшеу үшін вакуумдық ажыратқыштың вакуумдық сынаушысын үнемі пайдаланыңыз;Вакуум дәрежесі төмендеген кезде вакуумдық сөндіргішті ауыстыру керек және инсульт, синхрондау және серпіліс сияқты сипаттамалық сынақтарды жақсы орындау керек.

3. Жұмыс механизмін әзірлеу

Жұмыс механизмі вакуумдық ажыратқыштың жұмысын бағалаудың маңызды аспектілерінің бірі болып табылады.Вакуумдық ажыратқыштың сенімділігіне әсер ететін негізгі себеп жұмыс механизмінің механикалық сипаттамалары болып табылады.Жұмыс механизмінің дамуы бойынша оны келесі категорияларға бөлуге болады.Тұрақты ток жоғары вольтты генератор

3.1Қолмен жұмыс істеу механизмі

Тікелей жабуға негізделген жұмыс механизмі қолмен жұмыс істейтін механизм деп аталады, ол негізінен төмен кернеу деңгейі және төмен номиналды ажырату тогы бар автоматты ажыратқыштарды басқару үшін қолданылады.Қолмен жұмыс істейтін механизм өнеркәсіптік және тау-кен кәсіпорындарын қоспағанда, сыртқы энергетика бөлімшелерінде сирек қолданылады.Қолмен жұмыс істеу механизмі құрылымы бойынша қарапайым, күрделі қосалқы жабдықты қажет етпейді және оның кемшілігі бар, ол автоматты түрде қайта жабылмайды және тек жергілікті түрде жұмыс істей алады, бұл жеткілікті қауіпсіз емес.Сондықтан қолмен жұмыс істейтін механизм дерлік энергияны қолмен сақтайтын серіппелі жұмыс механизмімен алмастырды.

3.2Электромагниттік жұмыс механизмі

Электромагниттік күшпен жабылатын жұмыс механизмі электромагниттік жұмыс механизмі d деп аталады.CD17 механизмі отандық ZN28-12 өнімдерімен келісе отырып жасалған.Құрылымында ол сондай-ақ вакуумдық үзгіштің алдында және артында орналасқан.

Электромагниттік жұмыс механизмінің артықшылығы қарапайым механизм, сенімді жұмыс және өндірістің төмен құны болып табылады.Кемшіліктері жабылатын катушкалар тұтынатын қуат тым үлкен және оны дайындау қажет [Вакуумдық ажыратқыштың дамуы мен сипаттамаларына шолу]: Вакуумдық сөндіргіш контактілері жабылған және ашылған автоматты ажыратқышты білдіреді. вакуумда.Вакуумдық ажыратқыштарды алғашында Ұлыбритания мен Америка Құрама Штаттары зерттеді, содан кейін Жапония, Германия, бұрынғы Кеңес Одағы және басқа елдерде дамыды.Қытай 1959 жылдан бастап вакуумдық ажыратқыштар теориясын зерттей бастады және 1970 жылдардың басында әртүрлі вакуумдық ажыратқыштарды ресми түрде шығарды.

Қымбат батареялар, үлкен жабылатын ток, көлемді құрылым, ұзақ жұмыс уақыты және нарықтағы үлесі біртіндеп төмендейді.

3.3Серіппелі жұмыс механизмі тұрақты ток жоғары вольтты генератор

Серіппенің жұмыс механизмі қосқышты жабу әрекетін жүзеге асыру үшін қуат ретінде сақталған энергия серіппесін пайдаланады.Оны жұмыс күші немесе шағын қуатты айнымалы ток және тұрақты ток қозғалтқыштары басқара алады, сондықтан жабу қуаты негізінен сыртқы факторларға әсер етпейді (мысалы, қуат көзінің кернеуі, ауа көзінің ауа қысымы, гидравликалық қысым көзінің гидравликалық қысымы), бұл тек жоғары жабу жылдамдығына қол жеткізу, сонымен қатар жылдам автоматты қайталанатын жабу операциясын жүзеге асыру;Сонымен қатар, электромагниттік жұмыс механизмімен салыстырғанда, серіппелі жұмыс механизмі төмен бағаға және төмен бағаға ие.Бұл вакуумдық ажыратқышта ең жиі қолданылатын жұмыс механизмі және оның өндірушілері үнемі жетілдіріліп отырады.CT17 және CT19 механизмдері тән және олармен ZN28-17, VS1 және VGl қолданылады.

Жалпы алғанда, серіппелі жұмыс механизмі жүздеген бөліктерден тұрады, ал беріліс механизмі салыстырмалы түрде күрделі, жоғары істен шығу жылдамдығымен, көптеген қозғалатын бөлшектермен және өндіріс процесінің жоғары талаптарымен.Сонымен қатар, серіппелі жұмыс механизмінің құрылымы күрделі және көптеген сырғанау үйкеліс беттері бар және олардың көпшілігі негізгі бөліктерде.Ұзақ мерзімді пайдалану кезінде бұл бөлшектердің тозуы және коррозиясы, сондай-ақ майлау материалдарының жоғалуы және қатаюы пайдалану қателеріне әкеледі.Негізінен мынадай кемшіліктер бар.

(1) Ажыратқыш жұмыс істеуден бас тартады, яғни жабылмай немесе ашпай автоматты ажыратқышқа жұмыс сигналын жібереді.

(2) Коммутатор жабылмайды немесе жабылғаннан кейін ажыратылады.

(3) Апат жағдайында релелік қорғаныс әрекеті мен автоматты ажыратқышты ажырату мүмкін емес.

(4) Жабылатын орамды өртеп жіберіңіз.

Жұмыс механизмінің ақаулық себептерін талдау:

Ажыратқыш жұмыс істеуден бас тартады, бұл кернеудің жоғалуы немесе жұмыс кернеуінің төмен кернеуі, жұмыс тізбегінің ажыратылуы, жабу катушкасының немесе ашылатын катушканың ажыратылуы және қосалқы ажыратқыш контактілерінің нашар байланысы болуы мүмкін. механизмі бойынша.

Ажыратқыш жабылмайды немесе жабылғаннан кейін ашылады, бұл жұмыс істеп тұрған қуат көзінің төмен кернеуінен, автоматты ажыратқыштың қозғалатын контактісінің шамадан тыс қозғалуынан, қосалқы ажыратқыштың блоктау контактісін ажыратудан және тым аз мөлшерде болуы мүмкін. жұмыс механизмінің жарты білігі мен табан арасындағы байланыс;

Апат кезінде релелік қорғаныс әрекеті мен автоматты ажыратқышты ажырату мүмкін болмады.Ашылатын темір өзекте темір өзегінің икемді жұмыс істеуіне кедергі келтіретін бөгде заттар болуы мүмкін, ашылатын жартылай біліктің икемді айналуы мүмкін емес және ашу жұмысының тізбегі ажыратылған болуы мүмкін.

Жабылатын катушканың жануының ықтимал себептері: жабылғаннан кейін тұрақты ток контакторын ажырату мүмкін емес, қосалқы қосқыш жабылғаннан кейін ашылу күйіне бұрылмайды және қосалқы қосқыш бос.

3.4Тұрақты магнит механизмі

Тұрақты магнит механизмі жабылу және ашу күйінде және құлыптау жүйесінде механикалық өшіруден туындаған жағымсыз факторларды болдырмай, электромагниттік механизмді тұрақты магнитпен органикалық түрде біріктіру үшін жаңа жұмыс принципін пайдаланады.Тұрақты магнит тудыратын ұстау күші кез келген механикалық энергия қажет болғанда вакуумдық ажыратқышты жабу және ашу күйінде ұстай алады.Ол вакуумдық ажыратқышқа қажетті барлық функцияларды жүзеге асыру үшін басқару жүйесімен жабдықталған.Оны негізінен екі түрге бөлуге болады: бір тұрақты тұрақты магнитті жетек және екі тұрақты тұрақты магнитті жетек.Екі тұрақты тұрақты магнитті жетектің жұмыс принципі жетектің ашылуы мен жабылуы тұрақты магниттік күшке тәуелді болады;Біртұрақты тұрақты магниттің жұмыс істеу механизмінің жұмыс принципі энергия жинақтаушы серіппенің көмегімен жылдам ашылып, ашылу орнын сақтау болып табылады.Тек жабу тұрақты магниттік күшті сақтай алады.Trede Electric компаниясының негізгі өнімі бір тұрақты магнитті жетек болып табылады, ал отандық кәсіпорындар негізінен екі тұрақты тұрақты магнит жетектерін жасайды.

Екі тұрақты магнитті жетектің құрылымы әртүрлі, бірақ принциптердің екі түрі ғана бар: қос катушкалар түрі (симметриялық тип) және бір катушкалар түрі (ассиметриялық тип).Бұл екі құрылым төменде қысқаша таныстырылады.

(1) Екі орамды тұрақты магнит механизмі

Қос катушкалар тұрақты магнит механизмі мыналармен сипатталады: вакуумдық автоматты ажыратқышты сәйкесінше ашу және жабу шекті позицияларында ұстау үшін тұрақты магнитті пайдалану, механизмнің темір өзегін ашылу орнынан жабу күйіне итеру үшін қоздыру катушкасын пайдалану және пайдалану механизмнің темір өзегін жабу орнынан ашу күйіне итеру үшін басқа қоздыру катушкасы.Мысалы, ABB компаниясының VMl коммутатор механизмі осы құрылымды қабылдайды.

(2) Бір орамды тұрақты магнит механизмі

Жалғыз катушкалар тұрақты магнит механизмі сонымен қатар вакуумдық ажыратқышты ашу және жабудың шекті позицияларында ұстау үшін тұрақты магниттерді пайдаланады, бірақ ашу және жабу үшін бір қызықты катушкалар қолданылады.Сондай-ақ ашу және жабу үшін екі қоздыру катушкасы бар, бірақ екі катушкалар бір жағында, ал параллель катушканың ағынының бағыты қарама-қарсы.Оның принципі бір орамдағы тұрақты магнит механизмімен бірдей.Жабу энергиясы негізінен қоздыру катушкасынан, ал ашылу энергиясы негізінен ашылатын серіппеден келеді.Мысалы, Ұлыбританиядағы Whipp&Bourne компаниясы шығарған GVR бағаналы вакуумдық ажыратқышы осы механизмді қабылдайды.

Тұрақты магнит механизмінің жоғарыда келтірілген сипаттамаларына сәйкес оның артықшылықтары мен кемшіліктерін қорытындылауға болады.Артықшылықтары - бұл құрылым салыстырмалы түрде қарапайым, серіппелі механизммен салыстырғанда, оның құрамдас бөліктері шамамен 60% -ға азаяды;Құрамдас бөліктер аз болса, ақаулық деңгейі де төмендейді, сондықтан сенімділік жоғары болады;Механизмнің ұзақ қызмет ету мерзімі;Шағын өлшем және жеңіл салмақ.Кемшілігі ашу сипаттамалары бойынша қозғалатын темір өзек ашу қозғалысына қатысатындықтан ашу кезінде қозғалатын жүйенің қозғалыс инерциясы айтарлықтай артады, бұл қатты ашу жылдамдығын жақсарту үшін өте қолайсыз;Жұмыс қуатының жоғары болуына байланысты ол конденсатордың сыйымдылығымен шектеледі.

4. Оқшаулау құрылымын әзірлеу

Тиісті тарихи деректерге сүйене отырып, ұлттық электр жүйесіндегі жоғары вольтты ажыратқыштарды пайдалану кезіндегі авария түрлерін статистикалық және талдау деректері бойынша шоттың ашылмауы 22,67%;Ынтымақтастықтан бас тарту 6,48% құрады;Бұзылулар мен апаттар 9,07% құрады;Оқшаулаудағы апаттар 35,47% құрады;Операциядағы апат 7,02% құрады;Өзендердің жабылуындағы апаттар 7,95% құрайды;Сыртқы күштер мен басқа да апаттар 11,439 брутто құрады, оның ішінде оқшаулау апаттары мен бөлуді қабылдамау апаттары ең маңызды болып табылады, бұл барлық апаттардың шамамен 60% құрайды.Сондықтан оқшаулау құрылымы да вакуумдық ажыратқыштың негізгі нүктесі болып табылады.Фазалық бағанды ​​оқшаулаудың өзгеруі мен дамуы бойынша оны негізінен үш ұрпаққа бөлуге болады: ауа оқшаулау, композиттік оқшаулау және қатты тығыздалған полюсті оқшаулау.