Преглед развоја и карактеристика вакуумског прекидача

[Преглед развоја и карактеристика вакуумског прекидача]: вакуумски прекидач се односи на прекидач чији су контакти затворени и отворени у вакууму.Вакумске прекидаче су у почетку проучавале Уједињено Краљевство и Сједињене Државе, а затим су се развиле у Јапан, Немачку, бивши Совјетски Савез и друге земље.Кина је почела да проучава теорију вакуумског прекидача од 1959. године, а формално је производила различите вакуумске прекидаче почетком 1970-их.

Вакумски прекидач се односи на прекидач чији су контакти затворени и отворени у вакууму.

Вакумске прекидаче су у почетку проучавале Уједињено Краљевство и Сједињене Државе, а затим су се развиле у Јапан, Немачку, бивши Совјетски Савез и друге земље.Кина је почела да проучава теорију вакуумских прекидача 1959. године, а формално је производила различите типове вакуумских прекидача почетком 1970-их.Непрекидне иновације и унапређење производних технологија као што су вакуумски прекидач, радни механизам и ниво изолације учинили су да се вакуумски прекидач брзо развија, а постигнут је низ значајних достигнућа у истраживању великог капацитета, минијатуризације, интелигенције и поузданости.

Уз предности добрих карактеристика за гашење лука, погодне за чест рад, дуг електрични век, високу поузданост у раду и дуг период без одржавања, вакуумски прекидачи су нашироко коришћени у урбаној и руралној трансформацији електричне мреже, хемијској индустрији, металургији, железници. електрификација, рударство и друге индустрије у електроенергетској индустрији Кине.Производи се крећу од неколико варијанти ЗН1-ЗН5 у прошлости до десетина модела и варијанти сада.Називна струја достиже 4000А, струја прекида достиже 5ОКА, чак 63кА, а напон достиже 35кВ.

Развој и карактеристике вакуумског прекидача биће сагледани са неколико главних аспеката, укључујући развој вакуумског прекидача, развој погонског механизма и развој изолационе структуре.

Развој и карактеристике вакуумских прекидача

2.1Развој вакуумских прекидаца

Идеја о употреби вакуумског медијума за гашење лука изнета је крајем 19. века, а најранији вакуумски прекидач произведен је 1920-их.Међутим, због ограничења вакуумске технологије, материјала и других техничких нивоа, то у то време није било практично.Од 1950-их, развојем нове технологије, многи проблеми у производњи вакуумских прекидача су решени, а вакуумски прекидач је постепено достигао практичан ниво.Средином 1950-их, Генерал Елецтриц Цомпани из Сједињених Држава произвела је серију вакуумских прекидача са називном струјом прекидања од 12КА.Касније, крајем 1950-их, због развоја вакуумских прекидача са попречним контактима магнетног поља, називна струја прекида је подигнута на 3ОКА.Након 1970-их, Тосхиба Елецтриц Цомпани из Јапана је успешно развила вакуумски прекидач са уздужним контактима магнетног поља, што је додатно повећало називну струју прекида на више од 5ОКА.Тренутно се вакуумски прекидачи широко користе у системима за дистрибуцију електричне енергије од 1КВ и 35кВ, а називна струја прекида може да достигне 5ОКА-100КАо.Неке земље су такође произвеле 72кВ/84кВ вакуумске прекидаче, али је тај број мали.ДЦ високонапонски генератор

Последњих година, производња вакуумских прекидача у Кини се такође брзо развијала.Тренутно је технологија домаћих вакуумских прекидача у рангу са страним производима.Постоје вакуумски прекидачи који користе технологију вертикалног и хоризонталног магнетног поља и технологију контакта са централним паљењем.Контакти направљени од материјала од легуре Цу Цр успешно су искључили 5ОКА и 63кАо вакуумске прекиде у Кини, који су достигли виши ниво.Вакумски прекидач може у потпуности да користи кућне вакуумске прекиде.

2.2Карактеристике вакуумског прекидача

Комора за гашење вакуумског лука је кључна компонента вакуумског прекидача.Подржан је и запечаћен стаклом или керамиком.Унутра се налазе динамички и статични контакти и заштитни поклопци.У комори постоји негативан притисак.Степен вакуума је 133 × 10 Нине 133 × ЛОЈПа, како би се осигурале његове перформансе гашења лука и ниво изолације при ломљењу.Када се степен вакуума смањи, његове карактеристике ломљења ће бити значајно смањене.Према томе, комора за гашење вакуумског лука не сме да буде под утицајем било какве спољне силе и не сме да буде ударена или ударена рукама.Не сме се оптерећивати током премештања и одржавања.Забрањено је стављати било шта на вакуумски прекидач како би се спречило да се комора за гашење вакуумског лука оштети приликом пада.Пре испоруке, вакуумски прекидач ће бити подвргнут строгој контроли паралелности и монтажи.Током одржавања, сви вијци коморе за гашење лука морају бити причвршћени како би се обезбедио равномерни напон.

Вакумски прекидач прекида струју и гаси лук у комори за гашење вакуумског лука.Међутим, сам вакуумски прекидач нема уређај за квалитативно и квантитативно праћење карактеристика степена вакуума, тако да је грешка смањења степена вакуума скривена грешка.Истовремено, смањење степена вакуума ће озбиљно утицати на способност вакуумског прекидача да прекине прекомерну струју и довести до оштрог пада радног века прекидача, што ће довести до експлозије прекидача када је озбиљно.

Да сумирамо, главни проблем вакуумског прекидача је тај што је степен вакуума смањен.Главни разлози за смањење вакуума су следећи.

(1) Вакумски прекидач је деликатна компонента.Након напуштања фабрике, фабрика електронских цеви може имати цурење стаклених или керамичких заптивки након вишеструких удараца у транспорту, удараца приликом инсталације, случајних судара итд.

(2) Постоје проблеми у материјалу или производном процесу вакуумског прекидача, а тачке цурења се појављују након вишеструких операција.

(3) За вакуумски прекидач подељеног типа, као што је електромагнетни радни механизам, када ради, због велике удаљености радне везе, директно утиче на синхронизацију, одбијање, прекорачење и друге карактеристике прекидача како би се убрзао смањење степена вакуума.ДЦ високонапонски генератор

Метода третмана за смањење степена вакуума прекидаца вакуума:

Често посматрајте вакуумски прекидач и редовно користите вакуумски тестер вакуумског прекидача за мерење степена вакуума вакуумског прекидача, како бисте осигурали да је степен вакуума вакуумског прекидача унутар наведеног опсега;Када се степен вакуума смањи, вакуумски прекидач мора бити замењен, а карактеристични тестови као што су ход, синхронизација и одбијање морају бити добро обављени.

3. Развој погонског механизма

Радни механизам је један од важних аспеката за процену перформанси вакуумског прекидача.Главни разлог који утиче на поузданост вакуумског прекидача су механичке карактеристике погонског механизма.Према развоју механизма рада, може се поделити у следеће категорије.ДЦ високонапонски генератор

3.1Механизам за ручни рад

Радни механизам који се ослања на директно затварање назива се ручни механизам за управљање, који се углавном користи за рад прекидача са ниским нивоом напона и ниском називном струјом прекида.Ручни механизам се ретко користи у спољним енергетским одељењима, осим у индустријским и рударским предузећима.Механизам за ручни рад је једноставан по структури, не захтева сложену помоћну опрему и има недостатак што се не може аутоматски поново затворити и може се управљати само локално, што није довољно безбедно.Стога је ручни механизам за управљање скоро замењен опружним погонским механизмом са ручним складиштењем енергије.

3.2Електромагнетни радни механизам

Радни механизам који је затворен електромагнетном силом назива се електромагнетни радни механизам д.ЦД17 механизам је развијен у сарадњи са домаћим ЗН28-12 производима.По структури је такође распоређен испред и иза вакуумског прекидача.

Предности електромагнетног погонског механизма су једноставан механизам, поуздан рад и ниска цена производње.Недостаци су то што је снага коју троши завојница за затварање превелика, те је потребно припремити [Преглед развоја и карактеристика вакуумског прекидача]: Вакумски прекидач се односи на прекидач чији су контакти затворени и отворени. у вакууму.Вакумске прекидаче су у почетку проучавале Уједињено Краљевство и Сједињене Државе, а затим су се развиле у Јапан, Немачку, бивши Совјетски Савез и друге земље.Кина је почела да проучава теорију вакуумског прекидача од 1959. године, а формално је производила различите вакуумске прекидаче почетком 1970-их.

Скупе батерије, велика струја затварања, гломазна структура, дуго време рада и постепено смањење тржишног удела.

3.3Опружни погонски механизам ДЦ високонапонски генератор

Механизам за управљање опругом користи опругу сахрањену енергију као снагу да би прекидач остварио акцију затварања.Може се покретати радном снагом или малим снагама АЦ и ДЦ мотора, тако да на снагу затварања у основи не утичу спољни фактори (као што су напон напајања, ваздушни притисак извора ваздуха, хидраулички притисак извора хидрауличног притиска), који не може само постићи велику брзину затварања, али и остварити брзо аутоматско поновљено затварање;Поред тога, у поређењу са електромагнетним радним механизмом, опружни радни механизам има ниску цену и ниску цену.То је најчешће коришћени радни механизам у вакуумском прекидачу, а његови произвођачи су такође више, који се стално усавршавају.Механизми ЦТ17 и ЦТ19 су типични, а са њима се користе ЗН28-17, ВС1 и ВГл.

Генерално, механизам за рад опруге има стотине делова, а механизам преноса је релативно сложен, са великом стопом отказа, много покретних делова и високим захтевима производног процеса.Поред тога, структура опружног погонског механизма је сложена, а има много клизних површина трења, а већина их је у кључним деловима.Током дуготрајног рада, хабање и корозија ових делова, као и губитак и очвршћавање мазива, довешће до грешака у раду.Углавном постоје следећи недостаци.

(1) Прекидач одбија да ради, односно шаље радни сигнал прекидачу без затварања или отварања.

(2) Прекидач се не може затворити или је искључен након затварања.

(3) У случају незгоде, дејство релејне заштите и прекидач не могу се искључити.

(4) Спалите завојницу за затварање.

Анализа узрока квара радног механизма:

Прекидач одбија да ради, што може бити узроковано губитком напона или поднапоном радног напона, искључењем радног кола, искључењем завојнице за затварање или намотаја за отварање и лошим контактом контаката помоћног прекидача на механизму.

Прекидач се не може затворити или се отвара након затварања, што може бити узроковано поднапоном радног напајања, превеликим ходом контакта покретног контакта прекидача, искључењем контакта за закључавање помоћног прекидача и премалом количином веза између полуосовине погонског механизма и папучице;

Током удеса, релејна заштита и прекидач нису могли бити искључени.Могуће је да у гвозденом језгру за отварање има страних материја које су спречиле гвоздено језгро да делује флексибилно, полуосовина за отварање се не може флексибилно окретати, а круг за отварање је искључен.

Могући разлози за сагоревање намотаја за затварање су: ДЦ контактор се не може искључити након затварања, помоћни прекидач се не окреће у положај за отварање након затварања, а помоћни прекидач је лабав.

3.4Механизам са трајним магнетом

Механизам перманентног магнета користи нови принцип рада да органски комбинује електромагнетни механизам са трајним магнетом, избегавајући штетне факторе изазване механичким окидањем у положају затварања и отварања и системом закључавања.Сила држања коју генерише перманентни магнет може задржати вакуумски прекидач у положају затварања и отварања када је потребна било каква механичка енергија.Опремљен је контролним системом за реализацију свих функција које захтева вакуумски прекидач.Углавном се може поделити на два типа: моностабилни перманентни магнетни актуатор и бистабилни перманентни магнетни актуатор.Принцип рада бистабилног перманентног магнетног актуатора је да отварање и затварање актуатора зависе од трајне магнетне силе;Принцип рада моностабилног трајног магнета је да се брзо отвори уз помоћ опруге за складиштење енергије и задржи отворену позицију.Само затварање може задржати трајну магнетну силу.Главни производ Треде Елецтрица је моностабилни актуатор са трајним магнетом, а домаћа предузећа углавном развијају бистабилни актуатор са трајним магнетом.

Структура актуатора бистабилног перманентног магнета варира, али постоје само две врсте принципа: тип двоструког намотаја (симетрични тип) и једноструки тип намотаја (асиметрични тип).Ове две структуре су укратко представљене у наставку.

(1) Двоструки механизам перманентног магнета

Механизам трајног магнета са двоструким намотајем карактерише: коришћење перманентног магнета да задржи вакуумски прекидач на граничним позицијама отварања и затварања, респективно, коришћење ексцитационог намотаја за потискивање гвозденог језгра механизма из положаја отварања у положај затварања, и коришћењем други намотај побуде за потискивање гвозденог језгра механизма из положаја затварања у положај отварања.На пример, АББ-ов механизам ВМл прекидача усваја ову структуру.

(2) Механизам трајног магнета са једним намотајем

Механизам трајног магнета са једним намотајем такође користи трајне магнете да задржи вакуумски прекидач на граничним позицијама отварања и затварања, али један узбудљиви калем се користи за отварање и затварање.Постоје и два намотаја побуде за отварање и затварање, али су два намотаја на истој страни, а смер протока паралелног намотаја је супротан.Његов принцип је исти као код механизма трајног магнета са једним намотајем.Енергија затварања углавном долази од побудног намотаја, а енергија отварања углавном долази од опруге за отварање.На пример, вакуумски прекидач на ГВР стубу који је лансирала компанија Вхипп&Боурне у Великој Британији усваја овај механизам.

Према горе наведеним карактеристикама механизма перманентног магнета, могу се сумирати његове предности и мане.Предности су што је структура релативно једноставна, у поређењу са опружним механизмом, његове компоненте су смањене за око 60%;Са мање компоненти, стопа кварова ће такође бити смањена, тако да је поузданост висока;Дуг радни век механизма;Мала величина и мала тежина.Недостатак је што у погледу карактеристика отварања, пошто покретно гвоздено језгро учествује у кретању отварања, инерција кретања покретног система се значајно повећава при отварању, што је веома неповољно за побољшање брзине крутог отварања;Због велике радне снаге, ограничен је капацитетом кондензатора.

4. Израда изолационе структуре

Према статистици и анализи типова удеса у раду високонапонских прекидача у националном електроенергетском систему на основу релевантних историјских података, неотварање чини 22,67%;Одбијање сарадње чини 6,48%;Несреће са разбијањем и прављењем несрећа су чиниле 9,07%;Несреће на изолацији чиниле су 35,47%;Несрећа због погрешне употребе чини 7,02%;Несреће са затварањем река чине 7,95%;Екстерне силе и други удеси чинили су 11.439 бруто, од којих су незгоде са изолацијом и незгоде са одбијањем одвајања биле најистакнутије, чинећи око 60% свих незгода.Стога је изолациона структура такође кључна тачка вакуумског прекидача.Према променама и развоју изолације фазних стубова, може се у основи поделити у три генерације: ваздушна изолација, композитна изолација и чврста заптивена изолација стубова.