Как включить вакуумный выключатель без оперативного тока


Выключатель вакуумный трехфазный ВВ/TEL - Статьи об энергетике





 Продукция предприятия выпускается под общей маркой TEL. Выключатели вакуумные серии BB/TEL предназначены для коммутации электрических цепей с изолированной нейтралью при нормальных и аварийных режимах работы в сетях переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6—10 кВ.

 

Вакуумные выключатели серии BB/TEL — это коммутационные аппараты нового поколения, в основе принципа действия которых лежит гашение возникающей при размыкании контактов электрической дуги в глубоком вакууме, а фиксация контактов вакуумных дугогасительных камер (ВДК) в замкнутом положении осуществляется за счет остаточной индукции приводных электромагнитов ("магнитная защелка").
Отличительная особенность конструкции вакуумных выключателей серии BB/TEL по сравнению с традиционными коммутационными аппаратами заключается в использовании принципа соосности электромагнита камеры в каждом полюсе выключателя, которые механически соединены между собой общим валом.

Оригинальность конструкции выключателей BB/TEL позволила достичь следующих преимуществ по сравнению с другими коммутационными аппаратами:
высокий механический и коммутационный ресурс;
малые габариты и вес;
небольшое потребление энергии по цепям управления;
возможность управления по цепям постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока;
простота встраивания в различные типы КРУ и КСО и удобство организации необходимых блокировок;
отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы;
доступная цена.

Принцип фиксации контактов ВДК в замкнутом положении с применением магнитной защелки в настоящее время активно используется в новых конструкциях вакуумных выключателей ряда различных фирм (GEC Alsthom, Whipp & Bourne, Cooper), однако "Таврида Электрик" является первым предприятием-изготовителем, открывшим дорогу вакуумным выключателям с магнитной защелкой к массовому потребителю (оригинальность выключателей BB/TEL защищена патентом Российской Федерации № 2020631).
Благодаря своим преимуществам вакуумные выключатели BB/TEL широко применяются во вновь разрабатываемых комплектных распределительных устройствах (КРУ, КСО, КРН), а также для реконструкции ячеек КРУ, находящихся в эксплуатации и имеющих в своем составе на момент реконструкции выключатели других конструкций, которые устарели морально и физически.

Устройство и работа выключателя ВВ/TEL

Выключатель вакуумный серии BB/TEL состоит из трех полюсов, установленных на общем основании. Все три полюса имеют одинаковую конструкцию, изображенную на рис. 1 .

 

 
Рис. 1. Устройство выключателя ВВ/TEL

Привод вакуумного выключателя серии BB/TEL состоит из электромагнитов (по одному на каждую фазу), электрически соединенных между собой параллельно, и блока управления БУ.
Механически якори 7 приводных выключателей соединены между собой общим валом 10, который в процессе включения и отключения поворачивается вокруг своей продольной оси, и обеспечивает выполнение следующих функций:
управление указателем положении выключателя "ВКЛ — ОТКЛ";
ручное отключение выключателя при аварийных ситуациях;
управление контактами для внешних вспомогательных цепей с помощью постоянного магнита;
предотвращение срабатывания выключателя в неполно-фазном режиме.

Включение выключателя

Исходное разомкнутое состояние контактов 1, 3 вакуумной дугогасительной камеры выключателя обеспечивается за счет воздействия на подвижный контакт 3 отключающей пружины 8 через тяговый изолятор 4. При подаче сигнала "ВКЛ" блок управления выключателя формирует импульс напряжения положительной полярности, который прикладывается к катушкам 9 электромагнитов. При этом в зазоре магнитной системы появляется электромагнитная сила притяжения, по мере своего возрастания преодолевающая усилие пружин отключения 8 и поджатия 5, в результате чего под действием разницы указанных сил якорь электромагнита 7 вместе с тяговыми изоляторами 4 и 2 в момент времени 1 начинают движение в направлении неподвижного контакта 1, сжимая при этом пружину отключения 8.
После замыкания основных контактов (момент времени 2 на осциллограммах) якорь электромагнита продолжает двигаться вверх, дополнительно сжимая пружину поджатия 5. Движение якоря продолжается до тех пор, пока рабочий зазор в магнитной системе электромагнита не станет равным нулю (момент времени 2а на осциллограммах). Далее кольцевой магнит 6 продолжает запасать магнитную энергию, необходимую для удержания выключателя во включенном положении, а катушка 9 по достижении момента времени 3 начинает обесточиваться, после чего привод оказывается   подготовленным к операции отключения. Таким образом, выключатель становится на магнитную защелку, т.е. энергия управления для удержания контактов 1 и 3 в замкнутом положении не потребляется.
В процессе включения выключателя пластина 11, входящая в прорезь вала 10, поворачивает этот вал, перемещая установленный на нем постоянный магнит 12 и обеспечивая срабатывание герконов 13, коммутирующих внешние вспомогательные цепи.

Отключение выключателя

При подаче сигнала "ОТКЛ" блок управления формирует импульс тока, который имеет противоположное направление по отношению к току включения и меньшее амплитудное значение (интервал времени 4 — 5 на осциллограммах). Магнит 6 при этом размагничивается, привод снимается с магнитной защелки, и под действием энергии, накопленной в пружинах отключения 8 и поджатия 5 якорь 7 перемещается вниз, в процессе движения ударяя по тяговому изолятору 4, связанному с подвижным контактом 3. Контакты 1 и 3 размыкаются (момент времени 5 на осциллограммах), и выключатель отключает нагрузку.

Ручное отключение выключателя

Ручное оперативное отключение выключателя осуществляется путем механического воздействия на кнопку ручного отключения, которая в свою очередь через толкатель, шарнирно связанный с валом 10 выключателя, воздействует через этот вал на якоря 7 электромагнитов привода. При этом разрывается магнитная система привода, ее магнитная энергия уменьшается, после чего механической энергии пружины отключения 8 оказывается достаточно для размыкания контактов 1 и 3 выключателя.
Кнопка ручного отключения одновременно выполняет функцию указателя положения выключателя "ВКЛ — ОТКЛ".
Ручное включение выключателя не предусмотрено. Для первого включения выключателя, когда на подстанции отсутствует питание цепей оперативного тока, разработан способ включения выключателя электрическим путем от автономного источника питания.

Конструктивные исполнения выключателя ВВ/TEL

В настоящее время выпускаются выключатели двух основных конструктивных исполнений:
конструктивное исполнение с межполюсным расстоянием
200 мм;
конструктивное исполнение с межполюсным расстоянием 250 мм.
Выключатели конструктивного исполнения с межполюсным расстоянием 200 мм предназначены преимущественно для замены в ячейках КРУ выключателей типов ВМР-10, ВМПЭ-10, ВМПП-10, ВК-10, ВКЭ-10 и других, а также для применения во вновь разрабатываемых ячейках КРУ.
Выключатели данного конструктивного исполнения выпускаются двух модификаций:
с выводом толкателя кнопки ручного отключения в сторону силовых токосъемников;
с выводом толкателя кнопки ручного отключения в сторону, противоположную силовым токосъемникам.
Выключатели конструктивного исполнения с межполюсным расстоянием 250 мм предназначены преимущественно для замены в камерах КСО и КРН выключателей типа ВМГ-133 и других, а также для применения во вновь разрабатываемых камерах КСО и КРН.

Техническая характеристика выключателей серии BB/TEL

Номинальное напряжение, кВ

10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ.

12

Номинальный ток, А.

630, 1000

 

Номинальный ток отключения, кА

1 2,5

20

Сквозной ток короткого замыкания, наибольший пик, кА

32

52

Нормированное  процентное   содержание  апериодической составляющей, %, не более..

40

40

Время отключения полное, мс, не более.

25

25

Время отключения собственное, мс, не более.

15

15

Время включения собственное, мс, не более.

70

70

Ресурс по коммутационной стойкости при отключении:
номинального тока, операций "ВО"

50 000

50 000

(60 — 100) % от номинального тока отключения, операций

1 00

100

Ресурс по механической стойкости, операций "ВО".

50 000

50 000

Номинальное напряжение электромагнитов управления, В

220

220

Диапазон напряжений электромагнитов при включении,
% от номинального значения..

85—110

85— 11 0

Диапазон напряжений электромагнитов   при  отключении, % от номинального значения

65— 1 20

65— 1 20

Наибольший ток электромагнитов управления при номинальном напряжении, А

10

10

Срок службы до списания, лет

25

25

Масса, кг:

 

 

исполнение с межполюсным расстоянием 200 мм

32

32

исполнение с межполюсным расстоянием 250 мм

35,5

35,5

 

Условия эксплуатации выключателей

Вакуумные выключатели серии BB/TEL предназначены для эксплуатации в следующих условиях.
Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ 15150—69, при этом:
наибольшая высота над уровнем моря — до 1000 м;
верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха не должно превышать плюс 55 °С, эффективное значение температуры окружающего воздуха — плюс 40 °С;
нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха — минус 40 °С;
верхнее значение относительной влажности воздуха 1 00 % при температуре плюс 25 °С;
окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры выключателя;
рабочее положение выключателей в пространстве — любое.

Устройства управления вакуумными выключателями BB/TEL

Устройства управления вакуумными выключателями серии TEL являются неотъемлемой частью привода этих выключателей, хотя конструктивно они выполняются в виде отдельных модулей и могут быть установлены как в релейном отсеке шкафов КРУ, так и на выкатных элементах этих шкафов.
Устройства управления серии TEL обеспечивают функционирование вакуумных выключателей BB/TEL при управлении ими от любого источника постоянного, выпрямленного или переменного оперативного тока.

В настоящее время выпускаются следующие виды устройств управления:
блок управления BU/TEL-220-05;
блок управления BU/TEL-220-02.

Для адаптации блоков управления типа BU/TEL-01-220-05 к различным источникам оперативного питания и различным схемам вторичных соединений шкафов КРУ разработаны и выпускаются следующие дополнительные виды устройств управления:
блок управления и размножения сигналов PR/TEL-01; блок управления и размножения сигналов PR/TEL-03; блок питания ВР/TEL-01-220-02-У2; фильтр O/TEL-220-01; фильтр O/TEL-220-02;
блок автономного включения BU/TEL-220-02.
Выбор необходимых устройств управления для организации вторичных цепей модернизируемых КРУ определяется видом источника оперативного питания (аккумуляторная батарея, БПНС, БПТ, УПНС и др.), а также схемой цепей защит и управления этих КРУ. Выбор устройств управления для вновь разрабатываемых КРУ осуществляется на стадии их проектирования.

Предприятием "Таврида Электрик" разработан ряд схем подключения выключателя BB/TEL и устройств управления ко вторичным цепям шкафов различных КРУ.
В настоящее время разработан проект привода БУ/TEL-220-10У2, который совмещает в себе функции всех перечисленных устройств управления и является функционально взаимозаменяемым с большинством приводов других выключателей.

Модернизация КРУ с использованием вакуумных выключателей BB/TEL

Особенностью находящихся в эксплуатации ячеек КРУ, КРУН и камер КСО, КРН с выключателями различных заводов-изготовителей прежних лет выпуска является то обстоятельство, что на данный момент времени эти выключатели, как правило, являются устаревшими физически и морально, в то время как остальные элементы ячеек и камер еще вполне пригодны к эксплуатации и смогут прослужить определенное время.
Таким образом, при проведении реконструкции подстанций перед потребителем встает вопрос: либо закупать взамен устаревших ячеек КРУ или камер КСО новые ячейки и камеры в полном комплекте, либо оставить в эксплуатации существующие ячейки и камеры, заменив в них устаревшие выключатели на более современные.
Преимуществом второго пути решения проблемы является его экономичность, поскольку при реализации этого пути затраты осуществляются лишь на приобретение новых выключателей и их адаптацию к существующим ячейкам.
Затраты потребителя на реконструкцию могут быть сведены к минимуму, если приобретаемые выключатели будут обладать приемлемой ценой и относительно просто встраиваться в модернизируемые ячейки и камеры подстанций. Дополнительными факторами в пользу выбора того или иного выключателя могут быть простота их дальнейшего обслуживания и отсутствие необходимости ремонта в течение всего с рока служб ы.
Всем перечисленным требованиям в полной мере отвечают вакуумные выключатели серии BB/TEL, благодаря чему они успешно приходят на замену другим выключателям в существующих энергосистемах.
Для того, чтобы потребитель не испытывал затруднений в адаптации выключателей серии BB/TEL к существующим шкафам КРУ и камерам КСО, предприятием "Таврида Электрик" разработан и успешно внедрен в эксплуатацию ряд проектов, которые условно разделены на две основные группы:
реконструкция шкафов КРУ и камер КСО стационарного типа;
реконструкция шкафов КРУ с выкатными элементами.
Для реконструкции находящихся в эксплуатации шкафов КРУ (КСО) потребитель может:
заказать монтажный комплект и проводить реконструкцию своими силами;
пригласить для показательной реконструкции и обучения персонала специалистов предприятия "Таврида Электрик";
пригласить специалистов предприятия "Таврида Электрик" для монтажа объекта "под ключ".

Реконструкция шкафов КРУ с выкатными элементами

В настоящее время предприятием "Таврида Электрик" разработаны и успешно реализованы следующие проекты реконструкции шкафов КРУ с выкатными элементами.
1 . Замена выключателей типов ВК-1 0, ВКЭ-1 0 на вакуумные выключатели серии BB/TEL, установленные на выкатном элементе BЭ/TEL, в ячейках КРУ следующих типов: К-47, К-49, К-59, К-104, КМ-1, КМ-1Ф. Данный выкатной элемент применяется и во вновь выпускаемых КРУ.
2. Замена масляных выключателей на выключатели серии   BB/TEL   в   ячейках   зарубежного   производства:   К-03 (производство   Болгарии),   CSIM-1    (производство   бывшей ГДР).
Замена маломасляных выключателей различных типов на выключатели серии BB/TEL в ячейках следующих типов: КВВ0-2, КВС-09, КОФ-120, К-34, К-ШУ, К-YiY, К-IY.
3. Замена маломасляных выключателей серии ВМП на выключатели серии BB/TEL с применением универсального комплекта деталей сопряжения в шкафах КРУ следующих типов: КРУ2-10, КР-10/500, К-ХШ, К-37, К-ХП, К-XXYI.

Выкатной элемент КРУ с вакуумными выключателями

Выкатные элементы тип ВЭ/TEL с вакуумными выключателями BB/TEL применяются в составе новых проектов комплектных распредустройств следующих типов:
К-104м — производства АООТ Московский завод "Электрощит";
К-59 — производства АО "Самарский завод "Электрощит";
КМВ — производства Ишлейского завода высоковольтной аппаратуры;
КРУН-6(10)Л — производства Люберецкого электромеханического завода.
Габаритные и присоединительные размеры выкатных элементов ВЭ/TEL совпадают с аналогичными размерами выкатных элементов с выключателями ВК-10 (ВКЭ-10). Выкатные элементы ВЭ/TEL поставляются потребителю в полностью собранном и отрегулированном виде, поэтому службам потребителя остается лишь вкатить этот выкатной элемент в ячейку КРУ и состыковать разъемы жгутов вторичных цепей выключателя с ответными частями разъемов релейного отсека шкафа КРУ.
Схема соединения вторичных цепей выкатного элемента ВЭ/TEL с выключателем ВВ/TEL и блоком управления ВU/TEL-220-05 согласована с ведущими КРУ-строительными заводами (МЭЩ, СЭЩ, ЗЗВА).
Схема соединения вторичных цепей выкатного элемента ВЭ/TEL с выключателем ВВ/TEL и приводом БУ/TEL-220-10 повторяет схему выкатного элемента с выключателем ВК-10 или ВКЭ-1 0.
Для выкатного элемента ВЭ/TEL с выключателем ВВ/TEL и приводом БУ/TEL-220-10 предусмотрена установка привода выключателя как в релейном отсеке шкафов КРУ, так и на выкатном элементе.


Для защиты от перенапряжений в комплекте с вакуумными выключателями рекомендуется применять ограничители перенапряжений.
Ограничители перенапряжений серий TEL на оксидно-цинковых нелинейных резисторах без искровых промежутков предназначены для защиты электрооборудования станций и сетей от коммутационных и атмосферных перенапряжений и используются для внутренней и наружной установки в сетях низкого, среднего и высокого переменного напряжения промышленной частоты 48 — 62 Гц.
По сравнению с вентильными разрядниками ограничители серий TEL имеют следующие преимущества:
глубокий уровень ограничения для всех видов волн перенапряжений;
отсутствие сопровождающего тока после затухания волны перенапряжения;
простота конструкции и высокая надежность в эксплуатации;
стабильность характеристик и устойчивость к старению; способность к рассеиванию больших энергий; непрерывное подключение к защищаемой сети; стойкость к атмосферным загрязнениям; малые габариты, масса и стоимость.

Конструкция и принцип действия ограничителей перенапряжения TEL

Ограничители серий TEL представляют собой разрядники без искровых промежутков, в которых активная часть состоит из металлооксидных нелинейных резисторов, изготавливаемых из окиси цинка (ZnO) с малыми добавками окислов других металлов.
Высоконелинейная вольт-амперная характеристика резисторов позволяет длительно находиться под действием рабочего напряжения, обеспечивая при этом глубокий уровень защиты перенапряжений.
Резисторы опрессовываются в оболочку из полимерных материалов, которая обеспечивает заданную механическую прочность и изоляционные характеристики. Полимерный корпус обеспечивает надежную защиту от всех внешних воздействий на протяжении всего срока службы. Эта конструкция отлично зарекомендовала себя во всех условиях эксплуатации, включая районы с высоким уровнем атмосферных загрязнений.
В нормальном рабочем режиме ток через ограничитель носит емкостной характер и составляет десятые доли миллиампера. При возникновении волн перенапряжений резисторы ограничителя переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание напряжения на выводах. Когда перенапряжение снижается, ограничитель возвращается в непроводящее состояние.
Ограничители серий TEL были испытаны в соответствии с различными стандартами на взрывобезопасность. При возникновении импульсов тока, значительно превышающих расчетный уровень, разрушение ограничителя происходит без взрывного эффекта.
Все испытания показали отсутствие разрушительных эффектов на окружающую среду, что является принципиальным отличием от ограничителей в фарфоровом или другом прочном корпусе.





Всего комментариев: 0


Вакуумный автоматический выключатель

Конструкция, работа и его применение

Автоматический выключатель - это устройство, которое прерывает электрическую цепь, чтобы предотвратить негарантированный ток, вызванный коротким замыканием, обычно возникающим в результате перегрузки. Его основная функция заключается в прерывании тока после обнаружения неисправности. Чтобы узнать больше о автоматических выключателях, прочтите эту статью Типы автоматических выключателей и их значение. Вакуумный выключатель - это разновидность выключателя, в котором гашение дуги происходит в вакуумной среде.Операция включения и замыкания токоведущих контактов и взаимосвязанного прерывания дуги происходит в вакуумной камере выключателя, которая называется вакуумным выключателем.

Вакуумный автоматический выключатель

Технология вакуумного прерывателя была впервые представлена ​​в 1960 году. Тем не менее, это развивающаяся технология. Со временем размер вакуумного прерывателя уменьшился по сравнению с его размерами начала 1960-х годов благодаря различным техническим разработкам в этой области техники.-4 торр.

Материал, используемый для токоведущих контактов, играет важную роль в работе вакуумного выключателя. Такие сплавы, как медь-висмут или медь-хром, являются идеальным материалом для изготовления контактов VCB.

Конструкция вакуумного автоматического выключателя

Как показано на рисунке выше, вакуумный автоматический выключатель состоит из неподвижного контакта, подвижного контакта и вакуумного прерывателя. Подвижный контакт соединен с механизмом управления сильфоном из нержавеющей стали.Дуговые экраны опираются на изолирующий кожух так, что они закрывают эти экраны и предотвращают конденсацию на изоляционном кожухе. Возможность утечки исключается за счет постоянного уплотнения вакуумной камеры, при этом в качестве внешнего изоляционного тела используется стеклянный или керамический сосуд.

Работа вакуумного силового выключателя

На рисунке ниже показан разрез вакуумного силового выключателя, когда контакты разъединены из-за каких-то ненормальных условий, между контактами возникает дуга, дуга возникает из-за ионизации металла ионов и очень сильно зависит от материала контактов.

Вакуумный выключатель, вид в разрезе

Прерывание дуги в вакуумных выключателях отличается от других типов выключателей. Разделение контактов вызывает выделение пара, который заполняет контактное пространство. Он состоит из положительных ионов, освобожденных от контактного материала. Плотность пара зависит от тока дуги. Когда ток уменьшается, скорость выделения пара уменьшается, и после обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую прочность, если плотность пара уменьшается.

Когда прерываемый ток в вакууме очень мал, дуга имеет несколько параллельных путей. Полный ток делится на множество параллельных дуг, которые отталкиваются друг от друга и распространяются по контактной поверхности. Это называется диффузной дугой, которую можно легко прервать.

При высоких значениях тока дуга концентрируется в небольшой области. Это вызывает быстрое испарение контактной поверхности. Прерывание дуги возможно, если дуга остается в диффузном состоянии. Если ее быстро удалить с контактной поверхности, дуга снова зажжется.

На гашение дуги в вакуумных выключателях в значительной степени влияют материал и форма контактов, а также метод учета пара металла. Путь дуги сохраняется, так что температура в любой точке не будет высокой.

После окончательного прерывания дуги происходит быстрое нарастание электрической прочности изоляции, характерной для вакуумного выключателя. Они подходят для переключения конденсаторов, так как это дает работу без переналадки. Слабый ток прерывается до естественного нуля, что может вызвать прерывание, уровень которого зависит от материала контакта.

Преимущества VCB

Vacuum обеспечивает максимальную изоляционную прочность. Таким образом, он обладает исключительными характеристиками гашения дуги, чем любая другая среда.

  • Вакуумный выключатель имеет долгий срок службы.
  • В отличие от масляного автоматического выключателя (OCB) или воздушного выключателя (ABCB), взрыв VCB предотвращен. Это повышает безопасность обслуживающего персонала.
  • Нет опасности возгорания
  • Вакуумный выключатель быстро работает, поэтому идеально подходит для устранения неисправностей.VCB подходит для многократной эксплуатации.
  • Вакуумные выключатели практически не требуют обслуживания.
  • Отсутствие выброса газов в атмосферу и бесшумная работа.
Недостатки VCB
  • Основным недостатком VCB является то, что он неэкономичен при напряжениях, превышающих 38 кВ.
  • Стоимость выключателя становится чрезмерной при более высоких напряжениях. Это связано с тем, что при высоких напряжениях (выше 38 кВ) требуется последовательное включение более двух номеров выключателя.
  • Кроме того, производство ВКБ в небольших количествах неэкономично.
Применение вакуумного выключателя

Вакуумный выключатель сегодня признан самой надежной технологией прерывания тока для распределительных устройств среднего напряжения. Он требует минимального обслуживания по сравнению с другими технологиями автоматических выключателей.

Эта технология в основном подходит для приложений среднего напряжения. Для более высокого напряжения была разработана вакуумная технология, но это нецелесообразно с коммерческой точки зрения.Вакуумные выключатели используются в распределительных устройствах в металлической оболочке, а также в выключателях в фарфоровом корпусе.

Таким образом, речь идет о работе и применении вакуумных автоматических выключателей (VCB). Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или реализации каких-либо идей электрических и электронных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Каков принцип работы VCB ?

.

Что такое вакуумный автоматический выключатель? Конструкция, работа, преимущества, недостатки и применение вакуумного выключателя

Выключатель, в котором в качестве средства гашения дуги используется вакуум, называется вакуумным выключателем. В этом автоматическом выключателе неподвижный и подвижный контакт заключен в герметичный вакуумный прерыватель. Дуга гаснет, поскольку контакты разделены в высоком вакууме. Он в основном используется для среднего напряжения от 11 кВ до 33 кВ.

Вакуумный выключатель

имеет высокую изоляционную среду для гашения дуги по сравнению с другим автоматическим выключателем.Давление внутри вакуумного прерывателя составляет приблизительно 10 -4 торрентов, и при этом давлении в прерывателе присутствует очень мало молекул. Вакуумный выключатель в основном обладает двумя феноменальными свойствами.

  1. Высокая изоляционная прочность: по сравнению с различными другими изоляционными материалами, используемыми в автоматическом выключателе, вакуум является лучшей диэлектрической средой. Он лучше всех других сред, кроме воздуха и SF 6 , которые используются при высоком давлении.
  2. Когда дуга открывается из-за раздвигания контактов в вакууме, прерывание происходит при первом нулевом токе.При прерывании дуги их электрическая прочность увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими выключателями.

Два вышеуказанных свойства делают гидромолоты более эффективными, менее громоздкими и более дешевыми. Их срок службы также намного больше, чем у любого другого автоматического выключателя, и почти не требуется обслуживания.

Конструкция вакуумного выключателя

По конструкции он очень прост по сравнению с любым другим выключателем. Их конструкция в основном разделена на три части, т.е.е. неподвижные контакты, подвижный контакт и дугогасительный экран, который размещается внутри камеры прерывания дуги.

Наружная оболочка вакуумного выключателя сделана из стекла, поскольку стеклянная оболочка помогает при осмотре выключателя снаружи после срабатывания. Если стекло становится молочным по сравнению с исходным серебристым зеркалом, это указывает на то, что прерыватель теряет вакуум.

Неподвижный и подвижный контакты выключателя размещены внутри дугового экрана.Давление в вакуумном прерывателе во время герметизации поддерживается на уровне примерно 10 -6 торр. Подвижные контакты выключателя перемещаются на расстояние от 5 до 10 мм в зависимости от рабочего напряжения.

Металлический сильфон из нержавеющей стали используется для перемещения подвижных контактов. Конструкция металлического сильфона очень важна, поскольку срок службы вакуумного выключателя зависит от способности компонента удовлетворительно выполнять повторяющиеся операции.

Рабочий вакуумный выключатель

Когда в системе происходит короткое замыкание, контакты выключателя раздвигаются, и, следовательно, между ними возникает дуга. Когда токоведущие контакты разводятся, температура их соединяемых частей очень высока, из-за чего происходит ионизация. Из-за ионизации контактное пространство заполняется паром положительных ионов, который выделяется из материала контакта.

Плотность пара зависит от тока дуги.Из-за спадающего режима волны тока скорость выделения пара падает, и после обнуления тока среда восстанавливает свою диэлектрическую прочность при условии, что плотность пара вокруг контактов снижается. Следовательно, дуга больше не зажигается, потому что пары металла быстро удаляются из зоны контакта.

Прерывание тока в вакуумном автоматическом выключателе

Прерывание тока в вакуумном выключателе зависит от давления пара и свойств электронной эмиссии материала контакта.На уровень измельчения также влияет теплопроводность - чем ниже теплопроводность, тем ниже уровень измельчения.

Можно уменьшить уровень тока, при котором происходит резка, путем выбора контактного материала, который выделяет достаточно пара металла, чтобы позволить току достичь очень низкого или нулевого значения, но это делается редко, так как это влияет на электрическую прочность неблагоприятно.

Вакуумное восстановление дуги вакуумного силового выключателя

Высокий вакуум обладает чрезвычайно высокой диэлектрической прочностью.При нулевом токе дуга гаснет очень быстро, и очень быстро устанавливается диэлектрическая прочность. Этот возврат диэлектрической прочности происходит из-за того, что испаренный металл, который локализуется между контактами, быстро диффундирует из-за отсутствия молекул газа. После прерывания дуги сила восстановления в течение первых нескольких микросекунд составляет 1 кВ / мкс в секунду для тока дуги 100 А.

Благодаря вышеупомянутым характеристикам вакуумного выключателя, он способен без каких-либо затруднений справляться с тяжелыми переходными процессами восстановления, связанными с короткими замыканиями.

Свойство контактного материала

Материал контактов вакуумного силового выключателя должен иметь следующие свойства.

  • Материал должен иметь высокую электропроводность, чтобы пропускать нормальные токи нагрузки без перегрева.
  • Контактный материал должен иметь низкое сопротивление и высокую плотность.
  • Материал должен обладать высокой теплопроводностью, чтобы быстро рассеивать большое количество тепла, выделяемого во время дуги.
  • Материал должен иметь высокую устойчивость к дуге и низкий уровень прерывания тока.

Преимущества вакуумного выключателя

  • Вакуумный выключатель не требует дополнительной заливки маслом или газом. Они не нуждаются в периодической дозаправке.
  • Быстрое восстановление высокой диэлектрической прочности при прерываниях тока, когда дуга возникает только в течение половины цикла или меньше после надлежащего разъединения контактов.
  • Выключатель компактный и автономный. Его можно установить в любой необходимой ориентации.
  • По вышеуказанным причинам, а также предлагаемым экономическим преимуществам, вакуумный выключатель пользуется большой популярностью.

Недостаток вакуумного выключателя

  • Требования высоких технологий к производству вакуумных камер.
  • Требуются дополнительные ограничители перенапряжения для прерывания малых токов намагничивания в определенном диапазоне.
  • Потеря вакуума из-за повреждения при транспортировке или отказа делает весь прерыватель бесполезным, и его нельзя отремонтировать на месте.

Применение вакуумного силового выключателя

  • Из-за короткого промежутка и отличного восстановления вакуумного выключателя они очень полезны в качестве высокоскоростных включающих выключателей во многих промышленных приложениях.
  • При высоком напряжении и низком прерываемом токе эти выключатели имеют определенное преимущество перед другими выключателями.
  • При низкой отключающей способности при отказе стоимость ниже по сравнению с другими отключающими устройствами.
  • Из-за минимальных требований к техническому обслуживанию эти выключатели очень подходят для систем, требующих напряжения от 11 до 33 кВ.
.

Как сбросить автоматический выключатель

В большинстве домов используются автоматические выключатели, отключающие питание комнаты при возникновении электрической перегрузки или короткого замыкания. Автоматический выключатель удобно отключает питание только проблемной цепи, не отключая все в доме [источник: Barnhart, Carey, Hamilton, Prestly, Strong]

Вот как сбросить автоматический выключатель. Важно: Во избежание поражения электрическим током наденьте защитные очки, убедитесь, что руки сухие, отойдите в сторону и встаньте на сухую поверхность при включении автоматического выключателя.

Объявление

  • Выключите все освещение и отключите все от электросети в пораженной комнате или комнатах.
  • Возьмите фонарик и откройте панель автоматического выключателя, чтобы вы могли видеть автоматические выключатели. Каждый прерыватель имеет три положения: на , на и центральное положение.
  • Найдите автоматический выключатель с переключателем в центральном положении.
  • Установите переключатель на на , а затем на на .
  • Подождите немного, чтобы проверить, остается ли переключатель в положении на . Если это так, автоматический выключатель сбрасывается, и в комнату восстанавливается питание. Если переключатель не остается в положении на , это указывает на серьезную проблему с проводкой. Обратитесь к квалифицированному электрику.

Предполагая, что переключатель остается включенным, пора найти причину проблемы. Двумя наиболее частыми причинами являются короткое замыкание устройства или одновременное выполнение слишком большого количества вещей, что приводит к перегрузке цепи.

Вот как найти проблему:

  • Проверьте короткое замыкание, включив каждый свет. Если выключатель остается включенным, осторожно подключите каждое устройство. Если автоматический выключатель срабатывает, когда вы что-то подключаете, вы нашли источник проблемы. Отключите устройство и перезапустите прерыватель. Вы можете проверить подозрение на короткое замыкание, проверив шнур питания на наличие расплавленной изоляции. Также проверьте вилку и розетку на запах гари или обугливания.
  • Проверьте наличие перегрузки, подключив все и включив все.Если прерыватель срабатывает, отключите некоторые источники энергии, такие как кондиционер или обогреватели, или подключите их к розетке другой цепи [источник: Сделай сам].
.Вакуумные выключатели

Преимущества Недостатки

Вакуумные выключатели

используются для коммутации в системах высокого напряжения (ВН). Вакуумные выключатели более эффективны, менее громоздки и дешевле. Он находится на одном уровне с элегазовыми выключателями, которые широко используются в энергосистемах для коммутации высокого напряжения. Срок службы вакуумных выключателей намного больше, чем у обычных автоматических выключателей, и почти не требуется техническое обслуживание. Вакуумные выключатели идеально подходят для большинства задач, встречающихся в типичных электрических сетях и промышленных приложениях.

Каждая среда с давлением ниже атмосферного, т. Е. 760 мм рт. Ст., Называется «вакуумом». Низкое давление измеряется в торр (1 торр = 1 мм рт. Ст.). Давление ниже примерно 10 -5 торр считается высоким вакуумом. Этот высокий вакуум обеспечивает высокую диэлектрическую прочность для гашения дуги.

High Vacuum обладает двумя выдающимися характеристиками:

  • Самая высокая прочность изоляции - по сравнению с другими изоляционными материалами, используемыми в автоматических выключателях, вакуум является лучшей диэлектрической средой.Он лучше всех других изоляционных материалов, кроме воздуха и газа SF 6 , которые обычно используются при высоком давлении.
  • Когда контакты разъединяются в вакууме, электрическая прочность изоляции на контактах увеличивается в тысячи раз по сравнению с другими автоматическими выключателями

Благодаря вышеуказанным свойствам вакуумные автоматические выключатели имеют некоторые преимущества по сравнению с обычными автоматическими выключателями

.

Преимущества вакуумных выключателей

  • Вакуумные выключатели не требуют заливки ни газом, ни маслом.Им не нужна дополнительная воздушная система, обработка масла и периодическое техническое обслуживание.
  • Быстрое восстановление очень высокой диэлектрической прочности при прерывании тока, так что после надлежащего разъединения контактов возникает только полупериод или меньше дуги.
  • Без выбросов газов, следовательно, без загрязнения
  • Прерывание тока происходит при первом нулевом токе после разъединения контактов без повторного включения, что делает его исключительно удобным для переключения конденсаторов и кабелей и провисания длинных линий
  • Очень высокая частота сети и выдерживаемое импульсное напряжение с малым расстоянием между контактами, что упрощает срабатывание и синхронизацию
  • Невзрывоопасная и бесшумная работа по сравнению с воздушными и элегазовыми выключателями
  • Выключатель компактный и автономный.Может быть установлен в любой ориентации
  • В вакууме нет продуктов разложения газа, и, следовательно, герметичный вакуумный прерыватель защищает автоматический выключатель от воздействия окружающей среды
  • Может использоваться при любом напряжении до 230 кВ и выше, где требуется более длительный срок службы и работа без обслуживания
  • Подходит для многократного режима работы
  • В вакууме контакты не окисляются, поэтому их небольшое сопротивление сохраняется в течение всего срока службы

По вышеуказанным причинам с добавлением экономических преимуществ эти автоматические выключатели широко используются.Однако у них есть некоторые недостатки, которые будут объяснены ниже

. .

Смотрите также