Vakuuminio grandinės pertraukiklio raidos ir charakteristikų apžvalga

[Vakuuminio grandinės pertraukiklio raidos ir charakteristikų apžvalga]: vakuuminis grandinės pertraukiklis reiškia grandinės pertraukiklį, kurio kontaktai uždaromi ir atidaromi vakuume.Vakuuminius grandinės pertraukiklius iš pradžių tyrė Jungtinė Karalystė ir JAV, o vėliau jie buvo sukurti Japonijoje, Vokietijoje, buvusioje Sovietų Sąjungoje ir kitose šalyse.Kinija pradėjo tyrinėti vakuuminių grandinės pertraukiklių teoriją nuo 1959 m., o aštuntojo dešimtmečio pradžioje oficialiai pagamino įvairius vakuuminius grandinės pertraukiklius.

Vakuuminis grandinės pertraukiklis reiškia grandinės pertraukiklį, kurio kontaktai yra uždaryti ir atidaryti vakuume.

Vakuuminius grandinės pertraukiklius iš pradžių tyrė Jungtinė Karalystė ir JAV, o vėliau jie buvo sukurti Japonijoje, Vokietijoje, buvusioje Sovietų Sąjungoje ir kitose šalyse.Kinija vakuuminių grandinės pertraukiklių teoriją pradėjo studijuoti 1959 m., o aštuntojo dešimtmečio pradžioje oficialiai pagamino įvairių tipų vakuuminius grandinės pertraukiklius.Dėl nuolatinių inovacijų ir gamybos technologijų, tokių kaip vakuuminis pertraukiklis, veikimo mechanizmas ir izoliacijos lygis, tobulinimas vakuuminį grandinės pertraukiklį sparčiai vystė, o didelės talpos, miniatiūrizavimo, intelekto ir patikimumo tyrimuose buvo pasiekta nemažai reikšmingų pasiekimų.

Dėl gerų lanko gesinimo charakteristikų, tinkamų dažnam darbui, ilgaamžiškumui, aukštam veikimo patikimumui ir ilgu priežiūros nereikalaujančiu periodu, vakuuminiai grandinės pertraukikliai buvo plačiai naudojami miesto ir kaimo elektros tinklų transformacijoje, chemijos pramonėje, metalurgijoje, geležinkelyje. elektrifikavimo, kasybos ir kitose Kinijos energetikos pramonės šakose.Produktai svyruoja nuo kelių ZN1-ZN5 veislių praeityje iki dešimčių modelių ir veislių dabar.Nominali srovė siekia 4000A, trūkimo srovė siekia 5OKA, net 63kA, o įtampa siekia 35kV.

Vakuuminio grandinės pertraukiklio raida ir charakteristikos bus matomos iš kelių pagrindinių aspektų, įskaitant vakuuminio pertraukiklio kūrimą, veikimo mechanizmo kūrimą ir izoliacijos struktūros kūrimą.

Vakuuminių pertraukiklių raida ir charakteristikos

2.1Vakuuminių pertraukiklių kūrimas

Idėja naudoti vakuuminę terpę lankui gesinti buvo iškelta XIX amžiaus pabaigoje, o ankstyviausias vakuuminis pertraukiklis buvo pagamintas XX a. 2 dešimtmetyje.Tačiau dėl vakuuminių technologijų, medžiagų ir kitų techninių lygių ribotumo tais laikais tai nebuvo praktiška.Nuo šeštojo dešimtmečio, tobulėjant naujoms technologijoms, buvo išspręsta daug vakuuminių pertraukiklių gamybos problemų, o vakuuminis jungiklis pamažu pasiekė praktinį lygį.XX amžiaus šeštojo dešimtmečio viduryje JAV „General Electric Company“ pagamino vakuuminių grandinės pertraukiklių partiją, kurios vardinė pertraukimo srovė buvo 12KA.Vėliau, šeštojo dešimtmečio pabaigoje, sukūrus vakuuminius pertraukiklius su skersiniais magnetinio lauko kontaktais, vardinė trūkimo srovė buvo padidinta iki 3OKA.Po 1970-ųjų Japonijos Toshiba Electric Company sėkmingai sukūrė vakuuminį pertraukiklį su išilginiais magnetinio lauko kontaktais, kurie dar padidino vardinę pertraukimo srovę iki daugiau nei 5OKA.Šiuo metu vakuuminiai grandinės pertraukikliai buvo plačiai naudojami 1KV ir 35kV elektros paskirstymo sistemose, o vardinė pertraukimo srovė gali siekti 5OKA-100KAo.Kai kurios šalys gamino ir 72kV/84kV vakuuminius pertraukiklius, tačiau jų nedaug.DC aukštos įtampos generatorius

Pastaraisiais metais Kinijoje sparčiai vystėsi ir vakuuminių grandinės pertraukiklių gamyba.Šiuo metu buitinių vakuuminių pertraukiklių technologija prilygsta užsienio gaminiams.Yra vakuuminiai pertraukikliai, naudojantys vertikalaus ir horizontalaus magnetinio lauko technologijas bei centrinio uždegimo kontaktų technologiją.Iš Cu Cr lydinio medžiagų pagaminti kontaktai Kinijoje sėkmingai atjungė 5OKA ir 63kAo vakuuminius pertraukiklius, kurie pasiekė aukštesnį lygį.Vakuuminis grandinės pertraukiklis gali visiškai naudoti buitinius vakuumo pertraukiklius.

2.2Vakuuminio pertraukiklio charakteristikos

Vakuuminio lanko gesinimo kamera yra pagrindinis vakuuminio grandinės pertraukiklio komponentas.Jis palaikomas ir sandarinamas stiklu arba keramika.Viduje yra dinaminiai ir statiniai kontaktai bei ekranuojantys dangteliai.Kameroje yra neigiamas slėgis.Vakuuminis laipsnis yra 133 × 10 Devyni 133 × LOJPa, kad būtų užtikrintas lanko gesinimo efektyvumas ir izoliacijos lygis lūžimo metu.Sumažėjus vakuumo laipsniui, jo lūžimo charakteristikos žymiai sumažės.Todėl vakuuminio lanko gesinimo kamera neturi būti veikiama jokios išorinės jėgos, jos negalima trankyti ar plakti rankomis.Perkraunant ir prižiūrint jis neturi būti apkrautas.Draudžiama ką nors dėti ant vakuuminio grandinės pertraukiklio, kad krintant nepažeistų vakuuminio lanko gesinimo kamera.Prieš pristatymą vakuuminis grandinės pertraukiklis turi būti griežtai patikrintas ir sumontuotas.Techninės priežiūros metu visi lanko gesinimo kameros varžtai turi būti pritvirtinti, kad būtų užtikrintas vienodas įtempis.

Vakuuminis grandinės pertraukiklis nutraukia srovę ir užgesina lanką vakuuminio lanko gesinimo kameroje.Tačiau pačiame vakuuminiame jungiklyje nėra įrenginio, kuris kokybiškai ir kiekybiškai stebėtų vakuuminio laipsnio charakteristikas, todėl vakuumo laipsnio mažinimo gedimas yra paslėptas gedimas.Tuo pačiu metu vakuumo laipsnio sumažinimas rimtai paveiks vakuuminio grandinės pertraukiklio gebėjimą atjungti viršsrovę ir smarkiai sumažės grandinės pertraukiklio tarnavimo laikas, o tai sukels jungiklio sprogimą, kai tai rimta.

Apibendrinant galima pasakyti, kad pagrindinė vakuuminio pertraukiklio problema yra ta, kad sumažėja vakuumo laipsnis.Pagrindinės vakuumo mažinimo priežastys yra šios.

(1) Vakuuminis grandinės pertraukiklis yra subtilus komponentas.Išvykus iš gamyklos, elektroninių vamzdžių gamykloje gali atsirasti stiklo ar keraminių sandariklių nuotėkio po daugelio transportavimo smūgių, montavimo smūgių, atsitiktinių susidūrimų ir pan.

(2) Vakuuminio pertraukiklio medžiagoje arba gamybos procese yra problemų, o nuotėkio vietos atsiranda po kelių operacijų.

(3) Padalinto tipo vakuuminiam grandinės pertraukikliui, pavyzdžiui, elektromagnetiniam veikimo mechanizmui, dėl didelio veikimo jungties atstumo jis tiesiogiai veikia sinchronizavimą, atšokimą, pervažiavimą ir kitas jungiklio charakteristikas, kad pagreitintų vakuuminio laipsnio sumažinimas.DC aukštos įtampos generatorius

Vakuuminio pertraukiklio vakuuminio laipsnio mažinimo gydymo metodas:

Dažnai stebėkite vakuuminį pertraukiklį ir reguliariai naudokite vakuuminio jungiklio vakuuminį testerį, kad išmatuotų vakuumo pertraukiklio vakuumo laipsnį, kad įsitikintumėte, jog vakuumo pertraukiklio vakuumo laipsnis yra nurodytame diapazone;Kai vakuumo laipsnis sumažėja, vakuumo pertraukiklis turi būti pakeistas, o būdingi bandymai, tokie kaip smūgis, sinchronizavimas ir atšokimas, turi būti atlikti gerai.

3. Veikimo mechanizmo kūrimas

Veikimo mechanizmas yra vienas iš svarbių aspektų vertinant vakuuminio grandinės pertraukiklio veikimą.Pagrindinė priežastis, turinti įtakos vakuuminio grandinės pertraukiklio patikimumui, yra mechaninės veikimo mechanizmo charakteristikos.Pagal veikimo mechanizmo raidą jį galima suskirstyti į šias kategorijas.DC aukštos įtampos generatorius

3.1Rankinis valdymo mechanizmas

Veikimo mechanizmas, pagrįstas tiesioginiu uždarymu, vadinamas rankiniu valdymo mechanizmu, kuris daugiausia naudojamas valdyti grandinės pertraukiklius su žema įtampa ir maža vardine pertraukimo srove.Rankinis mechanizmas retai naudojamas lauko energijos skyriuose, išskyrus pramonės ir kasybos įmones.Rankinio valdymo mechanizmas yra paprastos konstrukcijos, nereikalauja sudėtingos pagalbinės įrangos ir turi trūkumą, kad jis negali automatiškai užsidaryti ir gali būti valdomas tik lokaliai, o tai nėra pakankamai saugu.Todėl rankinį valdymo mechanizmą beveik pakeitė spyruoklinis valdymo mechanizmas su rankiniu energijos kaupimu.

3.2Elektromagnetinis veikimo mechanizmas

Veikimo mechanizmas, uždaromas elektromagnetine jėga, vadinamas elektromagnetiniu veikimo mechanizmu d.CD17 mechanizmas sukurtas derinant su vietiniais ZN28-12 gaminiais.Struktūroje jis taip pat yra išdėstytas prieš ir už vakuuminio pertraukiklio.

Elektromagnetinio veikimo mechanizmo privalumai yra paprastas mechanizmas, patikimas veikimas ir mažos gamybos sąnaudos.Trūkumai yra tai, kad uždarymo ritės sunaudojama galia yra per didelė, todėl ją reikia paruošti [Vakuuminio grandinės pertraukiklio raidos ir charakteristikų apžvalga]: Vakuuminis jungiklis reiškia grandinės pertraukiklį, kurio kontaktai yra uždaromi ir atidaromi. vakuume.Vakuuminius grandinės pertraukiklius iš pradžių tyrė Jungtinė Karalystė ir JAV, o vėliau jie buvo sukurti Japonijoje, Vokietijoje, buvusioje Sovietų Sąjungoje ir kitose šalyse.Kinija pradėjo tyrinėti vakuuminių grandinės pertraukiklių teoriją nuo 1959 m., o aštuntojo dešimtmečio pradžioje oficialiai pagamino įvairius vakuuminius grandinės pertraukiklius.

Brangios baterijos, didelė uždarymo srovė, didelė struktūra, ilgas veikimo laikas ir palaipsniui mažėjanti rinkos dalis.

3.3Spyruoklinio veikimo mechanizmas DC aukštos įtampos generatorius

Spyruoklės veikimo mechanizmas naudoja sukauptą energijos spyruoklę kaip galią, kad jungiklis užsidarytų.Jis gali būti varomas darbo jėgos arba mažos galios kintamosios ir nuolatinės srovės varikliais, todėl uždarymo galiai iš esmės neturi įtakos išoriniai veiksniai (pvz., maitinimo įtampa, oro šaltinio oro slėgis, hidraulinio slėgio šaltinio hidraulinis slėgis), kurie gali ne tik pasiekti aukštą uždarymo greitį, bet taip pat atlikti greitą automatinį pakartotinį uždarymą;Be to, palyginti su elektromagnetiniu veikimo mechanizmu, spyruoklinis veikimo mechanizmas turi mažą kainą ir mažą kainą.Tai dažniausiai vakuuminiame jungiklyje naudojamas veikimo mechanizmas, o jo gamintojų taip pat daugiau, kurie nuolat tobulėja.Tipiški mechanizmai CT17 ir CT19, su jais naudojami ZN28-17, VS1 ir VGl.

Paprastai spyruoklinis veikimo mechanizmas turi šimtus dalių, o perdavimo mechanizmas yra gana sudėtingas, su dideliu gedimų dažniu, daugybe judančių dalių ir aukštais gamybos proceso reikalavimais.Be to, spyruoklinio veikimo mechanizmo struktūra yra sudėtinga, yra daug slankiojančių trinties paviršių, ir dauguma jų yra pagrindinėse dalyse.Ilgai eksploatuojant šių dalių susidėvėjimas ir korozija, taip pat tepalų praradimas ir sukietėjimas sukels veikimo klaidas.Iš esmės yra šie trūkumai.

(1) Grandinės pertraukiklis atsisako veikti, tai yra, jis siunčia veikimo signalą grandinės pertraukikliui neuždarydamas ir neatsidarydamas.

(2) Jungiklio negalima uždaryti arba jis atjungiamas po uždarymo.

(3) Nelaimingo atsitikimo atveju negalima atjungti relės apsaugos ir grandinės pertraukiklio.

(4) Sudeginkite uždarymo ritę.

Veikimo mechanizmo gedimo priežasties analizė:

Grandinės pertraukiklis atsisako veikti, o tai gali atsirasti dėl įtampos praradimo arba darbinės įtampos per mažos įtampos, darbo grandinės atjungimo, uždarymo arba atidarymo ritės atjungimo ir prasto papildomo jungiklio kontaktų kontakto. ant mechanizmo.

Jungiklis negali būti uždarytas arba atidaromas po uždarymo, o tai gali būti dėl per mažos darbinio maitinimo šaltinio įtampos, per didelės grandinės pertraukiklio judančio kontakto kontakto eigos, papildomo jungiklio blokuojamojo kontakto atjungimo ir per mažo maitinimo šaltinio. jungtis tarp valdymo mechanizmo pusės veleno ir fiksatoriaus;

Avarijos metu nepavyko atjungti relės apsaugos veiksmo ir grandinės pertraukiklio.Gali būti, kad atidaromoje geležies šerdyje yra pašalinių medžiagų, kurios trukdė geležinei šerdies lanksčiai veikti, atidarymo išjungimo pusė velenas negalėjo lanksčiai suktis, o atidarymo veikimo grandinė buvo atjungta.

Galimos uždarymo ritės degimo priežastys: užsidarius nuolatinės srovės kontaktoriaus negalima atjungti, užsidaręs pagalbinis jungiklis nesisuka į atidarymo padėtį, o pagalbinis jungiklis atsilaisvinęs.

3.4Nuolatinio magneto mechanizmas

Nuolatinio magneto mechanizmas naudoja naują veikimo principą, kuris organiškai sujungia elektromagnetinį mechanizmą su nuolatiniu magnetu, išvengiant neigiamų veiksnių, atsirandančių dėl mechaninio sujungimo uždarymo ir atidarymo padėtyje bei užrakinimo sistemoje.Nuolatinio magneto sukuriama laikymo jėga gali išlaikyti vakuuminį grandinės pertraukiklį uždarymo ir atidarymo padėtyse, kai reikia bet kokios mechaninės energijos.Jame yra valdymo sistema, leidžianti įgyvendinti visas vakuuminio grandinės pertraukiklio funkcijas.Jį daugiausia galima suskirstyti į du tipus: monostabilią nuolatinę magnetinę pavarą ir bistabilią nuolatinę magnetinę pavarą.Bistabilios nuolatinės magnetinės pavaros veikimo principas yra tas, kad pavaros atidarymas ir uždarymas priklauso nuo nuolatinės magnetinės jėgos;Monostabilaus nuolatinio magneto veikimo mechanizmo veikimo principas yra greitai atsidaryti naudojant energijos kaupimo spyruoklę ir išlaikyti atidarymo padėtį.Tik uždarymas gali išlaikyti nuolatinę magnetinę jėgą.Pagrindinis „Trede Electric“ produktas yra monostabili nuolatinio magneto pavara, o vidaus įmonės daugiausia kuria bistabilią nuolatinio magneto pavarą.

Bistabilaus nuolatinio magneto pavaros struktūra skiriasi, tačiau yra tik dviejų rūšių principai: dvigubos ritės tipas (simetriškas) ir vienos ritės tipas (asimetrinis).Šios dvi struktūros trumpai pristatomos toliau.

(1) Dvigubos ritės nuolatinio magneto mechanizmas

Dvigubos ritės nuolatinio magneto mechanizmui būdinga: nuolatinio magneto naudojimas vakuuminiam grandinės pertraukikliui išlaikyti atitinkamai atidarymo ir uždarymo ribinėse padėtyse, sužadinimo ritė stumti mechanizmo geležinę šerdį iš atidarymo padėties į uždarymo padėtį ir naudojant kita sužadinimo ritė, skirta mechanizmo geležinei šerdies nustumti iš uždarymo padėties į atidarymo padėtį.Pavyzdžiui, ABB VMl perjungimo mechanizmas priima šią struktūrą.

(2) Vienos ritės nuolatinio magneto mechanizmas

Vienos ritės nuolatinio magneto mechanizmas taip pat naudoja nuolatinius magnetus, kad vakuuminis grandinės pertraukiklis būtų ribinėse atidarymo ir uždarymo padėtyse, tačiau atidarymui ir uždarymui naudojama viena jaudinanti ritė.Taip pat yra dvi sužadinimo ritės atidarymui ir uždarymui, tačiau dvi ritės yra toje pačioje pusėje, o lygiagrečios ritės srauto kryptis yra priešinga.Jo principas yra toks pat kaip ir vienos ritės nuolatinio magneto mechanizmo.Uždarymo energija daugiausia gaunama iš sužadinimo ritės, o atidarymo energija daugiausia gaunama iš atidarymo spyruoklės.Pavyzdžiui, GVR kolonoje montuojamas vakuuminis grandinės pertraukiklis, kurį JK pristatė Whipp&Bourne Company, naudoja šį mechanizmą.

Remiantis aukščiau pateiktomis nuolatinio magneto mechanizmo charakteristikomis, galima apibendrinti jo privalumus ir trūkumus.Privalumai yra tai, kad konstrukcija yra gana paprasta, palyginti su spyruokliniu mechanizmu, jos komponentai sumažėja apie 60%;Turint mažiau komponentų, gedimų dažnis taip pat sumažės, todėl patikimumas yra didelis;Ilgas mechanizmo tarnavimo laikas;Mažas dydis ir lengvas svoris.Trūkumas yra tas, kad, kalbant apie atidarymo charakteristikas, nes judanti geležinė šerdis dalyvauja atidarymo judesyje, atidarant judančios sistemos judesio inercija labai padidėja, o tai labai nepalanku gerinti standaus atidarymo greitį;Dėl didelės darbinės galios jį riboja kondensatoriaus talpa.

4. Izoliacijos konstrukcijos kūrimas

Remiantis statistiniais duomenimis ir avarijų rūšių analize, susijusia su aukštos įtampos jungtuvų eksploatavimu nacionalinėje elektros sistemoje, remiantis atitinkamais istoriniais duomenimis, neatidarymas sudaro 22,67 proc.;Atsisakymas bendradarbiauti sudarė 6,48 proc.;9,07% lūžimo ir padarymo avarijos;Izoliacijos avarijos sudarė 35,47 proc.;nelaimingas atsitikimas sudarė 7,02%;Upių uždarymo avarijos sudaro 7,95 %;Išorinės jėgos ir kiti nelaimingi atsitikimai sudarė 11 439 bruto, iš kurių daugiausia buvo izoliacijos ir atskyrimo atmetimo avarijos, sudarančios apie 60 % visų nelaimingų atsitikimų.Todėl izoliacijos konstrukcija taip pat yra pagrindinis vakuuminio grandinės pertraukiklio taškas.Pagal fazinės kolonos izoliacijos pokyčius ir plėtrą iš esmės ją galima suskirstyti į tris kartas: oro izoliaciją, kompozitinę izoliaciją ir tvirtą sandarų polių izoliaciją.