Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Co to jest wyłącznik próżniowy i jak działa

KRYTERIA I OGRANICZENIA DLA BEZPIECZNEGO PAŃSTWA

Wersja klimatyczna i kategoria umieszczenia U2 zgodnie z GOST 1550, warunki pracy w tym przypadku:

  • najwyższa wysokość do 3000 m;
  • przyjmuje się, że górna robocza wartość temperatury powietrza otoczenia w rozdzielnicy (KSO) wynosi plus 55°C, efektywna wartość temperatury otoczenia rozdzielnicy i KSO wynosi plus 40°C;
  • dolna robocza wartość temperatury powietrza otoczenia wynosi minus 40°С;
  • górna wartość wilgotności względnej powietrza 100% przy plus 25°С;
  • środowisko nie jest wybuchowe, nie zawiera gazów i par szkodliwych dla izolacji, nie jest nasycone pyłami przewodzącymi w stężeniach obniżających parametry wytrzymałości elektrycznej izolacji wyłącznika.

Pozycja pracy w przestrzeni - dowolna. Dla wersji 59, 60, 70, 71 - podstawa w dół lub w górę. Przełączniki przeznaczone są do pracy w operacjach „O” i „B” oraz w cyklach O – 0,3 s – VO – 15 s – VO; O - 0,3 s - VO - 180 s - VO.
Parametry styków pomocniczych wyłącznika podano w tabeli 3.1.
Pod względem odporności na zewnętrzne czynniki mechaniczne wyłącznik odpowiada grupie M 7 zgodnie z GOST 17516.1-90, podczas gdy wyłącznik działa pod wpływem drgań sinusoidalnych w zakresie częstotliwości (0,5 * 100) Hz z maksymalną amplitudą przyspieszenia 10 m/s2 (1 q) oraz wielokrotne uderzenia z przyspieszeniem 30 m/s2 (3 q).

Tabela 3.1 - Parametry styków pomocniczych wyłącznika

Nr p / p

Parametr

Wartość znamionowa

1

2

3

1

Maksymalne napięcie robocze, V (AC i DC)

400

2

Maksymalna moc przełączania w obwodach prądu stałego przy t=1 ms, W

40

3

Maksymalna moc przełączania w obwodach AC
prąd przy cos j= 0,8, VA

40

4

Maksymalny prąd skrośny, A

4

5

Napięcie probiercze, V (DC)

1000

6

Rezystancja styku, µOhm, nie więcej

80

7

Przełączanie zasobów przy maksymalnym prądzie wyłączającym, cykle B-O

106

8

Trwałość mechaniczna, cykle V-O

106

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
 

Rysunek 3.1

Przełączniki spełniają wymagania GOST687, IEC-56 i specyfikacji TU U 25123867.002-2000 (oraz ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
Zależność trwałości przełączania wyłączników od wielkości przerywanego prądu pokazano na ryc. 3.1.

Przełączniki spełniają wymagania GOST 687, IEC-56 i specyfikacji TU U 25123867.002-2000 (oraz ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
Zależność trwałości przełączania wyłączników od wielkości przerywanego prądu pokazano na ryc. 3.1.

Technologia wyłącznika próżniowego.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Główna pozioma linia pokrycia w „pokoju czystym”. VIL, Finchley, 1978.

Produkcja próżniowych zsypów łukowych odbywa się w specjalnych instalacjach z wykorzystaniem nowoczesnych technologii – „clean room”, piece próżniowe itp.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Warsztat wyłączników próżniowych w RPA, 1990

Produkcja komory próżniowej to zaawansowany technologicznie proces produkcyjny. Po zmontowaniu komory wyłącznika umieszczane są w piecu próżniowym, gdzie są hermetycznie zamykane.

Cztery główne punkty w produkcji próżniowej komory łukowej:

  1. pełna próżnia
  2. szczegółowe obliczenia parametrów elektrycznych.
  3. system kontroli łuku
  4. materiał grupy kontaktowej

Cztery kluczowe punkty w produkcji wyłączników próżniowych:

1. doskonała ogólna jakość wykonania urządzenia.
2. dokładne obliczenie parametrów elektromagnetycznych urządzenia. W przypadku błędów w konstrukcji urządzenia możliwa jest interferencja elektromagnetyczna pomiędzy odłącznikami.
3. mechanizm. Konieczne jest zapewnienie krótkiego skoku mechanizmu i niskiego zużycia energii. Np. przy przełączeniu na 38kV wymagany skok mechanizmu wynosi 1/2″, a jednocześnie zużycie energii nie przekracza 150 J.
4. Doskonale uszczelnione szwy spawalnicze.

Urządzenie klasycznej próżniowej komory łukowej.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
komora łukowa V8 15 kV (średnica 4 1/2″). Początek lat 70.

Zdjęcie przedstawia główne elementy konstrukcji komory próżniowej.

Sterowanie łukiem elektrycznym: promieniowe pole magnetyczne.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Szybka ramka do fotografowania (5000 klatek na sekundę).
podkładka łamacza. średnica 2”.
Promieniowe pole magnetyczne
31,5 kArm 12 kVrms.
Proces ten zachodzi dzięki samoindukcji promieniowego pola magnetycznego (wektor pola jest skierowany w kierunku promieniowym), co powoduje ruch łuku nad stykiem elektrycznym, jednocześnie zmniejszając miejscowe nagrzewanie się płytki stykowej.Materiał styków musi być taki, aby łuk elektryczny poruszał się swobodnie po powierzchni. Wszystko to umożliwia realizację prądów łączeniowych do 63 kA.

Sterowanie łukiem: osiowe pole magnetyczne.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Szybka ramka do fotografowania (9000 klatek na sekundę).
Obraz osiowego pola magnetycznego
40kArms 12kVrms

Proces polegający na samoindukcji pola magnetycznego wzdłuż osi łuku elektrycznego nie pozwala na kurczenie się łuku i chroni nakładkę stykową przed przegrzaniem, usuwając nadmiar energii. W takim przypadku materiał powierzchni styku nie powinien przyczyniać się do ruchu łuku wzdłuż powierzchni styku. W warunkach przemysłowych istnieje możliwość wykonania przełączania prądów powyżej 100 kA.

Łuk elektryczny w próżni jest materiałem grup styków.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Szybka ramka do fotografowania (5000 klatek na sekundę).
Obraz podkładki o średnicy 35mm.
Promieniowe pole magnetyczne.
20kArms 12kVrms

Gdy styki są otwierane w próżni, metal odparowuje z powierzchni styków, tworząc łuk elektryczny. W tym przypadku właściwości łuku zmieniają się w zależności od materiału, z którego wykonane są styki.

Zalecane parametry płytek stykowych:

Napięcie

produkt

Wymagania

1,2-15 kV

stycznik

Minimalny próg zadziałania < 0,5 A
Odporność na zużycie mechaniczne - 3 000 000 razy
Jednolite ciało

15-40 kV

przełącznik

wysoka wytrzymałość dielektryczna – (do 200 kV przy 12 mm)
wysoka zdolność wyłączania – (do 100 kA)
Jednolite ciało

132 kV i więcej

przełącznik

bardzo wysoka wytrzymałość dielektryczna – (do 800 kV przy 50 mm)
wysoka zdolność wyłączania – (do 63kA)
Jednolite ciało

materiały

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Mikrograf.

Początkowo do produkcji płytek stykowych stosowano stop miedzi i chromu. Materiał ten został opracowany i opatentowany przez firmę English Electric w latach 60-tych. Obecnie jest najczęściej używanym metalem do produkcji komór próżniowych.

Zasada działania mechanizmu.

Przeczytaj także:  Ocena systemu dzielonego Hisense: 10 najlepszych modeli + rekomendacje dotyczące wyboru markowego sprzętu

Mechanizm wyłączników próżniowych jest zaprojektowany w taki sposób, aby ilość energii zużywanej na przełączanie nie odgrywała żadnej roli - jest prosty ruch styków. Typowe automatyczne ponowne zamknięcie wymaga 150-200 dżuli energii do sterowania, w przeciwieństwie do izolowanego gazem przełącznika szkieletowego, który potrzebuje 18 000-24 000 dżuli na jedno przełączenie. Fakt ten pozwolił na zastosowanie w pracy magnesów trwałych.

Napęd magnetyczny.

Zasada działania napędu magnetycznego

Faza spoczynku Faza ruchu to model ruchu.

Historia wyłączników próżniowych

Lata 50. Historia rozwoju: jak to wszystko się zaczęło ...Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Jeden z pierwszych przełączników wysokiego napięcia głównej sieci elektrycznej. Zdjęcie przedstawia wyłącznik próżniowy 132 kV AEI, działający w West Ham w Londynie od 1967 roku. Ten, jak większość podobnych urządzeń, działał do lat 90. XX wieku.

Historia rozwoju: wyłącznik próżniowy 132kV VGL8.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
- wynik wspólnego rozwoju CEGB (Central Power Board - głównego dostawcy energii elektrycznej w Anglii) i General Electric Company.
- pierwsze sześć urządzeń oddano do eksploatacji w latach 1967 - 1968.
- napięcie jest rozprowadzane za pomocą równolegle połączonych kondensatorów i złożonego ruchomego mechanizmu.
- każda grupa jest chroniona porcelanowym izolatorem i jest pod ciśnieniem w gazie SF6.

Konfiguracja wyłącznika próżniowego „T” z czterema próżniowymi komorami łukowymi w każdej grupie - odpowiednio, seria 8 próżniowych komór łukowych jest podłączona na fazę.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Historia działania tej maszyny:
— nieprzerwana działalność w Londynie od 30 lat. W latach 90. został wycofany ze służby jako niepotrzebny i zdemontowany.
- wyłączniki próżniowe tego typu były stosowane do lat 80-tych w elektrowni Tir John (Walia), po czym w wyniku przebudowy sieci zostały zdemontowane w Devon.

Historia rozwoju: problemy lat 60-tych.

Jednocześnie, wraz z rozwojem wyłączników próżniowych wysokiego napięcia, firmy produkcyjne zmieniły swoje wyłączniki olejowe i powietrzne na wyłączniki SF6. Przełączniki SF6 były prostsze i tańsze w obsłudze z następujących powodów:
- zastosowanie 8 wyłączników próżniowych na fazę w wyłącznikach wysokonapięciowych próżniowych wymaga złożonego mechanizmu zapewniającego jednoczesne działanie 24 styków w grupie.
- zastosowanie istniejących wyłączników olejowych nie było ekonomicznie wykonalne.

Przełącznik próżniowy.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Wyłączniki próżniowe najpierw wykorzystywały przerywacze próżniowe serii V3, a później serii V4.
Komory próżniowe serii V3 zostały pierwotnie opracowane do użytku w trójfazowych sieciach rozdzielczych o napięciu 12 kV. Mimo to z powodzeniem znalazły zastosowanie w obwodach trakcyjnych lokomotyw elektrycznych i połączeniach w „pierwszej kolejności” - w sieciach jednofazowych, o napięciu 25 kV.

Wyłącznik próżniowy:

Wyłącznik próżniowy składa się z komory głównej 7/8” (22,2 mm) i dodatkowej komory 3/8” (9,5 mm) do obsługi sprężyn stykowych.
— średnia prędkość zamykania komory wynosi 1-2 m/sek.
– średnia prędkość otwierania komory – 2-3 m/sek.

Jakie więc problemy rozwiązali producenci próżniowych wyłączników wysokiego napięcia w latach 60-tych?

Po pierwsze, napięcie przełączania pierwszych wyłączników próżniowych jest ograniczone do 17,5 lub 24 kV.
Po drugie, ówczesna technologia wymagała dużej liczby łukowych komór próżniowych w serii. To z kolei pociągało za sobą zastosowanie skomplikowanych mechanizmów.
Kolejnym problemem było to, że produkcja ówczesnych gaśnic próżniowych była przeznaczona do dużych wolumenów sprzedaży. Rozwój wysoko wyspecjalizowanych urządzeń nie był ekonomicznie wykonalny.

Najpopularniejsze modele

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Oto niektóre z najpopularniejszych modeli VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20, a rysunek pokazuje, jak je rozszyfrować i struktura legendy, ponieważ nazwy modeli mogą zawierać do 10–12 liter i cyfr. Prawie wszystkie z nich są zamiennikami przestarzałych wyłączników olejowych i mogą pracować zarówno do przełączania obwodów AC, jak i DC.

Ustawienie, instalacja i uruchomienie wyłączników próżniowych wysokiego napięcia to żmudny proces, od którego bezpośrednio zależy cała dalsza eksploatacja systemu elektroenergetycznego, a także wszystkich elementów i urządzeń z nim połączonych, dlatego lepiej postawić na całość. pracę na barkach wykwalifikowanej kadry elektrotechnicznej.Sterowanie wyłącznikiem próżniowym musi być wykonane w sposób wyraźny i zgodnie z określonymi poleceniami, od tego zależy życie i zdrowie osób pracujących na zasilanych urządzeniach.

Włączanie przełącznika

Początkowy stan otwarcia styków 1, 3 komory próżniowej wyłącznika jest zapewniony poprzez oddziaływanie na styk ruchomy 3 sprężyny otwierającej 8 poprzez izolator trakcyjny 4. Po podaniu sygnału „ON” obwód Jednostka sterująca wyłącznika generuje impuls napięciowy o dodatniej polaryzacji, który jest podawany na cewki 9 elektromagnesów. Jednocześnie w szczelinie układu magnetycznego pojawia się elektromagnetyczna siła przyciągania, która w miarę wzrostu pokonuje siłę sprężyn rozłączenia 8 i napięcia wstępnego 5, w wyniku czego pod wpływem różnicy w tych siłach zwora elektromagnesu 7 wraz z izolatorami trakcyjnymi 4 i 2 w czasie 1 zaczynają poruszać się w kierunku styku stałego 1, jednocześnie ściskając sprężynę otwierającą 8.

Po zamknięciu styków głównych (czas 2 na oscylogramach) zwora elektromagnesu kontynuuje ruch w górę, dodatkowo ściskając sprężynę napięcia wstępnego 5. Ruch zwory trwa do momentu, gdy szczelina robocza w układzie magnetycznym elektromagnesu zrówna się z wartością zero (czas 2a na oscylogramach). Ponadto magnes pierścieniowy 6 w dalszym ciągu przechowuje energię magnetyczną niezbędną do utrzymania wyłącznika w położeniu zamkniętym, a cewka 9, po osiągnięciu czasu 3, zaczyna się wyłączać, po czym napęd jest przygotowywany do operacji otwierania. Tym samym przełącznik staje się na zatrzasku magnetycznym, tj. moc sterująca do podtrzymania styków 1 i 3 w pozycji zamkniętej nie jest zużywana.

W trakcie włączania wyłącznika płytka 11, która jest umieszczona w szczelinie wału 10, obraca ten wał, przesuwając zainstalowany na nim magnes trwały 12 i zapewniając działanie kontaktronów 13, które dojeżdżają do zewnętrznego obwody pomocnicze.

Historia stworzenia

Pierwszy rozwój wyłączników próżniowych rozpoczął się w latach 30. XX wieku, obecne modele mogły odcinać małe prądy przy napięciach do 40 kV. W tamtych latach nie powstały wystarczająco mocne wyłączniki próżniowe ze względu na niedoskonałość technologii wytwarzania urządzeń próżniowych, a przede wszystkim z powodu pojawiających się wówczas trudności technicznych w utrzymaniu głębokiej próżni w szczelnej komorze.

Konieczne było przeprowadzenie szeroko zakrojonego programu badawczego w celu stworzenia niezawodnych działających próżniowych komór łukowych zdolnych do wyłączania dużych prądów przy wysokim napięciu sieci elektrycznej. W trakcie tych prac, około 1957 roku, zidentyfikowano i naukowo wyjaśniono główne procesy fizyczne zachodzące podczas wypalania łuku w próżni.

Przejście od pojedynczych prototypów wyłączników próżniowych do ich seryjnej produkcji przemysłowej zajęło kolejne dwie dekady, ponieważ wymagało dodatkowych intensywnych prac badawczo-rozwojowych, mających na celu w szczególności znalezienie skutecznego sposobu zapobiegania niebezpiecznym przepięciom łączeniowym, które powstały z powodu przedwczesnych przerw w zasilaniu. prąd do jego naturalnego przejścia przez zero, do rozwiązywania złożonych problemów związanych z rozkładem napięcia i zanieczyszczeniem wewnętrznych powierzchni części izolacyjnych osadzającymi się na nich oparami metali, problemów z ekranowaniem i tworzeniem nowych wysoce niezawodnych mieszków itp.

Obecnie na świecie uruchomiono przemysłową produkcję wysoce niezawodnych szybkich wyłączników próżniowych zdolnych do wyłączania dużych prądów w sieciach elektrycznych średniego (6, 10, 35 kV) i wysokiego napięcia (do 220 kV włącznie).

Urządzenie i konstrukcja wyłącznika powietrznego

Zastanów się, jak jest ustawiony wyłącznik powietrzny na przykładzie wyłącznika zasilania VVB, jego uproszczony schemat strukturalny przedstawiono poniżej.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Typowa konstrukcja wyłączników powietrznych serii VVB

Oznaczenia:

  • A - Odbiornik, zbiornik, do którego pompowane jest powietrze do momentu wytworzenia ciśnienia odpowiadającego wartości nominalnej.
  • B - Metalowy zbiornik komory łukowej.
  • C - Kołnierz końcowy.
  • D - Kondensator dzielnika napięcia (nie stosowany w nowoczesnych konstrukcjach przełączników).
  • E - Pręt montażowy ruchomej grupy styków.
  • F - Izolator porcelanowy.
  • G - Dodatkowy styk łukowy do manewrowania.
  • H - Rezystor bocznikowy.
  • I - Zawór strumienia powietrza.
  • J - Przewód impulsowy.
  • K - Główny dopływ mieszanki powietrza.
  • L - Grupa zaworów.

Jak widać, w tej serii grupa styków (E, G), mechanizm włączania/wyłączania oraz zawór dmuchawy (I) są zamknięte w metalowym pojemniku (B). Sam zbiornik jest wypełniony mieszanką sprężonego powietrza. Bieguny przełącznika są oddzielone izolatorem pośrednim. Ponieważ na naczyniu panuje wysokie napięcie, ochrona kolumny nośnej ma szczególne znaczenie. Wykonany jest za pomocą izolujących porcelanowych „koszulków”.

Mieszanka powietrzna jest dostarczana przez dwa kanały powietrzne K i J. Pierwszy główny służy do pompowania powietrza do zbiornika, drugi pracuje w trybie pulsacyjnym (dostarcza mieszankę powietrzną, gdy przełączać kontakty i resetować, gdy zamknięcie).

Jaka jest sytuacja dzisiaj?

Osiągnięcia naukowe uzyskane w ciągu ostatnich czterdziestu lat pozwoliły na połączenie przy produkcji rozłącznika próżniowego komór na 38 kV i 72/84 kV w jedną. Maksymalne możliwe napięcie na jednym odłączniku osiąga dziś 145 kV - tym samym wysoki poziom napięcia łączeniowego i niski pobór mocy pozwalają na zastosowanie niezawodnych i niedrogich urządzeń.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Wyłącznik na zdjęciu po lewej jest przeznaczony do pracy pod napięciem 95 kV, a na zdjęciu po prawej jest przeznaczony do pracy pod napięciem 250 kV. Oba urządzenia mają tę samą długość. Taki postęp stał się możliwy dzięki ulepszeniu materiałów, z których wykonane są powierzchnie styku elektrycznego.

Problemy pojawiające się podczas używania wyłączników próżniowych w sieciach o wyższym napięciu:
Operacja wymaga fizycznie dużych gabarytów komory próżniowej, co pociąga za sobą zmniejszenie wydajności i pogorszenie jakości obróbki samych komór.
Zwiększenie wymiarów fizycznych urządzenia zwiększa wymagania dotyczące zapewnienia szczelności samego urządzenia oraz kontroli procesu produkcyjnego.
Długa (dłuższa niż 24 mm) szczelina między stykami wpływa na możliwość sterowania łukiem promieniowym i osiowym polem magnetycznym oraz zmniejsza wydajność urządzenia.
Materiały używane dzisiaj do produkcji styków są zaprojektowane na wartości średniego napięcia. Aby pracować przy tak dużych odstępach między stykami, konieczne jest opracowanie nowych materiałów.
Należy wziąć pod uwagę obecność promieni rentgenowskich.

W związku z ostatnim punktem należy zwrócić uwagę na jeszcze kilka faktów:

Gdy stycznik jest wyłączony, nie ma emisji promieniowania rentgenowskiego.
Przy średnich napięciach (do 38 kV) promieniowanie rentgenowskie jest zerowe lub pomijalne. Z reguły w przełącznikach napięcia do 38 kV promieniowanie rentgenowskie pojawia się tylko przy napięciach probierczych.
Gdy tylko napięcie w systemie wzrośnie do 145 kV, moc promieniowania rentgenowskiego wzrasta i tutaj już konieczne jest rozwiązanie problemów bezpieczeństwa.
Pytanie, przed którym stoją teraz projektanci komór próżniowych, brzmi: jak duża będzie ekspozycja na otaczającą przestrzeń i jak wpłynie to na polimery i elektronikę, które są montowane bezpośrednio na samym przełączniku.

Dzień dzisiejszy.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Próżnia wyłącznik wysokiego napięcia, przeznaczony do pracy 145 kV.

Nowoczesna komora próżniowa łukowa.Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Produkcja komory próżniowej przeznaczonej do pracy w sieciach 145 kV znacznie upraszcza produkcję wyłącznika próżniowego 300 kV. z dwoma nieciągłościami na fazę.Jednak tak wysokie wartości napięć nakładają własne wymagania na materiał styków i metody sterowania łukiem elektrycznym. Wnioski:
Technologicznie możliwa jest produkcja przemysłowa i eksploatacja wyłączników próżniowych w sieciach o napięciu do 145 kV.
Wykorzystując tylko znane dziś technologie, możliwe jest eksploatowanie komór próżniowych w sieciach do 300-400 kV.
Obecnie istnieją poważne problemy techniczne, które nie pozwalają w najbliższej przyszłości na zastosowanie komór próżniowych w sieciach powyżej 400 kV. Jednak prace w tym kierunku trwają, celem takich prac jest produkcja komór próżniowych do pracy w sieciach do 750 kV.
Do tej pory nie ma większych problemów z zastosowaniem komór próżniowych na liniach głównych. Wyłączniki próżniowe od 30 lat są z powodzeniem stosowane w przesył prądu w sieciach napięciowych, do 132 kV.

Odwadniacze termostatyczne (kapsułowe)

Zasada działania odwadniacza termostatycznego opiera się na różnicy temperatur pomiędzy parą a kondensatem.

  Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Elementem roboczym odwadniacza termostatycznego jest kapsuła z gniazdem umieszczonym w dolnej części, która pełni rolę mechanizmu blokującego. Kapsuła mocowana jest w korpusie odwadniacza, z tarczą umieszczoną bezpośrednio nad siedziskiem, na wylocie odwadniacza. Gdy kapsuła jest zimna, pomiędzy dyskiem kapsuły a gniazdem znajduje się szczelina, aby kondensat, powietrze i inne niekondensujące się gazy mogły bez przeszkód wydostawać się z odwadniacza.

Przeczytaj także:  Naprawa pralki „zrób to sam”: przegląd możliwych awarii i sposobów ich naprawy

Po podgrzaniu specjalna kompozycja w kapsule rozszerza się, działając na krążek, który po rozprężeniu opada na siodło, zapobiegając ucieczce pary. Ten rodzaj odwadniacza oprócz usuwania kondensatu pozwala również na odprowadzenie powietrza i gazów z instalacji, czyli zastosowanie jako odpowietrznik dla instalacji parowych. Istnieją trzy modyfikacje kapsułek termostatycznych, które umożliwiają usuwanie kondensatu w temperaturze o 5°C, 10°C lub 30°C poniżej temperatury waporyzacji.

   Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Główne modele odwadniaczy termostatycznych: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7.

Szereg zastosowań

Jeśli pierwsze modele, wydane w ZSRR, zapewniały wyłączanie stosunkowo niewielkich obciążeń ze względu na niedoskonałość konstrukcji komory próżniowej i parametry techniczne styków, to nowoczesne modele mogą pochwalić się znacznie bardziej odpornym na ciepło i trwałym materiałem powierzchniowym . Umożliwia to montaż takich rozdzielnic w prawie wszystkich gałęziach przemysłu i gospodarki narodowej. Obecnie wyłączniki próżniowe są stosowane w następujących obszarach:

  • W elektrycznych instalacjach rozdzielczych zarówno elektrowni, jak i podstacji rozdzielczych;
  • W metalurgii do zasilania transformatorów piecowych zasilających urządzenia hutnicze;
  • W przemyśle naftowo-gazowym i chemicznym w punktach pompowania, rozdzielniach i podstacjach transformatorowych;
  • Do eksploatacji obwodów pierwotnych i wtórnych podstacji trakcyjnych w transporcie kolejowym, zasila urządzenia pomocnicze i odbiorniki nietrakcyjne;
  • W przedsiębiorstwach górniczych do zasilania kombajnów, koparek i innego rodzaju ciężkiego sprzętu z kompletnych podstacji transformatorowych.

W każdym z powyższych sektorów gospodarki wyłączniki próżniowe zastępują wszędzie przestarzałe modele olejowe i powietrzne.

Zasada działania

Wyłącznik próżniowy (10 kV, 6 kV, 35 kV - nie ma znaczenia) ma określoną zasadę działania. Kiedy styki się otwierają, w szczelinie (w próżni) prąd przełączający wytwarza wyładowanie elektryczne - łuk. Jego istnienie jest wspierane przez odparowywanie metalu z powierzchni samych styków do szczeliny z próżnią. Elementem przewodzącym jest plazma utworzona przez opary zjonizowanego metalu. Utrzymuje warunki przepływu prądu elektrycznego. W momencie, gdy krzywa prądu przemiennego przechodzi przez zero, łuk elektryczny zaczyna gasnąć, a opary metalu praktycznie natychmiast (w ciągu dziesięciu mikrosekund) przywracają wytrzymałość elektryczną próżni, kondensując się na powierzchniach styku i wewnątrz łuku zjeżdżalnia. W tym czasie napięcie zostaje przywrócone na stykach, które do tego czasu były już rozwiedzione. Jeśli przegrzane obszary lokalne pozostaną po przywróceniu napięcia, mogą stać się źródłem emisji naładowanych cząstek, co spowoduje załamanie próżni i przepływ prądu. W tym celu stosuje się sterowanie łukiem, strumień ciepła jest równomiernie rozprowadzany na stykach.

Wyłącznik próżniowy, którego cena zależy od producenta, ze względu na swoje właściwości użytkowe, może zaoszczędzić znaczną ilość zasobów. W zależności od napięcia, producenta, izolacji ceny mogą wahać się od 1500 USD. do 10000 j.m.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia

Specyfikacje urządzenia

Urządzenia wyłączające obciążenie poprzez otwarcie obwodu elektrycznego mają różne parametry techniczne

Wszystkie są ważne i decydują o wyborze odpowiedniego do zakupu urządzenia i jego późniejszej instalacji.

Wskaźnik napięcia nominalnego odzwierciedla napięcie robocze urządzenia elektrycznego, dla którego został pierwotnie zaprojektowany przez producenta.

Maksymalna wartość napięcia roboczego wskazuje najwyższe możliwe dopuszczalne wysokie napięcie, przy którym wyłącznik może pracować w trybie normalnym bez pogorszenia swojej wydajności. Zwykle liczba ta przekracza wielkość napięcia znamionowego o 5-20%.

Przepływ prądu elektrycznego, podczas którego poziom nagrzewania się powłoki izolacyjnej i części przewodnika nie zakłóca normalnej pracy układu i może być podtrzymywany przez wszystkie elementy przez nieograniczony czas, nazywa się wartością znamionową obecny. Jego wartość należy wziąć pod uwagę przy wyborze i zakupie przełącznika obciążenia.

Wartość prądu skrośnego dopuszczalnych wartości granicznych pokazuje, ile prądu przepływającego przez sieć w trybie zwarcia może wytrzymać przełącznik obciążenia zainstalowany w systemie.

Prąd oporowy elektrodynamiczny odzwierciedla wielkość prądu zwarciowego, który działając na urządzenie w pierwszych kilku okresach nie ma na nie negatywnego wpływu i nie uszkadza go mechanicznie.

Termiczny prąd wytrzymywany określa graniczny poziom prądu, którego działanie grzejne przez określony czas nie wyłącza rozłącznika.

Bardzo ważna jest również techniczna realizacja napędu oraz parametry fizyczne urządzeń, które decydują o gabarytach i wadze urządzenia. Skupiając się na nich, możesz zrozumieć, gdzie wygodniej będzie umieścić urządzenia, aby działały poprawnie i wyraźnie wykonywały swoje zadania.

Wśród bezwarunkowych pozytywnych cech urządzeń odpowiedzialnych za odłączanie obciążenia są następujące pozycje:

  • prostota i dostępność w produkcji;
  • elementarny sposób działania;
  • bardzo niski koszt gotowego produktu w porównaniu do innych typów przełączników;
  • możliwość wygodnego załączania/wyłączania prądów znamionowych obciążeń;
  • widoczna gołym okiem szczelina między stykami, zapewniająca pełne bezpieczeństwo wszelkich prac na liniach wychodzących (nie jest wymagany montaż dodatkowego odłącznika);
  • tanie zabezpieczenie przed przetężeniem za pomocą bezpieczników, zwykle wypełnionych piaskiem kwarcowym (typ PKT, PK, PT).

Spośród minusów przełączników wszystkich typów najczęściej wymienia się możliwość przełączania tylko mocy znamionowych bez pracy z prądami awaryjnymi.

Wyłącznik próżniowy: urządzenie i zasada działania + niuanse wyboru i podłączenia
Mimo niskich kosztów i kosztów utrzymania, moduły autogazu uważane są za przestarzałe, a podczas planowych przeglądów lub przebudowy sieci i podstacji są celowo zastępowane nowocześniejszymi elementami próżniowymi.

Modułom autogazu zwykle zarzuca się ograniczoną żywotność ze względu na stopniowe wypalanie się części wewnętrznych, które generują gaz w komorze łukowej.

Jednak ten moment można całkowicie rozwiązać, i to przy niewielkich nakładach finansowych, ponieważ elementy generujące gaz i styki sparowane przeznaczone do pochłaniania łuku są bardzo tanie i mogą być łatwo wymienione nie tylko przez fachowców, ale także przez pracowników o niskich kwalifikacjach.

Ocena
Strona o hydraulice

Radzimy przeczytać

Gdzie wsypać proszek w pralce i ile proszku wsypać