Distinzione principale
“Singolo movimento” e “doppio movimento” descrivono come i sistemi di contatti ad arco si muovono durante l'apertura e la chiusura. Non si riferiscono al numero di contatti principali e ad arco.
- Struttura dei contatti a singolo movimento: un lato del contatto si muove—normalmente il contatto mobile, l'ugello e i relativi componenti di compressione—mentre il contatto opposto rimane fisso.
- Struttura dei contatti a doppio movimento: i sistemi di contatti superiore e inferiore si muovono in direzioni opposte durante la porzione critica della corsa di apertura/chiusura, aumentando la loro velocità di separazione relativa.
Singolo movimento: Contatto fisso ←→ Contatto mobile
Si muove solo un lato
Doppio movimento: Contatto superiore ← → Contatto inferiore
Entrambi i lati si muovono in direzioni opposte
Confronto
| Aspetto |
Struttura a movimento singolo |
Struttura a doppio movimento |
| Disposizione meccanica |
Un sistema di contatti è fisso; l'altro è azionato dal meccanismo di manovra |
Entrambi i sistemi di contatti partecipano al movimento tramite leve, bielle, guide o componenti di trasmissione simili |
| Velocità relativa dei contatti |
Approssimativamente uguale alla velocità del contatto mobile |
Somma delle velocità dei contatti opposti; è possibile ottenere una velocità relativa più elevata in condizioni di azionamento simili |
| Prestazioni di apertura iniziale |
Richiede che il contatto mobile fornisca la velocità di apertura richiesta |
È possibile ottenere una velocità di separazione iniziale più elevata durante l'intervallo critico di arco |
| Energia di manovra |
Tipicamente più elevata perché un lato deve produrre l'intera velocità relativa richiesta |
Può ridurre l'energia di manovra richiesta dal meccanismo |
| Meccanismo di manovra |
Spesso richiede una forza, una velocità e una rigidità di uscita maggiori |
Può essere più compatibile con meccanismi a bassa energia, ma richiede una progettazione della trasmissione più sofisticata |
| Interruzione di corrente elevata |
Dipende fortemente dall'ugello, dal flusso di gas e dalla velocità del contatto su un singolo lato |
Una velocità relativa più elevata può migliorare il margine di interruzione per correnti di cortocircuito elevate |
| Interruzione di corrente ridotta |
Richiede un'attenta progettazione dell'auto-soffiaggio o del soffiaggio ausiliario per evitare i riarcheggiamenti |
Una velocità relativa più elevata durante il periodo di arco può aiutare a ridurre il rischio di riarcheggiamento |
| Complessità meccanica |
Inferiore; meno parti in movimento e una catena cinematica più corta |
Superiore; leve, perni, rulli, guide e requisiti di sincronizzazione aggiuntivi |
| Produzione e manutenzione |
Generalmente più facile da produrre, regolare, ispezionare e mantenere |
Richiede tolleranze più strette e un controllo più rigoroso di usura, gioco, lubrificazione e temporizzazione |
| Tipici problemi di affidabilità |
Azionamento del contatto mobile, componenti di guida, componenti di compressione e uscita del meccanismo |
Tutti i problemi del movimento singolo più usura delle bielle, allentamento, inceppamento e deviazione della temporizzazione |
Perché il doppio movimento può migliorare le prestazioni di interruzione
Il parametro rilevante è la velocità con cui si stabilisce lo spazio tra i contatti ad arco:
Vrelativa=vcontatto superiore+vcontatto inferiore
Poiché i due contatti si muovono in direzioni opposte, una struttura a doppio movimento può aumentare vrelativevrelative senza richiedere a un singolo sistema di contatti di sostenere l'intera richiesta di velocità.
Ciò può fornire due vantaggi chiave:
- Interruzione ad alta corrente: Una formazione più rapida dello spazio durante la fase iniziale di apertura e di arco favorisce il raffreddamento dell'arco, il recupero dielettrico e il margine di interruzione.
- Riduzione del carico sul meccanismo di azionamento: La velocità relativa richiesta può essere ripartita tra due sistemi in movimento, riducendo potenzialmente la velocità, la forza e l'energia di azionamento richieste a un singolo contatto azionato.
Rockwill Interruttore in SF₆ a serbatoio morto RHD-170 con isolatori in gomma siliconica
Compromessi ingegneristici
Struttura dei contatti a movimento singolo
Vantaggi
- Layout meccanico più semplice e catena di movimento più corta.
- Produzione, assemblaggio, messa in servizio e diagnosi dei guasti più semplici.
- Meno interfacce mobili e requisiti di coordinamento.
- Adatto a piattaforme di interruttori mature e collaudate.
Limitazioni
- Il contatto mobile e il meccanismo di azionamento devono fornire quasi tutta la velocità di separazione richiesta.
- Elevati poteri di interruzione possono richiedere un meccanismo più grande, più veloce o a maggiore energia.
- Negli interruttori di tipo puffer, la compressione meccanica del gas aumenta ulteriormente la richiesta di energia di azionamento.
Rockwill Interruttore in SF₆ a serbatoio morto RHD-170 con isolatori in porcellana
Struttura dei contatti a doppio movimento
Vantaggi
- Maggiore velocità relativa dei contatti all'interno di una corsa limitata.
- Margine di interruzione potenzialmente migliore per elevate correnti di corto circuito.
- Può supportare meccanismi di azionamento a minore energia, specialmente se combinato con i principi di interruzione ad auto-soffiaggio o espansione termica.
- Utile per progetti di interruttori ad alte prestazioni, compatti o leggeri.
Limitazioni
- Trasmissione meccanica e coordinamento del movimento più complessi.
- Maggiore sensibilità alle tolleranze di fabbricazione, all'usura meccanica, alle condizioni di lubrificazione e al gioco accumulato.
- La temporizzazione deve essere ottimizzata: il movimento opposto deve verificarsi durante i relativi intervalli di pre-innesco e di arco, piuttosto che semplicemente per l'intera corsa.
- Di solito aumenta la complessità del progetto e può incrementare i requisiti di fabbricazione e manutenzione.
Guida alla selezione
| Requisito principale |
Direzione preferita |
Motivazione |
| Semplicità, design maturo e facilità di manutenzione |
Movimento singolo |
Minor numero di parti in movimento e minore complessità meccanica |
| Alta tensione, elevata capacità di interruzione in cortocircuito o design compatto |
Doppio movimento |
Una maggiore velocità di separazione relativa può migliorare le prestazioni di interruzione |
| Minore energia di manovra o compatibilità con meccanismi a molla |
Doppio movimento con camera di spegnimento ad auto-soffiaggio |
Aiuta a ridurre la dipendenza da un unico sistema in movimento ad alta energia |
| Risorse di manutenzione limitate |
Movimento singolo o design a doppio movimento con comprovata esperienza sul campo |
L'affidabilità a lungo termine del meccanismo e il supporto del servizio sono decisivi |
| Ammodernamento di un interruttore esistente a movimento singolo |
Richiede una valutazione ingegneristica completa |
La conversione al doppio movimento influisce sulla camera di spegnimento, sulla catena cinematica, sul meccanismo di manovra e sulle prestazioni delle prove di tipo; non si tratta di una semplice sostituzione dei contatti |
Conclusione
Una struttura dei contatti a doppio movimento scambia la semplicità meccanica con una maggiore velocità relativa dei contatti e il potenziale per una minore energia di manovra.
- Scegliere il movimento singolo quando la semplicità meccanica, la manutenibilità e un design maturo e collaudato sono le priorità principali.
- Scegliere il doppio movimento quando le prestazioni di interruzione, la riduzione dell'energia del meccanismo di manovra, la compattezza o la capacità di elevato valore nominale sono le priorità principali.
- Il doppio movimento non è automaticamente più affidabile; la sua affidabilità dipende fortemente dalla progettazione dei cinematismi, dalla temporizzazione del movimento, dall'uniformità di produzione e dal controllo delle condizioni meccaniche per l'intero ciclo di vita.
La serie RHD di interruttori automatici in vasca da 170 kV Rockwill adotta una struttura dei contatti a movimento singolo collaudata, combinata con un sistema di interruzione a soffiaggio autonomo con camera di compressione. Senza fare affidamento su complessi cinematismi a doppio movimento, utilizza l'energia propria dell'arco per ridurre i requisiti di energia del meccanismo di manovra, offrendo solide prestazioni di interruzione con una catena di trasmissione semplificata.
Combinato con un meccanismo di manovra a molla esente da olio e senza manutenzione, una progettazione sismica classificata al Livello 9 e un basso tasso di perdita di gas, la serie RHD raggiunge un'elevata capacità di interruzione in cortocircuito di 63 kA, evitando al contempo i rischi di temporizzazione associati ai sistemi di trasmissione a cinematismi multipli. Ciò fornisce un'elevata affidabilità, un ridotto carico di lavoro di manutenzione e una soluzione ben bilanciata per le prestazioni delle apparecchiature e la manutenibilità a lungo termine in campo.
Edited From:Garca
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