Що варто звернути увагу при використанні внутрішніх вакуумних вимикачів?

I. Захист від перенапруги

Вакуумні вимикачі відрізняються високою якістю переривання, але при комутації індуктивних навантажень через різкий зміну петлевого струму може виникати висока перенапруга на індукторах, що вимагає особливої уваги. При комутації малих електродвигунів початковий струм великий, тому слід застосовувати такі заходи, як поступовий запуск, для обмеження струму.

Трансформатори з різними конструкціями мають різні характеристики: масляні трансформатори мають високу стійкість до імпульсних напруг і великі паразитні ємності, що не потребує додаткового захисту; сухі трансформатори з низькою стійкістю до імпульсних напруг краще захищати оксидно-цинковими грозозахисниками або використовуючи розподілену ємність кабелів та встановлюючи конденсатори.

Для захисту вихідних ліній вакуумних вимикачів, довгі лінії та велика паразитна ємність, разом з багатьма під’єднаними пристроями, зазвичай запобігають виникненню високої перенапруги від застрялого явища, тому спеціальний захист під час експлуатації не потрібен.

Полігонні випробування банок конденсаторів показали, що перенапруга, генерована вакуумними вимикачами під час комутації, зазвичай не перевищує подвоєного номінального значення. В Китаї паралельні конденсатори широко використовуються нижче 60 кВ, де рівні ізоляції обладнання достатньо високі, щоб витримувати нормальну комутаційну перенапругу. Однак, вимикачі з поганою продуктивністю можуть спричинити високу перенапругу через тривалу вібрацію контактів під час комутації, як це підтверджено випробуваннями в Україні та за кордоном, що вимагає бдительності.

II. Контроль швидкості замикання та відкривання

Занадто низька швидкість замикання збільшує тривалість передперегорання, що збільшує зношення контактів. Переривачі вакуумних вимикачів, часто використовуючи медне паяння та високотемпературну вивільнюваність, мають обмежену механічну міцність та стійкість до вібрації. Занадто висока швидкість замикання спричиняє серйозну вібрацію та удар гофри, значно скорочуючи термін служби гофри. Зазвичай, швидкість замикання повинна контролюватися на рівні 0,6 м/с - 2 м/с, з оптимальним значенням для конкретних конструкцій, яке потребує точного регулювання.

Під час переривання тривалість дуги невелика (не більше 15 половин хвиль частоти мережі), і переривач повинен мати достатню ізоляційну міцність на першому перетині струму. Зазвичай, бажано, щоб хід контактів досяг 50% - 80% повного ходу протягом однієї половини хвилі частоти мережі, що вимагає строгого контролю швидкості відкривання. Додатково, амортизатори замикання та відкривання повинні мати відмінні характеристики, щоб знизити удари та захистити тривалість служби переривача.

III. Контроль ходу контактів

Вакуумні вимикачі мають короткий хід контактів (звичайно 8 мм - 12 мм для номінального напруги 10 кВ - 15 кВ, з надлишковим ходом лише 2 мм - 3 мм). Не помиляйтеся, збільшуючи хід, вважаючи, що більша відстань сприятлива для згасання дуги. Занадто великий хід приложить занадто велику навантаження на гофру після замикання, що може призвести до пошкодження та порушення вакуумного уплотнення, що може призвести до аварії обладнання.

IV. Обмеження навантаження струмом

Вакуумні вимикачі мають низьку пропускну здатність. Вакуум між контактами та корпусом формує теплову ізоляцію, тому тепло від контактів та провідних стержнів в основному відводиться через теплопровідність. Для того, щоб підтримувати робочу температуру в допустимих межах, робочий струм повинен бути строго обмежений нижче номінального значення, щоб уникнути перегріву та забезпечити надійність.

V. Суворе приймання та введення в експлуатацію

Хоча вакуумні вимикачі підлягають суворим заводським приймальним випробуванням, під час транспортування та встановлення параметри можуть змінюватися або виникати невідповідності механізмів. Після встановлення на місці ключові параметри повинні бути перевірені повторно, включаючи відскок при замиканні, відстань відкривання, компресійний хід, швидкості та часи замикання/відкривання, опір контактів, рівень ізоляції розриву, та випробування передачі, щоб забезпечити, що всі показники відповідають технічним вимогам.

VI. Реалізація циклу обслуговування

Вакуумні вимикачі не є безпідтримковими; цикл обслуговування повинен бути гнучко налаштований відповідно до правил та фактичної експлуатації:

• Під час сезонних (річних) профілактичних випробувань, використовуйте напругу частоти мережі для перевірки ступеня вакууму переривачів розривів та забезпечення характеристик згасання дуги.

• Після 2000 нормальних операцій (комутації струму навантаження) або 10 розривів номінального короткозамкнення, перевірте всі болти та зверифікуйте параметри за правилами обслуговування; продовжуйте використання, якщо вони відповідають вимогам.

• Після 20 років зберігання або транспортування, перевірте ступінь вакууму відповідно до стандартів випробування переривачів та замініть пристрій, якщо він не відповідає вимогам.

VII. Обслуговування вакуумних переривачів

Вакуумний переривач, який є ключовою деталлю, використовує скло або кераміку для підтримки та уплотнення, з рухомими/нерухомими контактами та екраном всередині, підтримуючи ступінь вакууму 1,33×10⁻⁵ Па, щоб забезпечити згасання дуги та ізоляцію. Зниження ступеня вакууму значно погіршує характеристики переривання, тому під час обслуговування та транспортування необхідно уникати будь-яких зовнішніх зіткнень, ударів або вдарів. Забороняється розміщувати предмети на вимикачі, щоб уникнути пошкодження переривача від падінь.

Після суворих випробувань паралельності та зборки на заводі, під час обслуговування рівномірно затягуйте болти переривача, щоб забезпечити рівномірну силу та оптимальну роботу.

Наданий вище контент, узагальнений з практичного досвіду обслуговування, має на меті надати технічні референси для безпечного та надійного функціонування внутрішніх вакуумних вимикачів, що сприятиме покращенню управління обладнанням підстанцій.