Przewodnik dotyczący żywotności i niezawodności próżniowego wyłącznika przelączającego

1. Racionalny wybór żywotności elektrycznej wysokonapięciowych przekaźników próżniowych

Żywotność elektryczna wysokonapięciowego przekaźnika próżniowego odnosi się do liczby operacji przerwania pełnego obciążenia określonych w normach technicznych i zweryfikowanych przez badania typowe. Jednak ponieważ kontakty przekaźników próżniowych nie mogą być naprawiane ani wymieniane w rzeczywistej eksploatacji, jest kluczowe, aby te przekaźniki posiadały wystarczająco dużą żywotność elektryczną.

Nowe pokolenie zrywatów próżniowych wykorzystuje kontakty z pionowym polem magnetycznym i materiał kontaktowy miedź-chrom. Elektrody z pionowym polem magnetycznym znacząco zmniejszają napięcie łuku podczas prądów krótkich i przerwania. Materiały miedź-chrom pomagają rozprowadzać łuk bardziej równomiernie na powierzchni kontaktu, co znacznie zmniejsza erozję kontaktu na jednostkę energii łuku. Ta kombinacja doprowadziła do przełomowego poprawy żywotności elektrycznej wysokonapięciowych przekaźników próżniowych. Obecnie zdolność przerwania i zamykania wysokonapięciowych przekaźników próżniowych w Chinach jest zarówno wysoka, jak i stabilna.

W wczesnych modelach chińskich żywotność elektryczna wynosiła tylko około 30 operacji. Niektóre urządzenia są w eksploatacji ponad 20 lat, a do tej pory żaden przekaźnik próżniowy nie został wycofany ze względu na wyczerpanie żywotności elektrycznej z powodu przerwań krótkich, ani nie spowodowały one żadnych incydentów. To jasno wskazuje, że istniejące wysokonapięciowe przekaźniki próżniowe ogólnie spełniają wymagania dotyczące żywotności elektrycznej systemów energetycznych. Dlatego żywotność elektryczna dla przerwań krótkich nie musi być nadmiernie wysoka.

2. Wzrost temperatury w wysokonapięciowych przekaźnikach próżniowych

Opor pętli wysokonapięciowego przekaźnika próżniowego jest głównym źródłem ciepła powodującego wzrost temperatury, a opór pętli zrywatów zazwyczaj stanowi ponad 50% całkowitego oporu. Opor kontaktu w szczelinie kontaktowej jest głównym składnikiem oporu zrywatów. Ponieważ system kontaktowy jest zamknięty w komorze próżniowej, ciepło może być odprowadzane tylko przez poruszające się i nieruchome pręty przewodzące.

Stałe ujście zrywatów próżniowych jest bezpośrednio połączone z stałą podporą, podczas gdy poruszające się ujście jest połączone przez zacisk kontaktowy i elastyczne połączenie z poruszaną podporą. Chociaż ruch w górę poruszającego się ujścia sprzyja odprowadzaniu ciepła, dłuższa ścieżka termiczna i wiele punktów połączeń powodują, że najwyższy wzrost temperatury zazwyczaj występuje w miejscu połączenia poruszającego się pręta przewodzącego i zacisku kontaktowego.

W praktyce skuteczne wykorzystanie stałego ujścia, które ma lepsze odprowadzanie ciepła, do transferu ciepła, co oznacza odprowadzanie ciepła od poruszającego się ujścia, jest skuteczną metodą kontrolowania nadmiernego wzrostu temperatury.

3. Problemy z przeciekami w zrywatrach próżniowych

Większość zrywatów próżniowych ma fałdy wykonane z nierdzewnej stali grubości 0,15 mm przez tłoczenie. Niewłaściwy wybór środowiska pracy, takiego jak poziom zanieczyszczenia, wilgotność, mgła solna, lub narażenie na szkodliwe gazy i kondensację, może prowadzić do korozyjnego ubytkowania fałdów, co powoduje przecieki w fałdach, płytach nakrywkowych i złączach szczelnych.

Zapewnienie prawidłowego wyrównania podczas montażu oraz wybranie odpowiednich warunków pracy i przechowywania są kluczowymi działaniami zapobiegającymi przeciekom w zrywatrach próżniowych.

4. Ważność dostosowania parametrów mechanicznych w wysokonapięciowych przekaźnikach próżniowych

Mechaniczna żywotność wysokonapięciowych przekaźników próżniowych w Chinach wynosi zazwyczaj 10 000 do 20 000 operacji, a trwająca obecnie badania mają na celu przedłużenie jej do 30 000–40 000. Mechanizmy czynne elektromagnetyczne są szeroko stosowane ze względu na prostą konstrukcję, wysoką niezawodność, łatwą regulację i konserwację, oraz znajomość operatorów. Niemniej jednak, mechanizmy sprężynowe są również często używane w niektórych regionach. Mechanizm czynny jest najbardziej złożonym i precyzyjnym elementem mechanicznej struktury przekaźnika, a wielu producentów nie posiada możliwości produkcyjnych, aby spełnić wymagane precyzje obróbki.

Aby zapewnić niezawodność, Chiny przyjęły modułowy projekt, oddzielający mechanizm czynny od korpusu przekaźnika. Specjalizujące się zakłady produkcyjne z lepszymi warunkami produkcyjnymi wytwarzają mechanizmy, które są następnie zintegrowane z przekaźnikiem za pomocą wału wyjściowego. Prawidłowe dostosowanie parametrów mechanicznych jest bezpośrednio związane z techniczną wydajnością i mechaniczną żywotnością. Dlatego optymalne dostosowanie parametrów mechanicznych jest kluczowe. Idealna charakterystyka amortyzatora powinna wywierać minimalną siłę odporu, gdy poruszająca się część pierwszy kontaktuje się z amortyzatorem, a następnie szybko zwiększa sztywność wraz z przebytą drogą, aby maksymalnie absorbować energię kinetyczną, skutecznie ograniczając odbicie i przebytą drogę podczas otwierania.

5. Poprawa niezawodności eksploatacji wysokonapięciowych przekaźników próżniowych

• Zrozumieć podstawową strukturę przekaźników próżniowych, być zaznajomionym z ich specyfikacjami technicznymi, wybrać odpowiednie warunki eksploatacji, utrzymywać bliską komunikację z producentami i prawidłowo wykorzystywać zaawansowane funkcje;

• Starannie przeprowadzić dostosowanie parametrów mechanicznych i zapewnić zgodność z określonymi wymaganiami mechanicznymi, aby zagwarantować podstawowe funkcjonalności;

• Standaryzować zarządzanie i przechowywanie części zapasowych, aby zapewnić spójność, wymienialność i niezawodność ich technicznej wydajności i jakości;

• Prowadzić szczegółowe zapisy operacyjne i analizować wypadki. Podsumować doświadczenia, ściśle współpracować z producentami i ciągle poprawiać zaawansowanie, niezawodność i kosztowo-zdolność przekaźników próżniowych.