Посібник з електричного життя та надійності вакуумного автоматичного вимикача

1. Розумний вибір електричного ресурсу для високовольтних вакуумних вимикачів

Електричний ресурс високовольтного вакуумного вимикача вказує на кількість операцій повного навантаження, визначених технічними стандартами та підтверджених типовими випробуваннями. Однак, оскільки контакти вакуумних вимикачів не можуть бути відремонтовані або замінені в реальному експлуатаційному режимі, важливо, щоб ці вимикачі мали достатньо високий електричний ресурс.

Новітні вакуумні переривачі використовують продовжувані магнітні поля контакти та медно-хромові матеріали контактів. Продовжувані магнітні поле електроди значно знижують напругу дуги при коротких замиканнях та струмів переривання. Медно-хромові матеріали допомагають рівномірно розподілити дугу по поверхні контакту, значно зменшуючи ерозію контакту на одиницю енергії дуги. Цей комбінація призвела до проривного покращення електричного ресурсу високовольтних вакуумних вимикачів. На сьогоднішній день, характеристики переривання та закриття високовольтних вакуумних вимикачів в Китаї високі та стабільні.

У ранніх китайських моделях електричний ресурс становив лише близько 30 операцій. Деякі прилади працювали понад 20 років, і до теперішнього часу жоден вакуумний вимикач не був виведений з експлуатації через вичерпання електричного ресурсу від коротких замикань, ні одної аварії не було спричинено недостатнім електричним ресурсом. Це ясно свідчить про те, що існуючі високовольтні вакуумні вимикачі загалом задовольняють вимоги до електричного ресурсу електроенергетичних систем. Тому електричний ресурс для переривання коротких замикань не має бути надто високим.

2. Підвищення температури у високовольтних вакуумних вимикачах

Опір контура високовольтного вакуумного вимикача є основним джерелом тепла, що викликає підвищення температури, а опір контура переривача зазвичай становить більше 50% від загального. Опір контакту в зазорі контакту є основною складовою опору переривача. Оскільки контактна система запечатана в вакуумній камері, тепло може розсіюватися лише через рухомі та нерухомі провідні штанги.

Нерухомий кінець вакуумного переривача прямо з'єднаний з нерухомим підтримуючим елементом, а рухомий кінець з'єднаний через кліщі контактів та гнучке з'єднання з рухомим підтримуючим елементом. Хоча вертикальний рух рухомого кінця допомагає розсіянню тепла, довший термічний шлях та багато точок з'єднання призводять до того, що найвище підвищення температури зазвичай відбувається на місці з'єднання рухомої провідної штанги з кліщами контактів.

На практиці, ефективне використання нерухомого кінця, який має краще розсіяння тепла, для передачі тепла, що відволікає тепло від рухомого кінця, є ефективним методом контролю надмірного підвищення температури.

3. Проблеми з протіканням у вакуумних переривачах

Гофри більшості вакуумних переривачів виготовлені з нержавіючої сталі товщиною 0,15 мм методом штампування. Неправильний вибір середовища використання — такий як рівень забруднення, вологість, солончані тумани — або вплив шкідливих газів та конденсації може призвести до питтової корозії гофр, що в свою чергу призводить до протікання через гофри, кришки та герметичні з'єднання.

Забезпечення правильного вирівнювання під час встановлення та вибір відповідних умов експлуатації та зберігання є ключовими заходами для запобігання протікання в вакуумних переривачах.

4. Важливість налагодження механічних параметрів у високовольтних вакуумних вимикачах

Механічний ресурс високовольтних вакуумних вимикачів в Китаї зазвичай становить 10 000–20 000 операцій, а поточні дослідження спрямовані на подовження його до 30 000–40 000. Електромагнітні механізми широко використовуються через простоту конструкції, високу надійність, легкість налагодження та обслуговування, а також знайомість операторів. Однак, пружинні механізми також часто використовуються в деяких регіонах. Механізм управління є найскладнішою та найточнішою частиною механічної конструкції вимикача, і багато виробників не мають виробничих можливостей для забезпечення необхідної точності обробки.

Для забезпечення надійності в Китаї було введено модульний дизайн, що відокремлює механізм управління від корпусу вимикача. Спеціалізовані заводи з кращими умовами виробництва виготовляють механізми, які потім інтегруються з вимикачем через вихідний вал. Правильна настройка механічних параметрів безпосередньо пов'язана з технічними характеристиками та механічним ресурсом. Тому оптимальна настройка механічних параметрів є критично важливою. Ідеальна характеристика амортизатора повинна надавати мінімальну протилежну силу, коли рухома частина спочатку торкається амортизатора, а потім швидко збільшувати жорсткість з переміщенням, щоб максимально поглинати кінетичну енергію, ефективно обмежуючи підскоки та переміщення при відкритті.

5. Покращення експлуатаційної надійності високовольтних вакуумних вимикачів

• Зрозуміти основну конструкцію вакуумних вимикачів, бути знайомим з їхніми технічними специфікаціями, вибирати відповідні умови експлуатації, підтримувати тісний зв'язок з виробниками та правильно використовувати передові функції;

• Тщательно проводити наладку механичних параметров и обеспечивать соответствие установленным механическим требованиям, чтобы гарантировать базовую функциональность;

• Стандартизувати управління та зберігання запасних частин, щоб забезпечити їхню узгодженість, взаємозамінність та надійність технічних характеристик та якості;

• Вести детальні записи щодо експлуатації та аналізу аварій. Підсумовувати досвід, тісно співпрацювати з виробниками та постійно покращувати прогресивність, надійність та економічність вакуумних вимикачів.