Sisemiste kõrgepingeliste vaikumkatkuri kasutamine

Aastal 2007 esimesel poolel osalesime Huaibei Mining Groupi Elektromehaanika Seadmete Ettevõtte projektiga, kus läbi viidi 10kV alamjaama tehnoloogiline uuendus Ida Tehasala. Meie peamine ülesanne oli asendada vanad 10kV lülitid - nafta - imetud lülitid ZN20 sisemise kõrgepinge vaakumlülititega.

Eelnevalt kasutusel olnud SN10-10 naftaimetud lülitid olid pikka aega tööd teinud, mis viis nende mehhanismide tõsisele naftaviljale. See nõudis nafta täitust igas poolaastas, mis tekitas suure hooldustöö koorma. Lisaks operatsioonimehhanism oli käsitööga juhitav ja kaitsevahendid koosnesid traditsioonilistest releedist, mis olid ebatõenäoliselt usaldusväärsed ja näitasid kõrget katkemäära. Samuti oli vaja relvahendite kalibreerimist igal aastal, mis oli nii raske kui ka aeganõudev ülesanne.

Turvalise tootmise tagamiseks otsustasime need lülitid uuendada vaakumlülititeks. See muutus lahendas olemasolevaid operatsiooniprobleeme ja loomulikult andis kindla aluse alamjaama tulevasele stabiilsele ja efektiivsele tööle.

Vaakumlülitite struktuurilised omadused

Ida Tehasala 10kV alamjaama tehnoloogilise uuenduse käigus saime sügavamat mõistmist ZN20 tüübi vaakumlülitite struktuuriliste omaduste kohta. See lülit koosneb operatsioonimehhanismist, korpusist, vaakumpaaridest, isolatsioonirahvist ja izolatoritest. See on kolmemõõtmeline konstruktsioon, kus operatsioonimehhanism on paigutatud ettepoolt.

Korpus, mis on valmistatud õhukest terasplaatist, hoiab kõrgepinge komponente tagapool. Mehhanism on ühendatud peamehega ühendusplaatide kaudu. Kui peamees keerub, siis sellel paigutatud kriipsmehhed püüvad izolatoreid, mis liigutavad vaakumpaaride liikuva juhtmeid, et lülitada. Nii sulgemine kui ka avamine võib juhituda käsitsi või elektriliselt operatsioonimehhanismi kaudu. Lisaks on see varustatud AC/DC kaheks mõelduga energiavarustusega, abimehhanismidega ja toimingulugemisega. Selges "SULGELDUD" ja "AVATUD" staatuste näitajad paneelil aitavad intuitsiooniliselt jälgida lülitite toimingute olekut.

Lülit tegelikult lõpetab kõrgepinge tsirkuiteid, kasutades vaakumpaaride. Joonisel 1 näha, vaakumpaar koosneb liikuva juhtme, staatilisest juhtmust, liikuva ja staatilisest kontaktist, kaitsepaari, langlevast rullist ja keramiiklikest kerepast. See on sealdataud keramiikliku kerepa kinnises, mis on tavaliselt 10⁻⁴ kuni 10⁻⁷ Torri (Märkus: originaalses tekstis "104 - 10⁻⁷ Torr" võib olla kirjavea; õige piirkond peaks olema 10⁻⁴ kuni 10⁻⁷ Torr). Langlev rull on ühendatud liikuva juhtme ühe lõunaga ja liikuva lõpu kateega. See paindlik komponent võimaldab kontaktide välist juhtimist, säilitades täielikku hermeetilisust. Kontaktide ümber olev kaitsepaar neelab metali aurit, mis tekib vaakumispilli ajal, vältides insulatsioonikeramiikliku kerepa kontaminatsiooni.

Praktikakeskkonnas projekti käigus hinnates on meil sügavam arusaam vaakumlülitite eelistest traditsiooniliste naftaimetud lülititega võrreldes:

• Väike kontaktide vahe, mis nõuab vähem energia ja võimaldab kiiret toimimist.

• Lühike pliiatsaeg ja minimaalne kontaktide erodeerumine vigastatud voolu lõpetamisel.

• Kompaktne suurus, kehv kaal ja oluliselt vähendatud hoolduskohustused.

• Tulekahju ja plahvatuse vastuvõtlikkus, kõrge tingimuste all madal toimingute müra.

• Need eelised on olulised alamjaama toimimise usaldusväärsuse tõstmiseks ja hoolduskulusid vähendamiseks.

Rakenduse mõjud

Projektis osalevad meie mõistame, et vaakumlülitite operatsioonimehhanism sulgeb vaakumpaaride kontakte, kasutades energiavarustuse veeranduse jõudu, mis on sõltumatult manuaalsest energiavarustusest, tagades kiire sulgemise. Mehhanismil on kolm liikumise olekut: energiavarustus, sulgemine ja avamine.

Vaakumlülitik lõpetab voolu, kui vaakumispill lõpetatakse, kui vool langeb nullini. Hetkel, kui vaakumispill lõpetatakse, kontaktide vahelisel alal elektronide, positiivsete ionide ja muude osakeste tihedus kiiresti väheneb. Mikrosekundites taastub kontaktide vahe oma algne kõrge vaakumi tase ja näitab kõrget pinget, mis suudab toime tulla taastumise pingega ilma katketa, et lõpetada protsessi. Seega, isegi kui kõrge pinget rakendatakse voolu nullpunkti järel, kontaktide vahe ei katkesta uuesti, tähendades, et vaakumispill lõpetatakse esimesel voolu nullpunktis.

Rakenduse mõjud

Alates juunist 2007, kui ZN20 10kV kõrgepinge vaakumlülitid sai tööle uuenduse järel, on nad näidanud väljapaistvat jõudlust. Lülitid on kiired avamise/sulgemise kiirusega, madal toimingute müraga ja täpsete ja usaldusväärsete toimingutega.

Võrreldes eelmiste naftaimetud lülititega, mis nõudsid sagedast nafta täitmist ja suurt hoolduskoormust, on vaakumlülitid oluliselt vähendanud hooldustööid ja kulusid, toodnud konkreetse majandusliku kasu. Enne uuendust, üle 20 aasta töötamise jooksul, kogus alamjaam mitmeid eksitusjuhtumeid (nt disjunktori sunnitud avamine, kui naftaimetud lülitik oli sulgitud), mis põhjustasid erineva ulatusega seadmete kahjustusi.

Uuenduse järel eemaldati kõrgepinge lülitehnikast disjunktorid, iga tsirkuit kontrollitakse ühe vaakumlülitikuga. Kui lülitik avatakse, võib lülitikuväljak tuua, täites kõrgepinge disjunktori funktsiooni. Lisaks on lülitehnik varustatud mehaaniliste ja elektrooniliste lukkudega vastavalt "Viie Väletuse" nõuetele, mis tõhusalt vältivad eksitusjuhtumeid, vähendavad õnnetuste arvu ja tagavad ohutu töö.