Sisäisten korkeajännitepölynkierräripullisteen soveltaminen
Vuoden 2007 ensimmäisellä puoliskolla, Huainan kaivostoiminnan sähkömekaanisen laitteen projektiosallistujina, toteuttimme teknisen uudistuksen 10 kV alijärjestä Itätehtaalla. Päätehtävämme oli korvata vanhat 10 kV katkaisija - öljy - imurtimen yksiköt ZN20-sisäisiin korkeajännitepölynkatkaisijoissa.
Aiemmin SN10-10 öljyimurtimet olivat käytössä pitkään, mikä johti vakaviin öljyn vuotoihin niiden mekanismeissa. Tämä vaati öljyn täydentämistä joka kuusi kuukautta, mikä aiheutti huomattavan huollon työmäärän. Lisäksi niiden toimintamekanismit olivat manuaalisesti ajettuja, ja suojalaitteet koostuivat perinteisistä releistä, jotka olivat epäluotettavia ja hajoavat usein. Lisäksi suojareleitä piti kalibroida kerran vuodessa, mikä oli sekä työlästä että mutkikasta.
Turvallisen tuotannon varmistamiseksi teimme päätöksen siitä, että nämä katkaisijat päivitetään pölynkatkaisijoiksi. Tämä muutos ei ainoastaan ratkaisi olemassa olevia toimintahaasteita, vaan myös luo vankan pohjan alijärjestön tulevalle vakaille ja tehokkaalle toiminnalle.
Pölynkatkaisijoiden rakennuspiirteet
Itätehtaan 10 kV alijärjestyksen teknisessä uudistuksessa syvennimme ZN20-typen pölynkatkaisijan rakenteellisiin ominaisuuksiin. Tämä katkaisija koostuu pääasiassa toimintamekanismista, ruumiista, pölynputkista, eristysrakenteista ja eristimistä. Se on kolmiulotteinen asettelu, jonka toimintamekanismi on asennettu eteen.
Ohut teräslevyistä valmistetun ruumiin sisällä korkeajännitteiset komponentit on kiinnitetty takapuolelle. Mekanismi yhdistyy pääakseliin liittymiskaavioilla. Kun pääakseli pyörähtää, siihen kiinnitetty kranki työntää eristimiä, mikä kuljettaa pölynputken liikkuvaa johtoa suorittamaan kytkemistoimintoja. Sekä sulku- että avausoperaatiot voidaan ohjata manuaalisesti tai sähköisesti toimintamekanismin kautta. Lisäksi se on varustettu AC/DC-kaksikäyttötarkoituksiseen energianvarastointimoottoriin, apuohjaimiin ja toimintalaskuriin. Selkeät "PÄÄLLÄ" ja "POIS PÄÄLLE" -tilaindikaattorit paneelissa mahdollistavat intuitiivisen valvonnan katkaisijan toimintatilasta.
Katkaisija keskeyttää korkeajännitteiset sähköjohdot pölynputkien avulla. Kuten kuvassa 1 näkyy, pölynputki koostuu liikkuvasta johtoradasta, staattisesta johtoradasta, liikkuvista ja staattisista kosketuksista, suojaluukusta, kammiovaijerista ja keramiikkakotelusta. Sisällytetty keramiikkakoteluun, jossa on korkea pölynaste yleensä välillä 10⁻⁴ - 10⁻⁷ Torr (Huom: Alkuperäinen teksti "104 - 10⁻⁷ Torr" voi olla kirjoitusvirhe; oikea raja pitäisi olla 10⁻⁴ - 10⁻⁷ Torr), kammiovaijeri on liitetty liikkuvan johtoradan yhden päätepäähän ja liikkuvan päällystyskappaleen toiseen. Tämä joustava komponentti mahdollistaa ulkopuolisen kosketuksen toiminnan samalla kun säilytetään täydellinen hermetisyys. Kosketusten ympärillä oleva suojaluuku absorboi metalihiukkasia, jotka syntyy pölynkaaren aikana sähkövirtauksen keskeyttämisessä, estäen eristyskotelun saastumisen.
Projektin käsityöllä saamamme kokemus antoi meille syvän arvostuksen pölynkatkaisijoiden etuihin verrattuna perinteisiin öljyimurtimiin:
Sovelluksen vaikutukset
Projektiosallistujina ymmärrämme syvällisesti, että pölynkatkaisijan toimintamekanismi sulkee pölynputken kosketuksia energianvarastoituksen jousen joustavan energian avulla, joka on riippumaton manuaalisesta energianvarastoinnista, mikä takaa nopean sulkeutumisen. Mekanismilla on kolme liiketoimintatila: energianvarastoitus, sulkeminen ja avaaminen.
Pölynkatkaisija keskeyttää sähkövirtauksen poistamalla pölynkaaren, kun sähkövirta laskee nollaan. Hetkellä, jolloin pölynkaari katoaa, elektronien, positiivisten ionien ja muiden hiukkasten tiheys kosketusten välissä väheni nopeasti. Mikrosekunteissa kosketusväli palautuu lähes alkuperäiseen korkeaan pölynasteeseen ja osoittaa korkean sähköjännitteen, joka kykenee kestämään palautussähköjännitteen ilman purkautumista keskeyttämisen suorittamiseksi. Siksi, vaikka korkea sähköjännite lisättäisiin heti virtauksen nollakohdan jälkeen, kosketusväli ei purkautuisi uudelleen – tarkoittaen, että pölynkaari voidaan täysin katoittaa ensimmäisellä virtauksen nollakohdalla.
Sovelluksen vaikutukset
Kun ZN20 10 kV korkeajännitepölynkatkaisijat otettiin käyttöön elokuussa 2007 uudistuksen jälkeen, ne ovat osoittaneet erinomaista toimintaa. Katkaisijat ovat nopeat avattaessa ja suljettaessa, ne ovat hiljaisia ja niiden toiminnot ovat tarkkoja ja luotettavia.
Edellisiin öljyimurtimiin verrattuna, jotka vaativat useita öljyn täydennyksiä ja paljon huollon työmäärää, pölynkatkaisijat ovat merkittävästi vähentäneet huoltotehtäviä ja kustannuksia, tuomalla konkreettisia taloudellisia etuja. Ennen uudistusta, alijärjestössä tapahtui useita väärätoimintaoireita (kuten pakollinen diskonnettorin avaaminen, kun öljyimurtin oli suljettu), mikä aiheutti eriasteisia laitteen vahingoituksia.
Uudistuksen jälkeen korkeajännitepistorasia sulki diskonnettoreita, ja jokainen piiri ohjattiin yhdellä pölynkatkaisijalla. Kun katkaisija avattiin, katkaisijan vaunu voitiin vetää pois, toimien korkeajännitepistorasina. Lisäksi pistorasia on varustettu mekaanisilla ja sähköisillä lukseilla "Viiden ennaltaehkäisyn" vaatimusten mukaisesti, mikä tehostaa väärätoiminnan välttämistä, vähentää onnettomuuksien määrää ja varmistaa turvallisen toiminnan.
