Ứng dụng của cầu chì chân không điện áp cao trong nhà
Trong nửa đầu năm 2007, với tư cách là các thành viên dự án từ Công ty Thiết bị Điện Cơ khí của Tập đoàn Mỏ Huaibei, chúng tôi đã thực hiện cải tạo kỹ thuật cho trạm biến áp 10kV ở Khu Nhà máy Đông. Nhiệm vụ chính của chúng tôi là thay thế các bộ phận ngắt - chìm trong dầu - cầu dao 10kV ban đầu bằng các cầu dao chân không ZN20 dùng trong nhà.
Trước đây, các cầu dao SN10-10 chìm trong dầu đã hoạt động trong thời gian dài, dẫn đến tình trạng rò rỉ dầu nghiêm trọng trong cơ chế của chúng. Điều này đòi hỏi phải nạp lại nhiên liệu mỗi sáu tháng, gây ra khối lượng công việc bảo dưỡng lớn. Ngoài ra, cơ chế hoạt động của chúng được điều khiển bằng tay, và các thiết bị bảo vệ bao gồm các rơle truyền thống, có độ tin cậy kém và tỷ lệ hỏng cao. Hơn nữa, bảo vệ rơle cần được hiệu chỉnh một lần mỗi năm, công việc này vừa tốn nhiều lao động vừa phức tạp.
Để đảm bảo an toàn sản xuất, chúng tôi đã quyết định nâng cấp các cầu dao này thành cầu dao chân không. Việc cải tạo này không chỉ giải quyết các vấn đề vận hành hiện tại mà còn đặt nền móng vững chắc cho hoạt động ổn định và hiệu quả của trạm biến áp trong tương lai.
Đặc điểm Cấu trúc của Cầu Dao Chân Không
Trong quá trình cải tạo kỹ thuật trạm biến áp 10kV ở Khu Nhà máy Đông, chúng tôi đã hiểu sâu sắc về các đặc điểm cấu trúc của cầu dao chân không loại ZN20. Cầu dao này chủ yếu bao gồm cơ chế hoạt động, thân hộp, ống chân không, khung cách điện, và cách điện. Nó có bố cục ba chiều với cơ chế hoạt động được lắp ở phía trước.
Trong thân hộp làm bằng thép mỏng, các thành phần điện áp cao được cố định ở phía sau. Cơ chế kết nối với trục chính thông qua các tấm kết nối. Khi trục chính quay, các cánh tay đòn cố định trên nó đẩy các cách điện, điều khiển thanh dẫn điện di chuyển của ống chân không để thực hiện các thao tác đóng/ngắt. Các thao tác đóng/ngắt có thể được kiểm soát bằng tay hoặc điện thông qua cơ chế hoạt động. Ngoài ra, nó còn được trang bị động cơ tích trữ năng lượng AC/DC, cơ chế tiếp xúc phụ trợ, và bộ đếm hoạt động. Các chỉ báo trạng thái "ON" và "OFF" rõ ràng trên bảng giúp theo dõi trực quan trạng thái hoạt động của cầu dao.
Cầu dao dựa vào ống chân không để ngắt mạch điện áp cao. Như hình 1所示，原文要求翻译成越南语，以下是完整的越南语翻译结果：
Ống chân không bao gồm thanh dẫn điện di chuyển, thanh dẫn điện tĩnh, tiếp điểm di chuyển và tĩnh, màn chắn, ống lượn sóng, và vỏ gốm. Được niêm phong trong vỏ gốm với độ chân không cao thường nằm trong khoảng từ 10⁻⁴ đến 10⁻⁷ Torr (Lưu ý: Văn bản gốc "104 - 10⁻⁷ Torr" có thể là lỗi đánh máy; phạm vi đúng nên là 10⁻⁴ đến 10⁻⁷ Torr), ống lượn sóng được hàn vào thanh dẫn điện di chuyển ở một đầu và nắp di chuyển ở đầu kia. Thành phần linh hoạt này cho phép thao tác bên ngoài các tiếp điểm trong khi vẫn duy trì tính kín hoàn toàn. Màn chắn xung quanh các tiếp điểm hấp thụ hơi kim loại sinh ra bởi hồ quang chân không khi ngắt dòng, ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của vỏ cách điện. Qua kinh nghiệm thực tế trong dự án cải tạo, chúng tôi nhận thấy những ưu điểm của cầu dao chân không so với các cầu dao chìm trong dầu truyền thống: Hiệu Quả Áp Dụng Là các thành viên dự án, chúng tôi hiểu rằng cơ chế hoạt động của cầu dao chân không đóng các tiếp điểm ống chân không thông qua năng lượng đàn hồi của lò xo tích trữ, độc lập với tốc độ tích trữ năng lượng bằng tay, đảm bảo hiệu suất đóng nhanh. Cơ chế có ba trạng thái chuyển động: tích trữ năng lượng, đóng, và mở. Cầu dao chân không ngắt dòng bằng cách dập tắt hồ quang chân không khi dòng điện giảm xuống zero. Khi hồ quang chân không dập tắt, mật độ electron, ion dương, và các hạt khác giữa các tiếp điểm giảm nhanh chóng. Trong vài micro giây, khoảng cách tiếp điểm cơ bản khôi phục lại độ chân không cao ban đầu và thể hiện khả năng chịu điện áp cao, có thể chịu được điện áp hồi phục mà không bị phá vỡ để hoàn thành quá trình ngắt. Do đó, ngay cả khi áp dụng điện áp cao ngay sau khi dòng điện qua zero, khoảng cách tiếp điểm sẽ không bị phá vỡ lại—có nghĩa là hồ quang chân không có thể được dập tắt hoàn toàn ở lần đầu tiên dòng điện qua zero. Hiệu Quả Áp Dụng Kể từ khi các cầu dao chân không ZN20 10kV được đưa vào sử dụng vào tháng 6 năm 2007 sau cải tạo, chúng đã thể hiện hiệu suất tuyệt vời. Các cầu dao có tốc độ đóng/mở nhanh, tiếng ồn hoạt động thấp, và các thao tác chính xác và đáng tin cậy. So với các cầu dao chìm trong dầu trước đây, yêu cầu nạp lại nhiên liệu thường xuyên và khối lượng công việc bảo dưỡng lớn, các cầu dao chân không đã giảm đáng kể công việc và chi phí bảo dưỡng, mang lại lợi ích kinh tế cụ thể. Trong hơn 20 năm hoạt động trước khi cải tạo, trạm biến áp đã trải qua một số tai nạn vận hành sai (như cố gắng mở disconnector trong khi cầu dao chìm trong dầu đang ở vị trí đóng), gây ra mức độ hư hại khác nhau cho thiết bị. Sau khi cải tạo, thiết bị đóng cắt điện áp cao đã loại bỏ các disconnector, với mỗi mạch được điều khiển bằng một cầu dao chân không duy nhất. Khi cầu dao được mở, xe đẩy cầu dao có thể được rút ra, thực hiện chức năng của disconnector điện áp cao. Ngoài ra, thiết bị đóng cắt được trang bị khóa cơ khí và điện theo yêu cầu "Năm Phòng Ngừa", hiệu quả tránh các tai nạn vận hành sai, giảm tỷ lệ tai nạn, và đảm bảo an toàn vận hành.
