Pagsusunod ng disenyo para sa Remote Closing Device para sa Indoor Handcart High-Voltage Vacuum Circuit Breaker
Ang pagkable at paglalagay ng mga linyang pang-enerhiya sa ilalim ng lupa sa mga urban na lugar ay naging hindi maaaring baguhin na trend sa konstruksyon ng network ng distribusyon. Ang high-voltage switchgear, bilang ang pangunahing kagamitan ng sistema ng distribusyon, ay naging pangunahing layunin ng araw-araw na operasyon at pagmamanhob para sa mga tauhan ng pagsasauli. Sa proseso ng pagbabago ng kagamitan, ang komprehensibong pagsasalin at pagtatatag ng bagong kagamitan ay may mahabang siklo, at isang uri ng lumang hand-cranked high-voltage switchgear ay patuloy na nasa serbisyo.
Dahil sa matagal na operasyon, ang ganitong uri ng switchgear ay madaling mapanganib sa pagkakaroon ng arcing sa panahon ng pagbubukas at pagsasara. Sa aktwal na mga sitwasyon ng pagmamanhob, kapag nabigo ang elektrikong operasyon, kinakailangan ang manwal na pagsasara ng mga tauhan, na nagpapakita sa kanila ng direktang banta mula sa arcing. Dahil dito, ang pagbuo ng isang remote closing device upang palitan ang manwal na operasyon bilang isang tulong na seguridad sa panahon ng transisyon ng pagbabago ng kagamitan ay kritikal at urgent.
Tumutugon sa isyung ito, bilang isang kalahok sa proyekto, ang papel na ito ay nagdisenyo ng isang remote closing operation device sa pamamagitan ng pag-aanalisa ng mga katangian ng operasyon ng lumang hand-cranked circuit breakers upang iwasan ang mga banta sa seguridad sa panahon ng manwal na operasyon.
Pamantayan na Paraan ng Pagsasara ng Hand-Cranked Circuit Breakers
Sa panel ng operasyon at estruktura ng crank ng hand-cranked circuit breakers (tulad ng ipinapakita sa Figure 1), ang manwal na closing rotating rod ay naka-locate sa kaliwang bahagi ng panel na may regular hexagonal cross-section. Ang handle ng operasyon ay Z-shaped, konektado sa rotating rod sa pamamagitan ng regular hexagonal sleeve sa ibaba para sa pluggable connection. Sa panahon ng operasyon, pagkatapos ilagay ang handle sa rotating rod, ang paggirong clockwise ng upper end nito humigit-kumulang 24 circles ay natatapos ang aksyon ng closing ng circuit breaker.
Basis ng Pagkalkula ng Torque at Mga Kriterya ng Disenyo
Batay sa mga katangian ng estruktura ng linkage operating handle, ang requirement ng torque para sa manwal na pagsasara ng circuit breaker ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagtukoy sa haba ng force arm at mga parameter ng pulling force. Ayon sa mechanical formula
Sa pamamagitan ng analisis ng mga katangian ng operasyon, ang resistance sa pag-rotate ng manwal na operated circuit breaker ay umabot sa peak nito sa ika-15 cycle ng pag-rotate. Ang minimum na data ng torque sa punto na ito ay maaaring saklawin ang buong proseso ng pagsasara. Ang disenyo ng torque ng remote closing device ay kailangang lumampas sa critical value na ito may safety margin upang makompyensahan ang pagbabago ng torque sa pagitan ng iba't ibang modelo ng circuit breaker. Ang detalyadong test data ay ipapakita sa mga susunod na seksyon.
Pangunahing Estruktura ng Remote Closing Device
Tulad ng ipinapakita sa Figure 2, ang device ay binubuo ng fixed rod, moving components, electric device, at closing joint. Ang fixed rod ay idisenyo upang maging telescopic, may support plates na nakaweld sa parehong gilid. Sa panahon ng installation, unang maiksi ang rod at ilagay ito nang vertical sa loob ng cabinet, pagkatapos ay i-extend upang gawing prop ang support plates laban sa cabinet para sa horizontal fixation. Ang moving components ay ina-adjust sa vertical direction upang mag-align ang closing joint ng electric device sa rotating head ng handcart switch. Pagkatapos ng configuration, maaaring umurong ang operators sa ligtas na lugar at magpadala ng clockwise signal sa pamamagitan ng remote transmitter upang matapos ang aksyon ng closing.
Pagkamit ng Remote Control at Operasyon
Pili ng Motor at Mga Parameter
Sa pagpili ng core motor module, inihambing ang permanent magnet DC brushless motors at brushed motors. Ang brushless motors ay may malaking mga abilidad sa service life at noise level (≤55dB), ngunit may mahirap na control circuits at mas mataas na cost (40% mas mataas kaysa sa brushed types). Dahil sa hindi stringent na requirements ng device para sa motor control, pinili ang XD-3420 permanent magnet DC brushed motor dahil sa simple nitong control at mababang cost. Key parameters:
Upang makapag-operate ang maintenance personnel mula sa ligtas na distansya, ginamit ng device ang Qichip QA-R-010 wireless remote control switch para sa wireless power management. Ang module ay binubuo ng transmitter at receiver: ang receiver ay sumusuporta ng DC input mula 3.6V hanggang 24V, may red/black wires para sa positive/negative inputs at blue/gray wires para sa corresponding outputs (ang output voltage ay tumutugon sa input). Ang two-button transmitter ay nagbibigay ng tatlong output modes: momentary, latching, at interlocking. Ginamit ng proyekto ang momentary mode, kung saan ang switch module ay nag-conduct lamang habang pinindot ang button, tiyakin ang instant disconnection paglabas ng pindutan upang tugunan ang requirements ng transient control sa panahon ng closing operations.
On-site remote control experiment
Ginamit namin ang tensile tester upang sukatin ang pulling force na kinakailangan para sa manwal na pagsasara ng isang decommissioned hand-cranked handcart switch. Tulad ng ipinapakita sa Table 1, kapag ang hand-cranked closing ay umabot sa paligid ng ika-15 circle, ang minimum na pulling force na kinakailangan para sa hand-cranked closing ay umabot sa maximum value. Gamit ang pulling force na ito, inikalkula namin na ang minimum na torque na kinakailangan para sa buong proseso ng hand-cranked closing ay 1.75 N·m.
Ikinumpara namin ang mga oras ng operasyon ng tradisyonal na manwal na pagsasara at ng remote closing device. Tulad ng ipinapakita sa Table 2, ang paggamit ng remote closing device hindi lamang iwasan ang mga banta kundi pati na rin ito ay kaunti na lamang nag-improve ng efficiency ng operasyon kumpara sa tuloy-tuloy na manwal na operasyon. Walang dagdag na cost ng oras, ito ay malaking nagbawas sa mga banta sa seguridad ng mga operators.
Upang tugunan ang banta sa seguridad ng mga maintenance personnel na kailangang operasyon ng mga lumang hand-cranked circuit breakers nang malapit sa kasalukuyang network ng distribusyon, inihanda at inilunsad namin ang isang auxiliary device. Ito ay nagbibigay-daan sa mga maintenance personnel na magkaroon ng distansya mula sa switchgear at remotely kontrolin ang pagsasara ng circuit breaker. Inidetalye namin ang mga pangunahing software at hardware components ng prototype at ang kanyang paggamit. Ang mga test ng torque ay nagpapakita na ang auxiliary device na ito ay sumasakop sa closing torque requirements ng hand-cranked circuit breakers. Kumpara sa tradisyonal na paraan ng operasyon, ang oras ng operasyon ay halos pareho. Ito ay iwasan ang mga banta ng mga maintenance personnel sa pag-operate ng mga circuit breakers nang malapit nang walang dagdag na cost ng oras, at ang device ay may magandang engineering application value.
