Pagsasagawa ng Remote Closing Device para sa Indoor Handcart High-Voltage Vacuum Circuit Breaker
Ang pagkakable at paglalagay ng mga linyang pang-enerhiya sa ilalim ng lupa sa mga urban na lugar ay naging isang hindi maaaring baguhin na tren sa pagbuo ng mga 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 pagmamanento para sa mga tauhan ng pagmamanento. Sa panahon ng proseso ng pagbabago ng kagamitan, ang komprehensibong pagsasalitla at pagtatakda 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 switchgear ay madaling mapanganib sa arcing risks sa panahon ng pagbubukas at pagsasara. Sa tunay na mga sitwasyon ng pagmamanento, kapag nabigo ang elektrikal na operasyon, kinakailangan ang manwal na pagsasara ng mga tauhan, na nagpapaharap sa kanila sa direktang banta mula sa arcing. Kaya't urgent ang pagbuo ng remote closing device upang palitan ang manwal na operasyon bilang isang auxiliary na safety measure sa panahon ng transisyon ng pagbabago ng kagamitan.
Tumutok sa isyung ito, bilang isang participant sa proyekto, ang papel na ito ay nagdisenyo ng isang remote closing operation device sa pamamagitan ng pag-analisa ng mga katangian ng operasyon ng lumang hand-cranked circuit breakers upang iwasan ang mga banta sa kaligtasan sa panahon ng manwal na operasyon.
Tradisyonal 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 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 pag-ikot ng itaas na bahagi sa clockwise direksyon ng humigit-kumulang 24 circles ay natatapos ang pag-sara ng circuit breaker.
Basis ng Pagsusuri ng Torque at Mga Kriteryo ng disenyo
Batay sa mga katangian ng estruktura ng linkage operating handle, ang torque requirement para sa manwal na pagsasara ng circuit breaker ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagtukoy ng haba ng force arm at mga parameter ng pulling force. Ayon sa mekanikal na formula
Sa pamamagitan ng analisis ng mga katangian ng operasyon, ang rotational resistance ng manwal na circuit breaker ay umabot sa tuktok sa ika-15 na cycle ng pag-ikot. Ang minimum torque data sa punto na ito ay maaaring sumaklaw sa buong proseso ng pagsasara. Ang disenyo ng torque ng remote closing device ay kailangang lumampas sa critical value na ito na may safety margin upang akomodahin ang mga pagbabago sa 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 disenyan bilang telescopic, na may support plates na welded sa parehong bahagi. Sa panahon ng pag-install, ang rod ay unang pinapayat at inilalagay sa vertical sa cabinet, pagkatapos ay inilapit upang gawing suporta ng support plates sa cabinet para sa horizontal fixation. Ang moving components ay inaayos sa vertical direction upang alamin ang closing joint ng electric device sa rotating head ng handcart switch. Pagkatapos ng konfigurasyon, ang mga operator ay maaaring lumisan sa safe area at magpadala ng clockwise signal sa pamamagitan ng remote transmitter upang matapos ang operasyon ng pagsasara.
Pagpapatupad ng Remote Control at Operasyon
Paggili ng Motor at Mga Parameter
Sa pagpili ng core motor module, ang permanent magnet DC brushless motors at brushed motors ay kinumpara. Ang brushless motors ay nagbibigay ng malaking mga abantehe sa service life at noise level (≤55dB), ngunit may complex control circuits at mas mataas na gastos (40% mas mataas kaysa sa brushed types). Dahil sa hindi stringent na mga kailangan ng kontrol ng motor ng device, ang XD-3420 permanent magnet DC brushed motor ay napili dahil sa simple control at mababang gastos. Key parameters:
Upang makapag-operate ang mga tauhan ng pagmamanento mula sa layo, ang device ay gumagamit ng 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, na may red/black wires para sa positive/negative inputs at blue/gray wires para sa corresponding outputs (ang output voltage ay tumutugma sa input). Ang two-button transmitter ay nagbibigay ng tatlong output modes: momentary, latching, at interlocking. Ang proyekto ay gumagamit ng momentary mode, kung saan ang switch module ay nag-conduct lamang habang pinindot ang button, na sigurado ang instant disconnection pagkatapos ng pag-release upang sumunod sa mga kailangan ng transient control sa panahon ng pagsasara ng operasyon.
On-site remote control experiment
Gumamit kami ng 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 ika-15 na circle, ang minimum pulling force na kinakailangan para sa hand-cranked closing ay umabot sa maximum value. Gamit ang pulling force na ito, nakalkula namin na ang minimum torque na kinakailangan para sa buong proseso ng hand-cranked closing ay 1.75 N·m.
Kinumpara namin ang 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 maunlad ang epektibidad ng operasyon kumpara sa tuloy-tuloy na manwal na operasyon. Walang pagdami ng time costs, ito ay siyentipikong binawasan ang mga banta sa kaligtasan ng mga operator.
Upang tugunan ang banta sa kaligtasan ng mga tauhan ng pagmamanento na kailangang operasyon ang mga lumang hand-cranked circuit breakers nang malapit sa kasalukuyang network ng distribusyon, ipinropona at inihanda namin ang isang auxiliary device. Ito ay nagbibigay-daan sa mga tauhan ng pagmamanento na magpanatili ng layo mula sa switchgear at remotely control ang pagsasara ng circuit breaker. Inihayag namin ang mga basic software at hardware components ng prototype at ang kanyang paggamit. Ang mga test ng torque ay nagpapakita na ang auxiliary device na ito ay sumasang-ayon sa closing torque requirements ng hand-cranked circuit breakers. Kumpara sa tradisyonal na paraan ng operasyon, ang oras ng operasyon ay katulad. Ito ay iwasan ang mga banta ng mga tauhan ng pagmamanento na operasyon ang mga circuit breakers nang malapit nang walang pagdami ng time costs, at ang device ay may mahusay na engineering application value.
