Ανάλυση και Συζήτηση της Αποτυχίας του Κύριου Άξονα του Υποβαθμιστή σε Μηχανισμό EIB

Το βακουύμ στροβίλιο είναι ένα είδος στροβίλιου στο οποίο τόσο το μέσο κατάσβεσης του φωτιστήρα όσο και το μέσο απομόνωσης στο διάστημα μεταξύ των επαφών μετά την κατάσβεση του φωτιστήρα είναι βακουύμ. Ως μονάδα προστασίας και ελέγχου για εξοπλισμό ενέργειας και εξοπλισμό που λειτουργεί με ενέργεια σε βιομηχανικά και εξορυκτικά επιχειρήματα, τα εσωτερικά σύνδεσμα υψηλής τάσης βακουύμ στροβίλια έχουν πολλαπλές εφαρμογές και μπορούν να εγκατασταθούν σε σταθερά κάστρα, κάστρα με μεσαία θέση, και διπλά κάστρα. Ως ένα βασικό ηλεκτρικό συστατικό στην εξοπλισμό σύνδεσης, τα στροβίλια υψηλής τάσης είναι κατάλληλα για τόπους που απαιτούν συχνή λειτουργία στον καθορισμένο εργασιακό ρεύματος ή πολλαπλές διακοπές του ρεύματος κατά τη διάρκεια σύντομων καταστάσεων.

Αυτό το έγγραφο αναλύει το πρόβλημα του στροβίλιου IEE-Business βακουύμ στροβίλιο να μην ανοίγει ή να μην κλείνει σωστά λόγω συχνής λειτουργίας. Μέσω πειραμάτων, αναδεικνύεται ότι η αποσυντονισμένη ελικόειδης άνοιξη στο δεξιό μέρος του κύριου άξονα είναι η αιτία της ανάρμοστης λειτουργίας του στροβίλιου. Προτείνεται μια βελτιωτική μέτρο τοποθέτησης προσαρμογής συντομευτών για να εξασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του στροβίλιου, το οποίο έχει κάποια αξιοσημείωτη σημασία για την ασφάλεια της κατασκευής της παραγωγής της επιχείρησης.

Δομή του Βακουύμ Στροβίλιου

Ένα βακουύμ στροβίλιο αποτελείται κυρίως από συστατικά όπως το βακουύμ κατασβεστήριο, η μηχανή λειτουργίας και η υποστήριξη.

Βακουύμ Κατασβεστήριο

Επίσης γνωστό ως βακουύμ κατασβεστήριο, το πρίγκιπο λειτουργίας του βακουύμ κατασβεστηρίου είναι να εκμεταλλευτεί την εξαιρετική ιδιότητα απομόνωσης του μέσου βακουύμ μέσα στην κανάτα, επιτρέποντας στο κύκλωμα μεσαίας-υψηλής τάσης να κατασβεστεί ταχύτατα ο φωτιστήρας και να διακοπεί το ρεύμα μετά την αποσύνδεση της ενέργειας. Οι κύριες δομές του είναι οι εξής:

• Σύστημα Απομόνωσης Σφραγίσεως: Είναι ένα κλειστό δοχείο σε περιβάλλον βακουύμ, συντελεσματικά αποτελούμενο από ένα σφραγιστικό κύλινδρο, μια κινούμενη κάλυψη, μια σταθερή κάλυψη, και ένα αντικατασκευαστικό συριγμό βακουύμ. Για να εξασφαλιστεί η αδιάρρηστη σφράγιση, απαιτούνται αυστηρές διαδικασίες λειτουργίας για τις συνδέσεις. Επιπλέον, απαιτούνται υλικά με εξαιρετικά χαμηλή διαπνοή, και η ποσότητα απολύσεως των αερίων στο εσωτερικό πρέπει επίσης να περιοριστεί σε ελάχιστη τιμή.

• Σύστημα Ηλεκτροπαραγωγής: Αποτελείται κυρίως από ένα σταθερό ηλεκτρόδη και ένα κινούμενο ηλεκτρόδη. Ο σταθερός ηλεκτρόδης περιλαμβάνει ένα σταθερό επαφό, ένα σταθερό ηλεκτροδοχό κατά την περίπτωση της ηλεκτροδόχου ράβδου, και μια σταθερή επιφάνεια διάβρωσης, ενώ ο κινούμενος ηλεκτρόδης περιλαμβάνει ένα κινούμενο επαφό, ένα κινούμενο ηλεκτροδοχό κατά την περίπτωση της ηλεκτροδόχου ράβδου, και μια κινούμενη επιφάνεια διάβρωσης. Οι τύποι δομής των επαφών μπορούν να χωριστούν περίπου σε παρακάμπτουση μαγνητικού πεδίου με ελικοειδή επιφάνεια διάβρωσης, σε μακροπάνω μαγνητικό πεδίο, και σε κυλινδρικό τύπο. Η μηχανή λειτουργίας κάνει τις δύο επαφές να συνδεθούν μέσω της κίνησης της κινούμενης ηλεκτροδοχής, οπότε ολοκληρώνεται η σύνδεση του κυκλώματος.

• Σύστημα Προστασίας: Αποτελείται κυρίως από έναν προστατευτικό κύλινδρο, ένα προστατευτικό κάλυμμα, και άλλα συστατικά. Τα τυπικά προστατευτικά κάλυμμα που χρησιμοποιούνται σήμερα περιλαμβάνουν τύπους όπως το προστατευτικό κάλυμμα με συριγμό και το κύριο προστατευτικό κάλυμμα που περιβάλλει τις επαφές. Το κύριο προστατευτικό κάλυμμα μπορεί να μειώσει την τοπική δυναμικότητα, να βελτιώσει την ομοιογένεια της εσωτερικής κατανομής του ηλεκτρικού πεδίου του κατασβεστηρίου, το οποίο είναι ευνοϊκό για τη μικροποίηση του βακουύμ κατασβεστηρίου. Αυτό μπορεί επίσης να προλάβει τα προϊόντα του φωτιστήρα να πετάξουν στο εσωτερικό του τοίχου του απομονωτικού κάλυμματος κατά τη διάρκεια της διάβρωσης, εξασφαλίζοντας ότι η απομονωτική ιδιότητα του κάλυμματος δεν επηρεάζεται από τη διάβρωση. Μπορεί επίσης να απορροφήσει ενέργεια φωτιστήρα, να συμπυκνώσει τα προϊόντα φωτιστήρα, και να επιταχύνει την ανάκτηση της διελκτικής δύναμης στο διάστημα μετά την κατάσβεση.

Μηχανή Λειτουργίας

Διαφορετικοί τύποι στροβίλιων χρησιμοποιούν διαφορετικές μηχανές λειτουργίας. Συνηθισμένες μηχανές λειτουργίας περιλαμβάνουν μηχανές με ελικόειδη ενέργεια, μηχανές EIB με αποθηκευμένη ελικόειδη ενέργεια, μηχανές CT8 με αποθηκευμένη ελικόειδη ενέργεια, μηχανές CT19 με αποθηκευμένη ελικόειδη ενέργεια, μηχανές CD10 με ηλεκτρομαγνητική ενέργεια, μηχανές CD17 με ηλεκτρομαγνητική ενέργεια κλπ. Απ' αυτές, η μηχανή με ελικόειδη ενέργεια έχει τα πλεονεκτήματα της μικρής διάστασης, του μικρού ρεύματος σύνδεσης, και της υψηλής αξιοπιστίας, και είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη σε συστήματα σύνδεσης διαφορετικών επιπέδων τάσης.

Λειτουργία και Αρχή Του Βακουύμ Στροβίλιου

Λειτουργία και Χαρακτηριστικά

Κατά την κανονική λειτουργία, ένα βακουύμ στροβίλιο που εκπληρώνει το εύρος των τεχνικών παραμέτρων μπορεί να εγγυηθεί την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία του στο δίκτυο ενέργειας του αντίστοιχου επιπέδου τάσης. Η μηχανική ζωή ενός βακουύμ στροβίλιου είναι περίπου 20.000 φορές, και ο αριθμός των διακοπών ρεύματος πλήρους δυναμικότητας κατά τη διάρκεια σύντομων καταστάσεων είναι 50 φορές. Μπορεί να λειτουργήσει συχνά ή να διακόψει το ρεύμα σύντομης κατάστασης πολλές φορές μέσα στο εύρος εργασιακού ρεύματος. Τα στροβίλια υψηλής τάσης έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής αξιοπιστίας, της λειτουργίας 24/7, της μη απαιτούμενης συντήρησης, της πλήρους λειτουργικότητας, της καλής αντικαταστασιμότητας, και της ισχυρής πολυλειτουργικότητας, και μπορούν να εφαρμοστούν σε διαφορετικές χαρακτηριστικές επανασύνδεσης. Τα βακουύμ στροβίλια χρησιμοποιούν κάθετο απομονωτικό κύλινδρο και ολοκληρωμένη στερεή σφραγισμένη στήλη, η οποία μπορεί να αντισταθεί στην επιρροή διάφορων ειδικών περιβάλλοντων και να μην χρειάζεται συντήρηση. Παράλληλα, τα βακουύμ στροβίλια έχουν πολλαπλές μεθόδους χρήσης, μπορούν να εγκατασταθούν σταθερά, να χρησιμοποιηθούν σε μοντούλο, ή να εγκατασταθούν σε πλαίσιο.

Εισαγωγή στην Αρχή

Όταν οι κινούμενες και σταθερές επαφές ενός βακουύμ στροβίλιου ανοίγουν ενώ είναι φορτισμένες, θα δημιουργηθεί ένας βακουύμ φωτιστήρας μεταξύ των επαφών. Ο φωτιστήρας αυξάνει την επιφανειακή θερμοκρασία των επαφών, προκαλώντας την εμφάνιση μεταλλικού ατμού στην επιφάνεια των επαφών. Με βάση την ειδική μορφή των επαφών, όταν το ρεύμα περνά, υπό την επίδραση του μαγνητικού πεδίου που παράγεται, ο φωτιστήρας κινείται γρήγορα κατά την εφαπτομένη της επιφάνειας των επαφών. Ο μεταλλικός ατμός και τα φορτισμένα σωματίδια στην στήλη του φωτιστήρα διασπορίζονται συνεχώς έξω, και η πυκνότητα του μεταλλικού ατμού και των φορτισμένων σωματιδίων συνεχώς μειώνεται. Όταν ο φωτιστήρας φθάνει φυσικά στο μηδέν, το μέσο μεταξύ των επαφών αποκαθίσταται γρήγορα από συνεκτικό σε απομονωτικό, το ρεύμα διακόπτεται, και ο φωτιστήρας κατασβένεται.

Σύνοψη και Ανάλυση της Αιτίας της Παρακμής

Αναλύοντας την κατάσταση όπου το βακουύμ στροβίλιο αποτυγχάνει να ανοίξει ή να ανοίξει εντελώς λόγω συχνής λειτουργίας, η επιθεώρηση στο χώρο αποκαλύπτει ότι το βολτ στο δεξιό άκρο του κύριου άξονα του στροβίλιου έχει αποσυρθεί, προκαλώντας την πτώση της ελικόειδης άνοιξης της δεξιάς πλευράς και την αναστροφή της στον κύριο άξονα ταυτόχρονα. Η μηχανή λειτουργίας βασίζεται μόνο στην ελικόειδη άνοιξη της αριστερής πλευράς του κύριου άξονα, προκαλώντας το στροβίλιο να μην ανοίξει εντελώς. Αν και η πιθανότητα εμφάνισης αυτής της παρακμής είναι αρκετά μικρή, η εμφάνισή της μπορεί ακόμα να οδηγήσει σε ατυχήματα παραγωγής. Επομένως, είναι αναγκαίο να αναλυθεί η αιτία της παρακμής, να εξαλειφθούν οι δυνητικές απειλές, και να εξασφαλιστεί η ασφαλής παραγωγή.

Πρόταση Λύσης και Σχέδιο Επαλήθευσης

Τα βολτ που στηρίζουν τις ελικόειδες άνοιξες στις δύο πλευρές του κύριου άξονα του στροβίλιου της μηχανής EIB είναι κανονικά βολτ + πλαίνες (βλέπε Σχήμα 1). Μετά από χρόνια συχνής λειτουργίας, το βολτ που στηρίζει την ελικόειδη άνοιξη στη δεξιά πλευρά του κύριου άξονα έχει αποσυρθεί λόγω ταλάντωσης, προκαλώντας την πτώση της ελικόειδης άνοιξης της δεξιάς πλευράς και την αναστροφή της στον κύριο άξονα ταυτόχρονα. Η μηχανή λειτουργίας βασίζεται μόνο στην ελικόειδη άνοιξη της αριστερής πλευράς του κύριου άξονα, προκαλώντας το στροβίλιο να μην ανοίξει εντελώς. Μέσω της επιθεώρησης στο χώρο, αναδεικνύεται ότι υπάρχει μια διαφορά μήκους 4mm περίπου μεταξύ του δεξιού σφαινοειδούς άξονα και του εξωτερικού φωλιασμού, και η κάλυψη έχει μεταμορφωθεί και καταντήσει εσωτερικά (βλέπε Σχήμα 2). Σε απάντηση σε αυτή την παρακμή, δηλαδή, την παρακμή του στροβίλιου που προκαλείται από την πτώση της ελικόειδης άνοιξης λόγω της αποσυρθείσας βολτ στο τέλος του κύριου άξονα, για επαλήθευση, ένα στροβίλιο με αντίστοιχη δομή επανασυναρμολογείται για προσομοίωση της παρακμής:

Ρυθμίζεται το αξονικό μήκος μεταξύ του δεξιού σφαινοειδούς άξονα