Analizo kaj Diskuto pri la Ĉefa Aksodefekto de Vakuuma Ĉirkuitskeco en EIB-Mekanismo

Vakuuma ĉirkuitsrompilo estas tipo de ĉirkuitsrompilo, en kiu la arko maliganta medio kaj la izolanta medio inter la kontaktoj post arko maligado estas vakuumo. Kiel protekt- kaj kontrol-unuo por elektra equipo kaj elektro-drajvata equipo en industraj kaj minantaj entreprenoj, interna ak-streĉa alta-voltiga vakuuma ĉirkuitsrompilo havas diversajn aplikojn kaj povas esti instalita en fiksa ŝranko, meza montita ŝranko, kaj duobla-nivela ŝranko. Kiel grava elektra aparato inter kommutiloj, alta-voltigaj ĉirkuitsrompiloj estas taŭgaj por lokoj kiuj bezonas oftan operacion je norma labora streĉo aŭ multoblaj interrompoj de kortkurŝtoka streĉo.

Ĉi tiu artikolo analizas la problemon de la IEE-Business vakuuma ĉirkuitsrompilo ne kapabla regule malfermiĝi aŭ fermiĝi pro ofta operacio. Per eksperimentoj, oni malkovris, ke la falado de la tripa spiralo sur la dekstra flanko de la ĉefakso estas la kaŭzo de la malfunkcio de la ĉirkuitsrompilo. Proponiĝis plibonigo per instaliĝo de regulaj intermetitaj ploĉetoj por sekurigi la normalan funkcion de la ĉirkuitsrompilo, kio havas certan referencan signifon por la sekura konstruo de enterpriza produkcio.

Strukturo de Vakuuma Ĉirkuitsrompilo

Vakuuma ĉirkuitsrompilo ĉefe konsistas el komponentoj kiel vakuuma arko maliganta ĉambro, operaciamaskinerio, kaj subteno.

Vakuuma Arko Maliganta Ĉambro

Ankaŭ konata kiel vakuuma ŝalttubo, la funkcii principo de la vakuuma arko maliganta ĉambro estas uzi la eklaran izoladon de la vakuuma medio ene de la tubo, permesante al la mez- kaj alta-voltiga cirkvito rapide maligi la arkon kaj tranĉi la koranton post la forigu de la alimentado. Liaj ĉefaj strukturoj estas jenaj:

• Hermeta Izolada Sistemo: Tio estas fermita kontenero en vakuuma medio, ĉefe konsistanta el hermeta izolada cilindro, moviĝa fin-kovro, fiksita fin-kovro, kaj nerostiga belvedro. Por sekuri hermetecon, necesas striktaj operacioproceroj por la sertaj kunligoj. Krome, necesas materialoj kun ekstrema malalta gazpermeableco, kaj la interna gazeliberigo ankaŭ devas esti limigita al minimuma valoro.

• Kondukada Sistemo: Ĝi ĉefe konsistas el fiksita elektrodo kaj moviĝa elektrodo. La fiksita elektrodo inkluzivas fiksitan kontaktilon, fiksitan kondukan bastonon, kaj fiksitan arkrunantan surfacon, dum la moviĝa elektrodo inkluzivas moviĝan kontaktilon, moviĝan kondukan bastonon, kaj moviĝan arkrunantan surfacon. La strukturoj de la kontaktiloj povas esti preskaŭ dividadaj en transversala magneta tipo kun spiralforma arkrunanta surfaco, longa magneta tipo, kaj cilindra tipo. La operaciamaskinerio faras la du kontaktilojn fermiĝi per la moviĝo de la moviĝa konduka bastono, do kompletigante la cirkvitokonekton.

• Ŝirmila Sistemo: Ĝi ĉefe konsistas el ŝirmila cilindro, ŝirmila kovro, kaj aliaj aparatoj. Komune uzataj ŝirmilaj kovroj nuntempe inkluzivas tipojn kiel belvedra ŝirmila kovro kaj la ĉefa ŝirmila kovro ĉirkaŭ la kontaktiloj. La ĉefa ŝirmila kovro povas redukti la lokan kampforton, plibonigi la uniformecon de la interna elektra kampo distribuo de la arko maliganta ĉambro, kio estas favora por la miniaturigo de la vakuuma arko maliganta ĉambro. Samtempe, ĝi povas preveni la arkproduktojn spritzendi sur la internan muron de la izolada loghejo dum la arkproceso, sekurigante ke la izolada efiko de la loghejo ne estas afektita de la arkdisŝargo. Ĝi ankaŭ povas absorbi arkeneron, kondensi arkproduktojn, kaj acceleri la rekonstruon de la dielektra forteco en la postarka interspaco.

Operaciamaskinerio

Diversaj tipoj de ĉirkuitsrompiloj uzas diversajn operaciamaskineriojn. Komune uzataj operaciamaskinerioj inkluzivas spiralamaskineriojn, IEE-Business spirala energi-stokanta maskinerio, CT8 spirala energi-stokanta maskinerio, CT19 spirala energi-stokanta maskinerio, CD10 elektromagnetan maskinerion, CD17 elektromagnetan maskinerion, etc. Inter ili, la spirala maskinerio havas la avantaĝojn de malgranda volumeno, malgranda ferma koranto, kaj alta fidindeco, kaj aktuale estas larĝe uzata en kommutiloj de diversaj voltaj niveloj.

Funkcio kaj Principo de Vakuuma Ĉirkuitsrompilo

Funkcio kaj Karakteroj

Sub normalaj operaciaj kondiĉoj, vakuuma ĉirkuitsrompilo kiu konformas la teknikparametran rangon povas sekure kaj fidinde operi en la elektra reto de la respektiva voltnivelo. La mekanika vivo de vakuuma ĉirkuitsrompilo estas proksimume 20,000 fojoj, kaj la nombro de plena-kapacitaj kortkurŝtokaj korantomaligadoj estas 50 fojoj. Ĝi povas oftan operi aŭ multoble interrompi kortkurŝtokan koranton en la labora korantaro. Alta-voltigaj vakuumaj ĉirkuitsrompiloj havas la avantaĝojn de alta fidindeco, tuttaga operacio, senmantena, kompleta funkcio, bona interŝanĝebleco, kaj forta universaleco, kaj povas esti aplikataj al rekonektoperacioj kun diversaj karakteroj. Vakuumaj ĉirkuitsrompiloj adoptas vertikan izoladan cilindron kaj solidan izolan strukturon - integritan solide sigelitan polustolon, kiu povas rezisti la influon de diversaj specialaj medioj kaj estas senmantena. Simultane, vakuumaj ĉirkuitsrompiloj havas plurajn uzmanierojn, kiuj povas esti instalitaj fike, uzataj retrakte, aŭ instalitaj sur kadro.

Principo Priskribo

Kiam la moviĝa kaj fiksita kontaktiloj de vakuuma ĉirkuitsrompilo estas malfermitaj dum ŝargita, vakuuma arko estos generita inter la kontaktiloj. La arko altigas la surfacan temperaturon de la kontaktiloj, kaŭzante metalvaporon aperi sur la kontaktosurfaco. Bazita sur la speciala formo de la kontaktiloj, kiam koranto pasas, sub la ago de la magnetkampo ĝi generas, la arko rapidas sekvante la tanĝantdirekton de la kontaktosurfaco. La metalvaporo kaj ŝarĝitaj partikloj en la arkstango daŭrigas disvastiĝi eksteren, kaj la denseco de la metalvaporo kaj ŝarĝitaj partikloj daŭrigas malpliiĝi. Kiam la arko nature pasas tra nul, la medio inter la kontaktiloj rapide restarigas de konduktoro al izolanto, la koranto estas tranĉita, kaj la arko maligas.

Faldefaŭlo Resumo kaj Analizo

Analizi la situacion, kie la vakuuma ĉirkuitsrompilo ne kapablas malfermiĝi aŭ ne tute malfermiĝi pro ofta operacio, inspektado surlokve montras, ke la bolto je la dekstra fino de la ŝaltĉefakso falas, kaŭzante la dekstran tripan spiralon faladi kaj blokiĝi sur la ĉefakso samtempe. La maskinerio tripas nur depende de la tripa spiralo sur la maldekstra flanko de la ĉefakso, rezultigante la ŝalto ne tute malfermiĝas. Kvankam la probablo de tiu defekto okazado estas relative malgranda, ĝia okazo ankoraŭ povas gvidi al produktosekura accidento. Do, necesas analizi la defektokaŭzon, eliminu potencialajn sekurhazardojn, kaj sekuru la sekuran produkcoperacion.

Solvo kaj Kontrolprogramo

La boltoj fiksantaj la tripan spiralon sur ambaŭ flankoj de la ŝaltĉefakso de la IEE-Business maskinerio ĉirkuitsrompilo estas ordinaraj boltoj + spiralspringoj (vidu Figuron 1). Post jaroj da ofta ŝaltoperacio, la bolto fiksanta la tripan spiralon sur la dekstra flanko de la ĉefakso falas pro vibro, kaŭzante la dekstran tripan spiralon faladi kaj blokiĝi sur la ĉefakso samtempe. La maskinerio tripas nur depende de la tripa spiralo sur la maldekstra flanko de la ĉefakso, rezultigante la ŝalto ne tute malfermiĝas. Per inspektado surlokve, trovis, ke estas akseta longodiferenco de proksimume 4mm inter la zipoakso sur la dekstra flanko de la ĉefakso kaj la ekstera kazo, kaj la fin-kovro deformiĝis kaj ensukciĝis (vidu Figuron 2). Respondante al tiu defekto, nome, la ĉirkuitsrompilo malfunkcio kaŭzita de la tripa spiralo falado pro la malfermado de la finbolto de la ferma kaj malferma ĉefakso, por verifi, tiam rekomponiĝis ĉirkuitsrompilo kun respondanta strukturo por defektsimulado:

Regulu la aksetan longon inter la zipoakso sur la dekstra flanko de la ĉefakso de ĉi tiu simula ĉirkuitsrompilo kaj la ekstera kazo por krei spacon de proksimume 4mm (vidu Figuron 3), kaj uzante momentŝraŭbon ĝin fortigu kun momento de 45Nm. Puŝu ĝin en la mekanikan rulladan kambron por mekanikan rulladon. La komenca kontraŭnumero estas 26 fojoj, kaj la fin-kovro montras lepton ensukciĝfenomenon post fortigo. La procezo estas montrita en Figuro 4.

En konkludo, kiam la specifa momento estas 45 Nm, eĉ se la akseta longo inter la aksovovero kaj la zipoakso atingas 4 mm kaj la fin-kovro estas deformita kaj ensukciĝis, ĝi restas bone fixita ĝis pli ol 2,200 operacioj. Tiam, procedu al la kontrolado de la dua stadio.

Regulu la aksetan longon inter la zipoakso sur la dekstra flanko de la ĉefakso de ĉi tiu simula ĉirkuitsrompilo kaj la ekstera kazo por krei 4-mm spacon. Uzu momentŝraŭbon por fortigi ĝin kun momento de 35 Nm, kaj uzas la deformitan kaj ensukciĝintan fin-kovron de la unua stadio. Marku ĝin per skriblinio. Puŝu ĝin en la mekanikan rulladan kambron por mekanikan rulladon. La komenca nombro estas 2,252. En resumo, kiam la momento estas 35 Nm, eĉ se la akseta longo inter la aksovovero kaj la zipoakso atingas 4 mm kaj la fin-kovro estas deformita kaj ensukciĝis, ĝi restas bone fixita ĝis pli ol 1,887 operacioj. Tiam, procedu al la kontrolado de la tria stadio (vidu Figuron 6).

Regulu la aksetan longon inter la zipoakso sur la dekstra flanko de la ĉefakso de ĉi tiu simula ĉirkuitsrompilo kaj la ekstera kazo por krei 4-mm spacon. Uzu momentŝraŭbon por fortigi ĝin kun momento de 20 Nm, kaj uzas la deformitan kaj ensukciĝintan fin-kovron de la tria stadio. Marku ĝin per skriblinio. Puŝu ĝin en la mekanikan rulladan kambron por mekanikan rulladon. La komenca nombro estas 4,139 (vidu Figuron 7).

En konkludo, kiam la momento estas 20 Nm, eĉ se la akseta longo inter la aksovovero kaj la zipoakso atingas 4 mm kaj la fin-kovro estas deformita kaj ensukciĝis, ĝi restas bone fixita ĝis pli ol 1,671 operacioj. Tiam, procedu al la kontrolado de la kvara stadio (vidu Figuron 8 kaj Figuron 9).

Regulu la aksetan longon inter la zipoakso sur la dekstra flanko de la ĉefakso de ĉi tiu simula ĉirkuitsrompilo kaj la ekstera kazo por krei 4-mm spacon. Uzu momentŝraŭbon por fortigi ĝin kun momento de 10 Nm, kaj uzas la deformitan kaj ensukciĝintan fin-kovron de la kvara stadio. Marku ĝin per skriblinio. Puŝu ĝin en la mekanikan rulladan kambron por mekanikan rulladon. La komenca nombro estas 5,810 (vidu Figuron 10).

Dum la testproceso, trovis, ke kiam la kontraŭnumero atingis 551 operaciojn, la fin-kovro komencis iomete turniĝi relative al la komenca pozicio (vidu Figuron 11); kiam la nombro pligrandigis al 820 operacioj, la fin-kovro iomete turniĝis relative al la pozicio je 551 operacioj (vidu Figuron 12); kiam la nombro atingis 1122 operaciojn, la tripa spiralo vidble malfermiĝis al nuda okulo (vidu Figuron 13); kiam la nombro pligrandigis al 1261 operacioj, la tripa spiralo falis (vidu Figuron 14).

Resumo de la Testproceso

La desegno de la ĉefakso de la IEE-Business spirala operaciamaskinerio estas bazita sur la desegno de la belga IEE-Business kompanio. Post la krancetoj estis akurate poziciigitaj, boltoj sur ambaŭ flankoj estas fortigitaj al la specifa momentvaloro. Spiralspringoj (faritaj el spirala akero) estas uzitaj por anti-malfermiĝo per fricado. Post assemblado, la springoj estas aplaniĝintaj, kaj ilia rebundo tenas premforcon kaj fricadon inter filoj. Ĉi tiu aksostrukturo desegno kaj anti-malfermiĝa mezuroj estis pruvitaj fidindaj en mekanikaj vivotipaj testoj ĉe China Electric Power Research Institute (CEPRI).

Frue Procesaj Problemoj de la IEE-Business Maskinerio Akso

En la frua assemblada proceso, laboristoj devis adapti manikojn de diversaj tolerancgradajoj por balanci dimensiojn, kreas inkonsistan assembladon kvaliton kaj malfacile kontroleblan. Post la ĉirkuitsrompilo akso estis assemblita, akumulaj eraroj kaŭzis aksetlongodeviancon inter la interna zipoakso kaj ekstera maniko. Kiam boltoj estis fortigitaj al la specifa momento, la mezo de la fin-kovroj ensukcis. Ĉar la fin-kovroj estas faritaj el ne-spirala akero elastaj materialoj, ili ne povas restarigi post deformado. Krome, la aksovovero povas krepadi pro impaktado dum operacio, kiu povas graduale redukti la bolto fortigmomenton (sen evidenta ŝanĝo en fastigiloj kiel boltoj kaj fin-kovroj ĝis la momento signife malfortiĝas). Konvenciaj mantenoj ankaŭ malfacile aplikas sufiĉan momenton per ordinara ŝraŭboĵenko. Fine, kiam la momento malpliiĝas sub 10 Nm, la fin-kovroj pli rapide malfermiĝas, detruante la anti-malfermiĝan efikon de la spiralspringoj.

Plibonigita Proceso

Por elimini momentmalpliiĝon kaŭzitan de la fin-kovro ensukcado, la proceso estis regulita: post la tuta assemblado, unuforme aldoni regulajn intermetitajn ploĉetojn por balanco. Apliku fil-lock-adhezion al boltoj, kiujn tiam fortigu al 45 Nm per momentŝraŭbo. Kun instaliĝo de intermetitaj ploĉetoj, ne plu estas spaco por la fin-kovroj ensukci, la fin-kovroj ne plu gradual reduktos la fortigmomenton pro plastika deformado, sekurigante stabilan kaj fidindan operacion de la ĉirkuitsrompilo tra sia servoperiodo sub sufiĉa momento.

Korektaj Mezuroj

Por la ĉirkuitsrompilo kun tiu defekto, kiel montrite en Figuro 15, instalu regulajn intermetitajn ploĉetojn. Post alineo de la finfaco de la interna ĉefakso kun la ekstera maniko, bloku ĝin per boltoj. Apliku fil-lock-adhezion sur la boltoj kaj uzas momentŝraŭbon por fortigi ilin al momento de 45 Nm.

Por preveni la okazon de tiuj malprobablaj eventoj, faru kompletan inspektadon de la ĉirkuitsrompiloj kiuj jam estis enmetitaj en operacion, kaj instalu regulajn intermetitajn ploĉetojn laŭbezone por sekuri ke la enmetitaj en operacion ĉirkuitsrompiloj povas normala kaj fidinde funkcii.

Konkludo

Ĉi tiu artikolo fokusas sur la situacion de la alta-voltiga ak-streĉa vakuuma ĉirkuitsrompilo ne kapabla regule malfermiĝi. Per simulada analizo kaj eksperimenta verifo, ĝi analizas la kaŭzojn de la tripa spiralo falado. Trovis, ke la fin-ploĉeto deformiĝas pro la ĉefakso spaceto, kaj poste, post longa ferma kaj malferma vibrado, la tripa spiralo falas, rezultigante la ĉirkuitsrompilo ne kapabla malfermiĝi. Por ĉi tio, proponiĝis solvo, kaj la realigebleco de la solvo estis detaligite. Korektaj mezuroj estis proponitaj, por elimini la defekton, restarigi la normalan uzon de la alta-voltiga vakuuma ĉirkuitsrompilo, kaj sekuri la normalan produkcoperacion de la entrepreno.