Анализа и дискусија за главната оска недостаточност на вакуумскиот прекинувач во EIB механизам

Вакуумски прекинувач е вид прекинувач во кој и средината за гашење на дуга и изолативната средина во прозорот помеѓу контактите по гашењето на дугата се вакуум. Како заштитен и контролен единица за електроопрема и опрема подржана со енергија во индустријските и рудничките предузевта, внатрешни AC високонапонски вакуумски прекинувачи имаат многу применливи и можат да се инсталираат во фиксни шкафи, средни шкафи и двојни шкафи. Како важна електроопрема меѓу апаратурата за прекинувачи, високонапонските прекинувачи се прифатливи за места каде што се бара честа операција на номиналната работна ток или повеќекратно прекинување на краткиот ток.

Овој труд анализира проблемот на прекинувачот EIB-вакуум кој не се отвара или затвора правилно поради честа операција. Кроз експерименти, се открило дека паднувањето на пружината за прекинување од десната страна на главната оска е причината за недостаточното отварање или затворање на прекинувачот. Предложена е мерка за подобрување со инсталација на регулаторски плочки за да се осигура нормалната работа на прекинувачот, што има одредена референтна значајност за безопасната конструкција на производството на предузецијата.

Структура на Вакуумски Прекинувач

Вакуумскиот прекинувач вештачки се состои од компоненти како што се вакуумска камера за гашење на дуга, механизам за управување и поддршка.

Вакуумска Камера за Гашење на Дуга

Позната и како вакуумска свирка, работниот принцип на вакуумската камера за гашење на дуга е да користи одличната изолативна својство на вакуумската средина во цевта, што овозможува брзо гашење на дугата и прекинување на токот во средно-високонапонскиот колан после прекинување на напонот. Неговите главни структури се следниве:

• Систем за Тешкоизолативна Изолација: Ова е затворен сосуд во вакуумска околина, вештачки состојан од тешкоизолативна цев, покривачна плочка на движечкиот дел, покривачна плочка на фиксираната страна и неркорозивна белимба. За да се осигура тешкоизолативноста, потребни се строги оперативни процеси за јазичковите спојни. Повеќе, потребни се материјали со екстремно ниска тешкоизолативна проникливост, а и излезот на гас во интерниот простор треба да биде ограничен до минимална вредност.

• Кондуктивен Систем: Вештачки состои од фиксиран електрод и движечки електрод. Фиксираните електроди вклучуваат фиксиран контакт, фиксиран проводник и фиксирана површина за тек на дугата, додека движечките електроди вклучуваат движечки контакт, движечки проводник и движечка површина за тек на дугата. Типовите на контактна структура можат да се поделат на хоризонтален магнетен тип со спирална џаба за тек на дугата, вертикален магнетен тип и цилиндричен тип. Механизмот за управување го прави затворањето на двата контакта преку движечкиот проводник, темејки го така поврзаниот колан.

• Штитен Систем: Вештачки состои од штитна цев, штитна капа и други уреди. Често користените штитни капи вклучуваат типови како што се белимбаста штитна капа и главна штитна капа околу контактите. Главната штитна капа може да намали локалната полесна јачина, да подобри униформноста на распределбата на електричното поле во внатрешноста на камерата за гашење на дугата, што е благоприятно за миниатуризиранјето на вакуумската камерата за гашење на дугата. Во исто време, тоа може да предотврати скокањето на продуктите од дугата на внатрешната површина на изолативната обвивка во текот на процесот на дугата, што гарантира дека изолативната ефикасност на обвивката не се влијае од разрядот на дугата. Тоа може исто така да апсорбира енергијата на дугата, да кондензира продуктите од дугата и да забрза поправката на диелектричната јачина во по-дугаст прозор.

Механизам за Управување

Различни типови прекинувачи користат различни механизми за управување. Често користени механизми за управување вклучуваат пружински механизми за управување, IEE-Business пружински механизми за аккумулација на енергија, CT8 пружински механизми за аккумулација на енергија, CT19 пружински механизми за аккумулација на енергија, CD10 електромагнетни механизми за управување, CD17 електромагнетни механизми за управување итн. Од нив, пружинскиот механизам за управување има предности како мал размер, малиот ток за затворање и висока надежност, и моментално се широко користи во апаратурата за прекинувачи на различни напони.

Функција и Принцип на Вакуумскиот Прекинувач

Функција и Карakteristiki

Под нормални услови на работа, вакуумскиот прекинувач кој се прифатува во технички параметри може да гарантира неговата безбедна и надежна работа во мрежата на соодветниот напон. Механичкото животно време на вакуумскиот прекинувач е околу 20.000 пати, а бројот на прекинувања на целосниот краткиот ток е 50 пати. Тој може да се оперира често или да прекине краткиот ток повеќекратно во рамки на работната ток. Високонапонските вакуумски прекинувачи имаат предности како висока надежност, работа во сите временски услови, без одржавање, потполни функционалности, добра заменливост и силна универзалност, и може да се применуваат за операции со повторно затворање со различни карактеристики. Вакуумските прекинувачи користат вертикална изолативна цев и солидна изолативна структура - интегрирана солидна запечатена колона, која може да се противстави на влијанието на различни специјални околини и е без одржување. Исто така, вакуумските прекинувачи имаат многу начини на користење, може да се инсталираат на фиксниот начин, да се користат на извлекачки начин или да се инсталираат на рам.

Увод во Принципот

Кога се отворат движечкиот и статичкиот контакт на вакуумскиот прекинувач додека се напојени, ќе се генерира вакуумска дуга помеѓу контактите. Дугата го зголемува површинскиот температурен степен на контактите, што предизвикува појава на метална пара на површината на контактите. Со основа на специјалната форма на контактите, кога токот минува, под дејството на магнетното поле што го генерира, дугата брзо се движи по тангенталната насока на површината на контактите. Металната пара и позитивно заредените честички во колоната на дугата непрекинато се шират надвор, а густината на металната пара и позитивно заредените честички непрекинато се намалува. Кога дугата природно мине низ нула, средината помеѓу контактите брзо се враќа од проводник во изолатор, токот се прекинува, а дугата се угасува.

Збирче и Анализа на Причините за Грешка

Анализирајќи ситуацијата каде вакуумскиот прекинувач не се отвара или не се отвора потполно поради честа операција, на местото се установи дека болцето на десната страна на главната оска на прекинувачот паднува, што предизвикува паднување на пружината за прекинување од десната страна и застреване на главната оска во исто време. Механизмот за прекинување зависи само од пружината за прекинување од левата страна на главната оска, што резултира во непотполно отворање на прекинувачот. Иако веројатноста за појава на оваа грешка е релативно мала, нејзината појава може да доведе до безбедносни инциденти во производството. Затоа, е потребно да се анализа причината за грешката, да се елиминираат потенцијалните безбедносни ризици и да се осигура безбедно производство.

Решение и План за Верификација

Болцата кои фиксираат пружините за прекинување на двете страни на главната оска на прекинувачот со механизам IEE-Business се обични болци + пружински шайби (види Слика 1). Послед години на честа операција со прекинувачот, болцето којо фиксира пружината за прекинување од десната страна на главната оска паднува поради вибрации, што предизвикува паднување на пружината за прекинување од десната страна и застреване на главната оска во исто време. Механизмот за прекинување зависи само од пружината за прекинување од левата страна на главната оска, што резултира во непотполно отворање на прекинувачот. На основа на настаната проверка, се установи дека постои диференца во аксијалната должина од околу 4 мм помеѓу карданска оска од десната страна на главната оска и воншниот корпус, а покривачната плочка се деформира и се потопи внатре (види Слика 2). Како одговор на оваа грешка, т.е. на грешката на прекинувачот предизвикана од паднувањето на пружината за прекинување поради слабеење на болцата на главната оска за затворање и отворање, за верификација, прекинувач со соодветна структура се препокрива за симулација на грешка:

Приспособете аксијалната должина помеѓу карданска оска од десната страна на главната оска на овој симулиран прекинувач и воншниот корпус за да создадете размак од околу 4 мм (види Слика 3) и го затеснете со моменци од 45 Нм со ключ за моменци. Пуштете го во механична камера за рабоун. Почетниот број е 26 пати, а покривачната плочка покажува лесна потопнување по затеснувањето. Процесот е прикажан на Слика 4.

Заклучувајќи, кога специфицираната силата на момента е 45 Нм, дури и кога аксијалната должина помеѓу вратната цев и карданска оска достигне 4 мм и покривачната плочка е деформирана и потопена, останува добро фиксирана до повеќе од 2.200 операции. Потоа, се преминува на втората фаза на верификација.

Приспособете аксијалната должина помеѓу карданска оска од десната страна на главната оска на овој симулиран прекинувач и воншниот корпус за да создадете размак од 4 мм. Затеснете го со ключ за моменци со силата на момента од 35 Нм, и користете деформираната и потопената покривачна плочка од првата фаза. Обележајте ја со линија. Пуштете го во механична камера за рабоун. Почетниот број е 2.252. Заклучувајќи, кога силата на момента е 35 Нм, дури и кога аксијалната должина помеѓу вратната цев и карданска оска достигне 4 мм и покривачната плочка е деформирана и потопена, останува добро фиксирана до повеќе од 1.887 операции. Потоа, се преминува на третата фаза на верификација (види Слика 6).

Приспособете аксијалната должина помеѓу карданска оска од десната страна на главната оска на овој симулиран прекинувач и воншниот корпус за да создадете размак од 4 мм. Затеснете го со ключ за моменци со силата на момента од 20 Нм, и користете деформираната и потопената покривачна плочка од третата фаза. Обележајте ја со линија. Пуштете го во механична камера за рабоун. Почетниот број е 4.139 (види Слика 7).

Заклучувајќи, кога силата на момента е 20 Нм, дури и кога аксијалната должина помеѓу вратната цев и карданска оска достигне 4 мм и покривачната плочка е деформирана и потопена, останува добро фиксирана до повеќе од 1.671 операции. Потоа, се преминува на четвртата фаза на верификација (види Слика 8 и Слика 9).

Приспособете аксијалната должина помеѓу карданска оска од десната страна на главната оска на овој симулиран прекинувач и воншниот корпус за да создадете размак од 4 мм. Затеснете го со ключ за моменци со силата на момента од 10 Нм, и користете деформираната и потопената покривачна плочка од четвртата фаза. Обележајте ја со линија. Пуштете го во механична камера за рабоун. Почетниот број е 5.810 (види Слика 10).

Токму во текот на тестот, се откри дека кога бројачот достигне 551 операции, покривачната плочка почна да се ротира лесно според почетната позиција (види Слика 11); кога бројот на операции се зголеми до 820, покривачната плочка се ротираше лесно според позицијата на 551 операции (види Слика 12); кога бројот на операции достигне 1.122, пружината за прекинување беше видливо слаба за голем ок (види Слика 13); кога бројот на операции се зголеми до 1.261, пружината за прекинување паднува (види Слика 14).

Заклучок од Тестирањето

Дизајнот на главната оска на механизмот со пружина IEE-Business е основан на дизајнот на белигискиот компанијата IEE. После точно позиционирање на рукавите, болците на двете страни се затеснуваат до специфицираната сила на момента. Пружински шайби (изработени од пружинска јака) се користат за спречување на слабеење преку трибо. После собирање, шайбите се сплеснуваат, а нивната силата на одскок подржува клампањето и трибата помеѓу нижите. Овој дизајн на главната оска и мерки за спречување на слабеење беа докажани надежни во механичките тестови за животен век во Институтот за електротехника на Кина (CEPRI).

Ранни Проблеми со Главната Оска на Механизмот IEE

Во раната фаза на собирање, работниците мораа да приспособуваат маншети со различни толеранси за балансирање на димензии, што прави качеството на собирање несистематско и тешко за контрола. По собирањето на главната оска на прекинувачот, кумулативните грешки предизвикаа девијации во аксијалната должина помеѓу внатрешната карданска оска и воншената цев. Кога болците беа затеснети до специфицираната сила на момента, средината на покривачната плочка се потопи внатре. Бидејќи покривачните плочи се направени од невозвратливо еластични материјали, не можат да се восстановат после деформација. Повеќе, вратната цев може да креира крепирање поради ударите во текот на работа, што може постепено да ја намали силата на затеснување на болците (со немаштални промени во крепителите како болци и покривачни плочи до значително слабеење на силата на затеснување). Конвенционалното одржување исто така е тешко да се примени со обични клучи. Накрај, кога силата на затеснување паѓа под 10 Нм, покривачните плочи се убрзаат во слабеење, што уништува ефектот на спречување на слабеење на пружинските шайби.

Подобрен Процес

За да се елиминира слабеењето на силата на затеснување поради потопнувањето на покривачната плочка, процесот беше приспособен: по целостното собирање, равномерно се додаваат регулаторски плочки за балансирање. На болците се применува клей за блокирање на ништи, а потоа се затеснуваат со силата на момента од 45 Нм со ключ за моменци. Со инсталацијата на регулаторските плочки, нема повеќе простор за потопнување на покривачните плочки. Покривачните плочки нема да постепено намалат силата на затеснување поради пластично деформирање, што гарантира стабилна и надежна работа на прекинувачот низ неговиот животен век под соодветна сила на затеснување.

Мерки за Исправување

За прекинувачот со оваа грешка, како што е прикажано на Слика 15, инсталирајте регулаторски плочки. По поравнување на површината на главната оска со воншената цев, ја заклучете со болци. Аплицирајте клей за блокирање на ништи на болците и ги затеснете со ключ за моменци до силата на момента од 45 Нм.

За да се спречи појавата на такви настани со ниска веројатност, проведете целостна инспекција на прекинувачите што веќе се поставени во работа, и инсталирајте соодветни регулаторски плочки за да се осигура дека прекинувачите што се поставени во работа можат да работат нормално и надежно.

Заклучок

Овој труд се фокусира на ситуацијата каде високонапонскиот AC вакуумски прекинувач не се отвара правилно. Кроз симулација и експериментална верификација, се анализираат причините за паднувањето на пружината за прекинување. Утврдено е дека подметната плочка се деформира поради размакот на главната оска, а потоа, по долготрајно затворање и отворање со вибрации, пружината за прекинување паднува, што резултира во неможност на прекинувачот да се отвори. За ова, предложен е решението, и детално се докажува можността на решението. Предложени се соодветни мерки за исправување, за да се елиминира грешката, да се врати нормалната употреба на високонапонскиот вакуумски прекинувач, и да се осигура нормалното производство на предузецијата.