Jak nainstalovat přechodový spoj pro čidlo otáček v 10 kV vnitřním vakuovém vypínači

1 Inovační základ

Pravidelné mechanické charakteristické testy (zahrnující čas uzavírání/otevírání, rychlost, vzdálenost otevření, přepružení, třífázovou asynchronii, dobu prudkých pohybů atd.) jsou klíčové pro 10 kV vnitřní vakuumové spínací přepínače, zajistí-li spolehlivé dodávky elektrické energie a stabilitu sítě. Výrobci obvykle používají metodu lineárního snímače pohyblivého kontaktu, protože přesně odrazuje výkon prostřednictvím konzistentních pohybových křivek mezi lineárním přenosovým hřídelem a pohyblivými kontakty.

Pro usnadnění testování výrobci přidávají vývrtky pro spojení snímačů a testovací stojany. Nicméně, nástavba pohonu montovaná na spínacím přepínači blokuje spodní část tyče, což vyžaduje instalaci snímače na stojan – často není dostupná nebo praktická na místě bez speciálního zařízení, což ztěžuje obsluhu lineárního snímače. Ačkoli rotační snímače (potřebující zadat parametry cesty) slouží jako náhrady, mnoho spínacích přepínačů nemá vhodné otvory na koncích hřídele pro spojení. Proto nový přechodový spoj umožňuje spolehlivé spojení rotačního snímače s hřídelem, což usnadňuje instalaci.

2 Inovační technologie přechodového spoje
2.1 Technické požadavky

Aby bylo zajištěno spolehlivé spojení mezi rotačním snímačem a koncem hlavního hřídele, musí být vyřešeny následující tři hlavní problémy:

• Po instalaci přechodového spoje musí být zajištěno, že osa ramene spínacího přepínače je v souladu s osou spojení snímače, tj. udržet souosnost.

• Po pevném umístění přechodového spoje musí být úhel otáčení v souladu s úhlem otáčení hlavního hřídele ramene spínacího přepínače během pohybu, a nesmí existovat žádná další otáčení kromě otáčení hlavního hřídele, tj. překonat vnější otáčení hlavního hřídele.

• Po pevném umístění přechodového spoje nesmí docházet k axiálnímu pohybu. Toto je také obtížná část řešení spojového problému, tj. potlačit axiální pohyb.

2.2 Řešení

(1) Přesnost obrábění vnějšího kruhu hlavního hřídele ramene spínacího přepínače je kontrolována v rozsahu 0,01 mm. Proto lze vnější kruh hlavního hřídele plně využít k pozicování osy přechodového spoje, což efektivně udržuje souosnost.

(2) Z důvodu montáže ramene je hlavní hřídel ramene spínacího přepínače obráběn s klíčovými drážkami šířky 8 mm nebo 10 mm (s určitou variabilitou), a chyba je kontrolována v rozsahu 0,01 mm, což přesně odpovídá vnějšímu průměru 8,8. třídy M8 a M10 vysokopevnostních šroubů, což efektivně překonává vnější otáčení hlavního hřídele.

(3) Po pevném umístění přechodového spoje neexistují komponenty s rozsáhlým axiálním pohybem nebo významnou axiální silou. Upevnění přechodového spoje na hřídel ramene spínacího přepínače pomocí tenké kruhové síly magnetu může protiúčinkovat axiálnímu posunu snímače způsobenému vibračním pohybem spínacího přepínače během měření, což efektivně potlačuje axiální pohyb.

Plně využitím strukturálních charakteristik spínacího přepínače byl úspěšně vyvinut axiální magneticky fixovaný přechodový spoj pro měření rychlosti rotačního snímače vakuumového spínacího přepínače, který využívá vnější kruh hlavního hřídele ramene pro pozicování osy.

Podle návrhu byla vybrána železná tyč Q235A s délkou 60 mm a průměrem 40 mm jako surovina, která byla obrácena na frézu na kruhovou plně uzavřenou strukturu. Vnější průměr přední části byl obrácen na 32 mm s tolerancí 0,01 mm, aby zajistil přesné zapnutí s koncem hřídele; zadní část byla obrácena na kruhovou tyč s průměrem 12 mm pro spojení se snímačem. Dva kruhové otvory s vnějším průměrem 8 mm byly vyvrtány na opačných stranách těla a nakládány pro instalaci vysokopevnostních šroubů M8 a M10.

Byl zakoupen silný magnetický plech s průměrem 16 mm a tloušťkou 2 mm. Byl vyvrtán otvor na zadní kruhové tyči těla pro obrácení přechodové spojovací tyče pro spojení s hřídelem. Hotová struktura je znázorněna na obrázku 1:

• Součást a: Spojí se s hřídelem pro spolehlivé upevnění rotačního snímače;

• Součást b: Vnější průměr vysokopevnostních šroubů M8/M10 odpovídá klíčové drážce koncové části hřídele, aby bylo eliminováno další otáčení přechodového spoje;

• Součást c: Vnější kruh přechodového spoje odpovídá vnějšímu kruhu hřídele, aby byla zajištěna souosnost mezi přechodovým spojem a hřídelem;

• Součást d: Kruhový tenký silný magnet upevňuje přechodový spoj na hřídel ramene spínacího přepínače prostřednictvím magnetického přitažení, překonává axiální posun snímače způsobený vibračním pohybem během měření a efektivně potlačuje axiální pohyb.

3 Aplikační efekt

Celková montáž rotačního snímače byla dokončena pomocí přechodového spoje, a poleový testovací efekt je znázorněn na obrázku 3. Po dokončení návrhu a výroby přechodového spoje pro rotační snímač byl vybrán vnitřní vakuumový spínací přepínač VS1-12 s vytoceným otvorem pro přechodový spoj rotačního snímače na konci hřídele. Pomocí stejného testovacího zařízení pro mechanické charakteristiky spínacího přepínače byly provedeny srovnávací testy s původním přechodovým spojem a přechodovým spojem pro instalaci rotačního snímače s vytoceným hřídelem.

Při srovnání s původním přechodovým spojem rozdíl ve třech sadách měření sebekontrolních dat byl v rozsahu 2 desetinných míst (skutečné měření zachovává 1 desetinné místo), což naznačuje, že stabilita tohoto přechodového spoje je dobrá; při srovnání s přechodovým spojem pro instalaci s vytoceným hřídelem rozdíl ve třech sadách měření byl také v rozsahu 2 desetinných míst (skutečné měření zachovává 1 desetinné místo), což naznačuje, že přesnost měření jeho návrhu splňuje požadavky.

V praxi je opotřebení konců vysokopevnostních šroubů M8 nebo M10, které odpovídají klíčové drážce, poměrně zřetelné. Proto se obvykle poskytuje 2-3 náhradních šroubů pro každý. Pokud existuje i malý rozměr rotace, jsou okamžitě vyměněny. Obvykle jsou nové šrouby nutné vyměnit po testování přibližně 30 jednotek.