10kV 실내 진공 회로 차단기의 속도 측정 회전 센서용 전이 조인트를 설치하는 방법은?
1 혁신 배경
정기적인 기계적 특성 시험(폐쇄/개방 시간, 속도, 개방 거리, 과도 여행, 3상 비동기, 튀김 시간 등)은 10kV 실내 진공 회로 차단기에 있어 안정적인 전력 공급과 전력망 안정성을 보장하는 데 필수적입니다. 제조업체들은 일반적으로 이동 접점 선형 센서 방법을 사용하여 시험을 진행합니다. 이 방법은 선형 전송 막대와 이동 접점 사이의 일관된 움직임 곡선을 통해 성능을 정확하게 반영하기 때문입니다.
시험을 용이하게 하기 위해 제조업체들은 센서 연결용 나사 구멍과 시험용 랙을 추가합니다. 그러나 스위치 기어에 설치된 추진 챠시가 막대 아래를 차단하므로, 특수 장비 없이는 현장에서 랙 기반 센서 설치가 불가능하거나 비현실적이며, 이로 인해 선형 센서 처리가 번거롭습니다. 회전 센서(여행 파라미터 입력 필요)는 대안으로 사용되지만, 많은 차단기들이 적절한 주축 끝 구멍이 없어 결합이 어렵습니다. 따라서 새로운 전환 조인트는 주축과 신뢰성 있는 회전 센서 연결을 가능하게 하여 설치를 간소화합니다.
2 전환 조인트의 혁신 기술
2.1 기술 요구사항
회전 센서와 주축 끝 사이의 신뢰성 있는 연결을 보장하기 위해 다음 세 가지 주요 문제가 해결되어야 합니다:
전환 조인트가 설치된 후, 회로 차단기의 크랭크암 주축 중심선이 센서 커플링의 축 중심선과 일치해야 합니다. 즉, 동심을 유지해야 합니다.
전환 조인트가 고정된 후, 회전 각도가 크랭크암 주축의 움직임 중에 일치해야 하며, 주축의 회전 외에 추가적인 회전은 없어야 합니다. 즉, 주축의 외부 회전을 극복해야 합니다.
전환 조인트가 고정된 후, 축 방향 움직임이 없어야 합니다. 이것은 연결 문제를 해결하는 데 어려움이 있는 부분이며, 즉 축 방향 움직임을 억제해야 합니다.
2.2 해결책
(1) 회로 차단기의 크랭크암 주축 외경의 가공 정밀도 허용 오차는 0.01mm 내로 제어됩니다. 따라서 주축의 외경을 이용하여 전환 조인트의 중심선을 위치시킬 수 있으며, 효과적으로 동심을 유지할 수 있습니다.
(2) 크랭크암 조립의 필요성 때문에 회로 차단기의 크랭크암 주축은 8mm 또는 10mm 너비의 키웨이를 가공하며, 오차는 0.01mm 내로 제어됩니다. 이는 8.8등급 M8 및 M10 고강도 볼트의 외경과 정확히 일치하여 주축의 외부 회전을 효과적으로 극복할 수 있습니다.
(3) 전환 조인트가 고정된 후, 큰 규모의 축 방향 움직임이나 유의미한 축 방향 힘을 가진 부품은 없습니다. 원형 얇은 강자석을 사용하여 전환 조인트를 회로 차단기의 크랭크 샤프트 스플린드에 고정하면, 측정 중 회로 차단기의 작동 진동으로 인한 센서의 축 방향 변위를 효과적으로 억제할 수 있습니다.
회로 차단기의 구조적 특성을 최대한 활용하여, 우리는 진공 회로 차단기의 속도 측정 회전 센서를 위한 축 방향 자기 유인 고정형 전환 조인트를 성공적으로 개발했습니다. 이 전환 조인트는 크랭크암 주축의 외경을 이용하여 축선을 위치시킵니다.
설계 계획에 따라 60mm 길이와 40mm 직경의 Q235A 철봉을 선택하여 라테에 원형 완전 폐쇄 구조로 가공합니다. 앞쪽 끝의 내경은 32mm로 가공되며, 크기 오차는 0.01mm 내로 제어되어 스플린드 끝과 정확하게 맞춥니다. 꼬리는 센서 연결을 위한 12mm 직경의 원형 막대로 가공됩니다. 본체의 반대쪽에 8mm 내경의 두 개의 원형 구멍을 드릴링하고 M8 및 M10 고강도 볼트의 설치를 위해 탭핑합니다.
16mm 직경과 2mm 두께의 강자석을 구매합니다. 본체의 꼬리 원형 막대에 구멍을 뚫어 축 커플링과의 연결을 위한 전환 연결 막대를 가공합니다. 완성된 구조는 그림 1에 표시되어 있습니다:
3 적용 효과
전환 조인트를 사용하여 회전 센서의 전체 조립이 완료되었으며, 현장 시험 효과는 그림 3에 표시되어 있습니다. 회전 센서 전환 조인트의 설계 및 제조가 완료된 후, 회전 센서 전환 조인트를 위한 스플린드 끝의 나사 구멍이 있는 VS1-12 실내 진공 회로 차단기를 선택하였습니다. 같은 회로 차단기 기계적 특성 테스터를 사용하여, 원래의 전환 조인트와 리드 스크류를 사용하여 회전 센서를 설치하는 전환 조인트로 각각 시험 비교를 수행하였습니다.
원래의 전환 조인트와 비교했을 때, 세 세트의 자가 검사 측정 데이터의 차이는 소수점 둘째 자리까지였으며 (실제 측정 결과는 소수점 첫째 자리까지 유지), 이는 이 전환 조인트의 안정성이 좋음을 나타냅니다. 리드 스크류 설치를 위한 전환 조인트와 비교했을 때, 세 세트의 측정 데이터의 차이 역시 소수점 둘째 자리까지였으며 (실제 측정은 소수점 첫째 자리까지 유지), 이는 그 설계의 측정 정확도가 요구 사항을 충족함을 나타냅니다.
실제 사용에서는 M8 또는 M10 고강도 볼트의 끝 부분이 키웨이와 맞물리는 부분에서 마모가 상당히 두드러집니다. 따라서 일반적으로 각각 2-3개의 여분 볼트를 제공합니다. 약간의 회전 여유가 있다면 즉시 교체합니다. 일반적으로 30대 정도 시험 후에 새로운 볼트로 교체해야 합니다.
