Kako namestiti prehodni spoj za merilni vrteči senzor v notranjem vakuumskem preklopniku na 10 kV?

1 Pozadina inovacije

Redne mehanske preizkušnje (ki vključujejo čas zapiranja/odpiranja, hitrost, odprtost, pretirano potovanje, trofazno asinhronost, čas odbijanja itd.) so ključne za notranje vakuumne preklopnike na 10 kV, saj zagotavljajo zanesljivo oskrbo s strujom in stabilnost omrežja. Proizvajalci običajno uporabljajo metodo premikajočega linearnega senzorja, ker točno odraža delovanje preko konzistentnih gibanjskih krivulj med linearnim prenašalnim valjkom in premikajočimi se kontakti.

Za olajšanje preizkušanja proizvajalci dodajo vtiščnice za povezavo senzorjev in testne okvirje. Vendar pa podlaga za pogon, nameščena v napravi, blokira dno valjka, kar zahteva namestitev senzorja na okvirju, ki je pogosto na mestu nedostopna ali nerealistična brez posebnih oprem, kar čini ravnanje z linearnim senzorjem težkim. Čeprav rotacijski senzorji (ki zahtevajo vhodne parametre potovanja) služijo kot rešitve, mnogi preklopniki nimajo ustrezne luknje na koncu spindla za sklop. Torej nov prehodni spoj omogoča zanesljivo povezavo rotacijskega senzorja s spindlom, poenostavlja namestitev.

2 Inovativna tehnologija prehodnega spoja
2.1 Tehnični zahtevi

Za zagotovitev zanesljive povezave med rotacijskim senzorjem in koncem glavnega valjka morajo biti rešeni naslednji trije glavni problemi:

• Po namestitvi prehodnega spoja mora biti osrednja črta lokotnika glavnega valjka preklopnika enakomerna s osrednjo črto sklepa senzorja, torej ohraniti koaksialno središče.

• Po fiksiranju prehodnega spoja mora biti kot vrtenja enak kotu glavnega valjka lokotnika preklopnika med gibanjem, ne sme pa biti dodatnega vrtenja razen vrtenja glavnega valjka, torej premočiti zunanjemu vrtenju glavnega valjka.

• Po fiksiranju prehodnega spoja ne sme biti osnega gibanja. To je tudi težava pri reševanju problema povezave, torej utlačiti osnega gibanja.

2.2 Rešitve

(1) Toleranca natančnosti obdelave zunanje krožnice glavnega valjka lokotnika preklopnika je kontrolirana znotraj 0,01 mm. Zato se lahko zunanja krožnica glavnega valjka v celoti uporabi za postavitev osrednje črte prehodnega spoja, učinkovito ohranja koaksialno središče.

(2) Zaradi potrebe za montažo lokotnika je glavni valjek lokotnika preklopnika obdelan s ključnicami širine 8 mm ali 10 mm (s nekaterimi variacijami), napaka pa je kontrolirana znotraj 0,01 mm, kar točno ujema zunanji premer 8,8-razrednih M8 in M10 visokojaznotnih vintov, učinkovito premore zunanje vrtenje glavnega valjka.

(3) Po fiksiranju prehodnega spoja ni komponent z velikim osnim gibanjem ali značilno osno silo. Fiksiranje prehodnega spoja na spindel lokotnika preklopnika z krožnim tankim močnim magnetom lahko premore osno zamik senzorja, povzročen operacijskimi vibracijami preklopnika med meritvami, učinkovito utlači osno gibanje.

S popolno uporabo strukturnih značilnosti preklopnika smo uspešno razvili prehodni spoj fiksiran z osnim magnetskim privlačenjem za merjenje hitrosti rotacijskega senzorja vakuumnega preklopnika, ki uporablja zunanjo krožnico glavnega valjka lokotnika za postavitev osne črte.

Skupaj s shemo dizajna je izbran železni štapič Q235A z dolžino 60 mm in premerom 40 mm kot roba, ki je obdelan v krožno polnoma zaprt strukturo na tornju. Notranji premer sprednjega dela je obdelan na 32 mm z napako dimenzije znotraj 0,01 mm, da se zagotovi točno prileganje na konec spindla; rep je obdelan v krožni štap z premerom 12 mm za povezavo senzorja. Na nasprotnih straneh telesa sta bili vrtani dva krožna otoka z notranjim premerom 8 mm in naviti za namestitev M8 in M10 visokojaznotnih vintov.

Kupljen je močni magnetski list z premerom 16 mm in debelino 2 mm. Na repni krožni štap telesa je vrtana luknja za obdelavo prehodnega povezovalnega štapa za sklop s hrbtenim sklopom. Končna struktura je prikazana na Sliki 1:

• Komponenta a: Povezuje s hrbtenim sklopom za zagotovitev zanesljive fiksacije rotacijskega senzorja;

• Komponenta b: Zunanji premer M8/M10 visokojaznotnih vintov se ujema s ključnico konca spindla, da se odstrani dodatno vrtenje prehodnega spoja;

• Komponenta c: Zunanja krožnica prehodnega spoja se ujema s zunanjo krožnico spindla, da se zagotovi koaksialna poravnava med prehodnim spojem in spindlom;

• Komponenta d: Krožni tanki močni magnet fiksi prehodni spoj na spindel lokotnika preklopnika z magnetskim privlačenjem, premore osni zamik senzorja, povzročen vibracijami med meritvami, in učinkovito utlači osno gibanje.

3 Učinki uporabe

Celotna montaža rotacijskega senzorja je bila dokončana z uporabo prehodnega spoja, učinki terenskih preizkusov so prikazani na Sliki 3. Po zaključku oblikovanja in izdelave prehodnega spoja za rotacijski senzor je bil izbran notranji vakuumni preklopnik VS1-12 z navrtilom za prehodni spoj rotacijskega senzorja na koncu spindla. S tem istim preizkuševalnikom mehanskih lastnosti preklopnika so bile izvedene primerjalne preizkuse z izvirnim prehodnim spojem in prehodnim spojem za namestitev rotacijskega senzorja s vodilom.

Pri primerjavi z izvirnim prehodnim spojem je razlika med tremi seti samostojno izmerjenih podatkov bila znotraj dveh decimalnih mest (dejanski rezultati meritve hrani 1 decimalko), kar kaže, da je stabilnost tega prehodnega spoja dobra; pri primerjavi z prehodnim spojem za namestitev s vodilom je razlika med tremi seti meritvenih podatkov bila tudi znotraj dveh decimalnih mest (dejansko merjenje hrani 1 decimalko), kar kaže, da njegova merilna natančnost ustrezata zahtevam.

V dejanskem uporabljanju je nosilnost koncev M8 ali M10 visokojaznotnih vintov, ki se prilegajo ključnici, zelo izražena. Zato se običajno za vsakega zagotovi 2-3 rezervnih vintov. Če je celo najmanjša vrtenjska praznina, se takoj zamenjajo. Običajno je potrebno zamenjati nove vinte po preizkušanju približno 30 enot.