Kako da instalirate prijelazni spoj za senzor brzine rotacije na 10 kV unutarnjem vakuumskom prekidaču?

1 Pozadina inovacije

Redovni testovi mehaničkih karakteristika (koji obuhvataju vreme zatvaranja/otvaranja, brzinu, rastojanje otvaranja, prekomjeren put, asinhronizam tri faze, vreme odskakanja itd.) su ključni za vakuumne prekidnike unutrašnjeg postavljanja na 10 kV, osiguravajući pouzdanu snabdevanju strujom i stabilnost mreže. Proizvođači tipično koriste metodu linearnog senzora pokretnog kontakta za testiranje, jer to precizno odražava performanse kroz konstantne krive kretanja između linearnog prenosnog štapa i pokretnih kontakata.

Da bi olakšali testiranje, proizvođači dodaju vrtloge za povezivanje senzora i testne rampe. Međutim, pogonska podloga montirana na aparaturu blokira dno štapa, što zahteva instalaciju senzora na rampu - često nedostupnu ili nepraktičnu na mestu bez specijalne opreme, što čini rukovanje linearnim senzorima napornim. Dok rotacijski senzori (za koje je potrebno uneti parametre putovanja) služe kao privremena rešenja, mnogi prekidnici nemaju prave vrtiljke na kraju spindla za spoj. Stoga novi prelazni spoj omogućava pouzdano povezivanje rotacijskog senzora sa spindlom, pojednostavljujući instalaciju.

2 Inovativna tehnologija prelaznog spoja
2.1 Tehnički zahtevi

Da bi se osiguralo pouzdano povezivanje između rotacijskog senzora i kraja glavnog spindla, moraju se rešiti sledeći tri glavna problema:

• Nakon instalacije prelaznog spoja, mora se osigurati da je centralna linija glavnog spindla prekidnika u skladu sa osnom centralnom linijom spojnog čvora senzora, tj. održati koaksijalni centar.

• Nakon fiksiranja prelaznog spoja, ugao rotacije mora biti u skladu sa uglom rotacije glavnog spindla glavnog leđa prekidnika tokom kretanja, i ne treba da ima dodatnu rotaciju osim rotacije glavnog spindla, tj. prevladati vanjsku rotaciju glavnog spindla.

• Nakon fiksiranja prelaznog spoja, ne sme biti aksijalnog kretanja. To je takođe težak problem u rešavanju problema povezivanja, tj. supresija aksijalnog kretanja.

2.2 Rešenja

(1) Tolerancija tačnosti obrade spoljne kružnice glavnog spindla glavnog leđa prekidnika kontrolisana je u okviru 0,01 mm. Zbog toga se može koristiti spoljna kružnica glavnog spindla da se pozicionira centralna linija prelaznog spoja, efektivno održavajući koaksijalni centar.

(2) Zbog potrebe za montažom glavnog leđa, glavni spindal glavnog leđa prekidnika obradjen je sa kanalicama širine 8 mm ili 10 mm (sa nekim varijacijama), a greška kontrolisana je u okviru 0,01 mm, što može tačno odgovarati spoljnom prečniku visokojakih šrafova M8 i M10 klase 8,8, efektivno prevladavajući vanjsku rotaciju glavnog spindla.

(3) Nakon fiksiranja prelaznog spoja, nema komponenata sa velikim aksijalnim kretanjem ili značajnim aksijalnim silama. Fiksiranje prelaznog spoja na spindlu glavnog leđa prekidnika sa kružnim tankim magnetom može suprostiti aksijalnom pomjeru senzora uzrokovanim vibracijama prekidnika tokom merenja, efektivno suprimujući aksijalno kretanje.

Korišćenjem strukturnih karakteristika prekidnika, uspešno smo razvili aksijalni magnetski privlačni fiksni prelazni spoj za rotacijski senzor mere brzine vakuumnog prekidnika, koji koristi spoljnu kružnicu glavnog spindla glavnog leđa za pozicioniranje osne linije.

Prema projektu dizajna, kao blanka je izabrana željezna štapica Q235A dužine 60 mm i prečnika 40 mm, koja je obradjena na tornju u kružnu kompletno zatvorenu strukturu. Unutrašnji prečnik prednjeg kraja obrađen je na 32 mm sa greškom dimenzija kontrolisanom u okviru 0,01 mm kako bi se osigurala tačna prilagodba kraju spindla; rep je obradjen u kružnu štapicu prečnika 12 mm za povezivanje senzora. Na suprotnim stranama tela su isvarenjena dva kružna otvora sa unutrašnjim prečnikom 8 mm i obrađeni za montažu visokojakih šrafova M8 i M10.

Kupljen je snažni magnetski list debljine 2 mm i prečnika 16 mm. Na repu kružne štapice tela isvaren je otvor za obradu prelaznog spojnog štapa za spoj sa spojnim čvorom spindla. Završna struktura prikazana je na slici 1:

• Komponenta a: Spaja se sa spojnim čvorom spindla radi pouzdanog fiksiranja rotacijskog senzora;

• Komponenta b: Spoljni prečnik visokojakih šrafova M8/M10 podudara se sa kanalicom kraja spindla kako bi se eliminirala dodatna rotacija prelaznog spoja;

• Komponenta c: Spoljna kružnica prelaznog spoja podudara se sa spoljnom kružnicom spindla kako bi se osigurala koaksijalna poravnanja između prelaznog spoja i spindla;

• Komponenta d: Kružni tanki snažni magnet fiksira prelazni spoj na spindlu glavnog leđa prekidnika preko magnetske privlačne sile, prevladavajući aksijalni pomjer senzora uzrokovan vibracijama tokom merenja i efektivno suprimujući aksijalno kretanje.

3 Efekti primene

Korišćenjem prelaznog spoja, dovršena je ukupna montaža rotacijskog senzora, a efekti poligonog testiranja prikazani su na slici 3. Nakon završetka dizajna i izrade prelaznog spoja za rotacijski senzor, odabran je unutrašnji vakuumni prekidnik VS1-12 sa navojnim otvorom za prelazni spoj rotacijskog senzora na kraju spindla. Koristeći isti tester mehaničkih karakteristika prekidnika, testirane su usporedbene analize sa originalnim prelaznim spojem i prelaznim spojem za montažu rotacijskog senzora sa vodičnim štapom.

U poređenju sa originalnim prelaznim spojem, razlika u tri seta podataka samoproglednih merenja bila je unutar dve decimale (rezultati stvarnog merenja zadržavaju jednu decimalu), što ukazuje da je stabilnost ovog prelaznog spoja dobra; u poređenju sa prelaznim spojem za montažu vodičnog štapa, razlika u tri seta podataka merenja bila je takođe unutar dve decimale (stvarno merenje zadržava jednu decimalu), što ukazuje da njegov dizajn zadovoljava zahteve za tačnošću merenja.

U stvarnoj upotrebi, iznošenje krajeva visokojakih šrafova M8 ili M10 koji se prilagođavaju kanalici relativno je izraženo. Stoga, obično, svaki se dobavlja sa 2-3 rezervnih šrafa. Ako postoji čak i najmanja rotaciona razmak, oni se odmah menjaju. Obično, nove šrafove treba menjati nakon testiranja oko 30 jedinica.