Vakuum Şərtinin Mekaniki Təzyiq Nəzəriyyəsi Yolu İllə Vakuum İnterruptorda Ölçməsi

Vakuum Şərtlərinin Vakuum Kesmələrdə İzlənməsi

Vakuum kesmələr (VK) orta voltajlı elektrik sistemlərində əsas dairə qətəri kəsmə ortamı kimi xidmət edir və artıq nizamla aşağı, orta və yüksək voltajlı sistemlərdə istifadə olunur. VK-ların işləyişinin nailiyyəti, iç hissədəki təzyiqin 10 hPa (1 hPa = 100 Pa və ya 0.75 torr) altında saxlanılmasına asılıdır. Fabrikadan çıxış etməzdən əvvəl VK-ların iç təzyiqi ≤10^-3 hPa olduğundan əmin olmaq üçün test edilir.
VK-nın işləyişi onun vakuum səviyyəsi ilə bağlıdır; lakin, bu sadəcə iç təzyiqin orantılığı deyil. VK-nın içindəki təzyiq üç qrupa bölünlə bilər:

•    Aşağı Təzyiq: 10^-6 hPa altında
•    Orta Dərəcəli Təzyiq: Təxminən 10^-3 hPa-dan Paschen minimum təzyiqinə qədər
•    Yüksək Təzyiq: Genel olaraq havaya maraq getməsinə göstərən bir arızanın işarəsi

Aşağı təzyiq aralığında VK-lar effektiv şəkildə işləyirlər. Lakin, orta dərəcəli təzyiq aralığında hem dielektrik qüvvə, hem də kəsmə imkanları azalır və bu azalma hava ilə tam əlaqə qazandıqda davam edir. Qırağ, orta dərəcəli təzyiqlərdə dielektrik performans ən aşağı səviyyədə olsa da, hava ilə tam əlaqə qazandıqda bir qədər yaxşılaşır - amma aşağı təzyiq aralığındakı səviyyəyə çatmır.
Mühüm olan, müzakirə olunan heç bir izləmə üsulu VK-nın içindəki təzyiq aralığının hamısını, aşağı təzyiqdən hava ilə tam əlaqə qazanana qədər kəsməyən şəkildə örtməməsidir. Hər üsul xüsusi bir aralığa tətbiq olunur, mətnin daxilində və Cədvəl 1-də ümumiləşdirilmişdir. Əlavə olaraq, bəzi üsulların effektivliyi VK-nın dizaynına asılıdır və potensial olaraq VK-ya sızmış qazların kompozisiyası və təzyiqi (məsələn, atmosfer hava və ya GIS anahtarlama cihazlarında istifadə olunan SF6 qazı) tərəfindən təsirlənə bilər.

VK-ların orta voltajlı anahtarlama cihazlarında geniş istifadəsi, sahada vakuum bütövlüğünü təsdiqləmək ehtiyacını vurğular, xüsusən 20 illik istifadədən sonra. 20 il və daha uzun müddətdə istifadə edilmiş VK-ların incelemələri müxtəlif nəticələr verib. VK-ların daha böyük bir sistemin bir hissəsi olduğu unutulmamalıdır; mekanizmin, idarəetmə dairəsinin, dairə dizaynının və digər elementlərin işləyişi də VK-ların effektiv işləyişində eyni qədər mühümdür.

Cədvəl 1, bu izləmə üsullarının SF6 ortamlarında ümumi tətbiqlərini, onların GIS anahtarlama cihazları ilə istifadəsi zamanı praktiki nöqtələrlə birlikdə ümumiləşdirir. Bu cədvəl, müxtəlif test metodlarının nəticələrini də göstərir və VK-ların müxtəlif işləyiş kontekstlərində uzunmüddətli nəzarətin mürəkkəbliklərini vurgular. Bu nüansları anlamaq, vakuum kesici texnologiyasına asılı olan elektrik sistemlərinin performansını və uzun ömürlülük dərəcəsini optimallaşdırmaq üçün əhəmiyyətli dir.

Mekanik Təzyiq İzlənməsi Yolu İllə Vakuum Kesici Şərtlərinin Ölçülənməsi

Atmosfer təzyiqi vakuum kesicilərin (VK) hərəkət edən terminalinə ciddi bağlanma qüvvəsi tətbiq edir. Anahtarlama cihazlarında istifadə olunan VK-lar üçün bu qüvvə adətən nəfərlər yüzündən ibarət olur. VK-nın içindəki vakuum tam olaraq itirildikdə, iç təzyiq atmosfer təzyiqi ilə bərabərləşir, bu da bağlanma qüvvəsini ciddi şəkildə azaldır və VK-nın mekanik davranışını dəyişdirir. Bu dəyişikliyi aşkar edən diagnostik üsullar, VK-nın tam olaraq vakuumunu itirmiş olduğunu, yəni "hava ilə tam əlaqə qazandığını" ancaq aşkar edə bilir. Qeyd edək ki, Paschen minimum təzyiqinə yaxın təzyiqlərdə belə, VK-nın içində tam bağlanma qüvvəsini saxlamaq üçün yetəri qədər təzyiq qalmaya bilər.

Mekanik Təzyiq İzlənməsi Üçün Əsas Metod

Mekanik təzyiq izlənməsinin əsas üsulu, VK-ya zəngin və ya buna bənzər mekanizm (Şəkil 1-ə baxın) ilə əlavə hərəkət edən hissə əlavə etməkdir. Vakuum tam olaraq itirildikdə, bu əlavə hissə, iç və xarici təzyiqlərin bərabərləşməsi səbəbindən hərəkət edir. Anahtarlama mekanizmi tərəfindən məhdudlaşan hərəkət edən kontaktun aksinə, bu əlavə hissə özgür hərəkət edə bilər. Aşkarlama sistemi, bu əlavə hissənin pozisyon dəyişikliklərini izləyir və uyğun cavab verir. İstifadə olunan aşkarlama sisteminə görə, bu quraşma VK-nın daimi izlənməsinə imkan verir. Əlavə hissənin hərəkəti, VK-nın ümumi dizaynından asılı olmayaraq, öz dizaynına görə müəyyən olunur, bu da bu metodu aşağı, orta və yüksək voltajlı VK-lar üçün tətbiq edilməyə imkan verir.
Praktiki Nöqtələr

Teorik olaraq mümkün olsa da, VK-nın hərəkət edən terminalinə tətbiq olunan bağlanma qüvvəsini istifadə edərək vakuum itirilməsini aşkarlamaq çətinliklərə səbəb olur. Atmosfer təzyiqi adətən VK-nın hərəkət edən terminalinə nəfərlər yüzündən qüvvə tətbiq edir, lakin anahtarlama cihazı özü nəfərlər minələr qüvvə tətbiq edir. Bu səbəbdən, anahtarlama cihazının mekanik davranışından VK-nın bağlanma qüvvəsindəki azalmanın aşkarlanması, VK-nın bağlanma qüvvəsinin anahtarlama cihazının bağlanma qüvvəsinə nəzərən nisbi olaraq kiçik olması səbəbindən çətin ola bilər. Lakin, vakuum kontaktlayıcılarda, burada kontaktlayıcı mekanizmindən tətbiq edilən qüvvə aşağı olur, tam vakuum itirilməsini mekanik davranışdan tanımak daha mümkün ola bilər.

Əlavə hərəkət edən hissə və aşkarlama sistemi ilə mekanik təzyiq izlənməsi, VK-nın vakuum şərtlərini daimi şəkildə qiymətləndirmək üçün praktiki bir həll təklif edir. Bu metod, tam vakuum itirilməsini aşkarlamaq üçün etibarlı bir vasitə təqdim edir, lakin VK-nın içindəki qismi təzyiq artımını aşkarlamaq üçün mövcud deyil. Buna baxmayaraq, bu, VK-ların bütöv və funksional olması üçün müxtəlif voltaj səviyyələri və tətbiqlər arasında əhəmiyyətli bir vasitədir.

Bu metod, hər hansı ciddi vakuum itirilməsinin vaxtında aşkar edilməsini təmin edir, bu da zamanlı təmir və ya əvəz tədbirlərinin həyata keçirilməsinə imkan verir, bu da VK-lara asılı olan elektrik sistemlərin nəzarət və təhlükəsizliyini artırır.

Mekanik Təzyiq İzlənmə Metodu İllə Vakuum Kesici İzlənməsinin Arxa Planı

Mekanik təzyiq izlənmə metodu, vakuum kesicinin (VK) hərəkət edən terminalinə atmosfer təzyiqi tərəfindən tətbiq olunan bağlanma qüvvəsinin itirilməsinə səbəb olan mekanik davranış dəyişikliklərini aşkarlayarak vakuum bütövluğunu qiymətləndirir. Bu metod, VK-nın vakuumunu itirdiyi və "hava ilə tam əlaqə qazandığı" haqqında ikili, qəbul/red açar ölçməsi təmin edir. Paschen minimum təzyiqinə və digər kritik nöqtələrə, VK-nın işləyişinə ilk dəfə təsir edən yerlərə qədər təzyiqlər, bu metodu istifadə edərək hər hansı bir mekanik dəyişikliyi aşkar etmək üçün çox aşağıdır.

Mekanik Təzyiq İzlənmə Metodunun Avantajları və Məhdudiyyətləri

Avantajlar:
•    Uyğunluq: Bu metod, məsələn, SF6, yağ və qatı dielektriklər kimi müxtəlif dielektrik növlərə ümumiyyətlə uyğundur, əgər praktiki problemlər, məsələn, sahə limitləri və aşkarlama təchizatına işıq yönəltməsi idarə edilərsə.
•    Optik Üsulun Avantajları: Optik üsulun istifadəsi, optik olmayan komponentlərin anahtarlama cihazının aşağı voltajlı kompartmanına köçürülə bilər, bu da təhlükəsizliyi və təmirin asanlığını artırır.
Məhdudiyyətlər:
•    Quraşdırma Tələbləri: Təzyiq izlənməsi üçün tələb olunan hərəkət edən hissə VK-nın ilk istehsalı zamanı quraşdırılmalıdır. Onu artıq tikilmiş VK-lara yenidən quraşdırmak mümkün deyil. Teorik olaraq, bu xüsusiyyətə malik VK-ların artıq mövcud anahtarlama cihazlarına və tələb olunan izləmə təchizatı ilə birgə inteqrasiya edilməsi mümkündür, amma praktiki problemlər, məsələn, ekstra hissə üçün uzantının mövcud quraşmalara yerləşdirilməsi, bu tədbiri praktiki olaraq imkansız edir.
•    Nəzarət Ehtiyacının Risksi: Ölçmə təchizatının VK-nın özü ilə müqayisədə nəzarət ehtiyacı, ciddi risklərə səbəb olur. VK-ya əlavə edilən qoşulmuş hissələr, yeni sızıntı yolları yaratmaq və quraşdırma zamanı zədələnə bilər, bu da vakuum itirilməsinə səbəb olur.

Komponentlərin Zəifləri:

• Optik Üsullar: Aşkarlama sisteminə istifadə olunan fiberoptika, quraşdırma zamanı düzgün qoyulmaması, zədələnməsi, kondensasiya və tozu səbəbiylə bloklaşa bilər.

• Elektrik Kontakt Üsulu: Elektrik kontaktları vasitəsilə hərəkət aşkarlanması, VK-nın yaxınlığında enerji təmin edilmiş bir mikroşəbəkə tələb edir, bu da elektrik izolyasiyasını da təmin etməlidir. Bu, bir neçə potensial arızaya səbəb olur, məsələn, mikroşəbəkənin nəzarət ehtiyacı, uğurlu signal nəqlətməsi, şəbəkənin enerji təmin edilməsi və elektrik izolyasiyanın saxlanması.

Ümumiyyətlə, mekanik təzyiq izlənmə metodu, VK-nın tam olaraq vakuumunu itirdiyini təsdiqləmək üçün sadə bir üsul təqdim edir, lakin beləliklə də ciddi məhdudiyyətlərə malikdir. Bunlar, mövcud VK-ların yenidən quraşdırılması, əlavə komponentlərin nəzarət ehtiyacı və quraşdırma və işləmə zamanı praktiki çətinliklər daxildir. Bu faktorların dikkatli şəkildə nəzərə alınması, bu metodu müxtəlif tətbiqlər üçün uyğunluğunu müəyyənləşdirməkdə vacibdir. Güclü dizayn və tətbiq, bu risklərin bir qısmını azaltmağa kömək edə bilər, bu da vakuum kesici izlənmə sistemlərinin ümumi nəzarət və effektivliyini artıracaqdır.