Die toepassing van 10kV-vakuümsirkuitskringers
Isolasie-eienskappe van Vakuum
Vakuum het uiterst sterk isolasie-eienskappe. In 'n vakuumkringbreekker is die gas baie verdun, en gasmolekulê het relatief lank gemiddelde vryloopafstande, wat lei tot 'n baie lae waarskynlikheid van onderlinge botsings. Daarom is ionisering as gevolg van botsings nie die hoofoorzaak van inslag in vakuumgape nie. In plaas daarvan is metaaldeeltjies wat onder die invloed van 'n hoë-intensiteit elektriese veld uit die elektrodes afgegee word, die primêre faktore wat lei tot isolasie-uitval.
Die isolasie-sterkte in 'n vakuumgap is nie net verband hou met die grootte van die gap en die graad van elektriese veld-gelykmatigheid, maar word ook beduidend beïnvloed deur die eienskappe van die elektrode-materiaal en sy oppervlakstoestand. Wanneer die vakuumgap relatief klein is (in die omgewing van 2 - 3 millimeter), het dit hoër isolasie-eienskappe as hoë-druk lug en SF6-gas. Dit is die rede waarom die kontakgap in 'n vakuumkringbreekker gewoonlik nie groot is nie.
Die invloed van elektrode-materiaal op die inslagvoltage word hoofsaaklik weerspieël in die materiaal se meganiese sterkte (treksterkte) en die smeltpunt van die metaliese materiaal. Hoe hoër die treksterkte en smeltpunt, hoe hoër die isolasie-sterkte van die elektrode in 'n vakuum.
Onderwysing het getoon dat hoe hoër die vakuumvlak, hoe hoër die inslagvoltage van die gasgap. Maar bo 10⁻⁴ Torr bly dit byna konstant. Daarom moet om die isolasie-sterkte van die vakuum-boogverdelser te handhaaf, die vakuumvlak nie laer wees as 10⁻⁴ Torr nie.
Vorming en Uitdoving van Boë in Vakuum
Vakuumboë verskil beduidend van die gasbo-ontlaai-fenomeen wat ons voorheen bestudeer het. Gasionisering is nie die hooffaktor wat bydra tot bo-vorming nie. In plaas daarvan vorm 'n vakuumbo-ontlaai in die metaal damp wat uit die kontakelektrodes afgegee word. Bovendien varieer die eienskappe van die bo afhangende van die grootte van die onderbrekingstroom. Gewoonlik kategoriseer ons hulle in lae-stroom vakuumboë en hoë-stroom vakuumboë.
Lae-stroom Vakuumbo: Wanneer die kontakke in 'n vakuum breeke, word hooggekonsentreerde katodeplekke met stroom en energie gegenereer. 'n Groot hoeveelheid metaal damp verdamp van hierdie katodeplekke, waar die digtheid van metaalatome en gelade partikels baie hoog is, en die bo brand in hierdie omgewing. Tegelykertyd versprei die metaal damp en gelade partikels in die bo-kolom voortdurend na buite, en die elektrodes verdamp nuwe partikels om aan te vul. Wanneer die stroom deur nul gaan, verminder die bo-energie, die elektrode temperatuur daal, die verdampingseffek verminder, die partikel-digtheid in die bo-kolom verminder, en uiteindelik verdwyn die katodeplekke wanneer dit deur nul gaan, wat lei tot bo-uitdoving. Soms, as die verdampingseffek die verspreidingskoers van die bo-kolom nie kan handhaaf nie, doof die bo plotseling uit, wat lei tot stroomafknipping.
Hoë-stroom Vakuumbo: Wanneer 'n groot stroom gebreek word, neem die energie van die vakuumbo toe, en die anode warm ook ernstig op, wat 'n sterk gekonstrueerde bo-kolom vorm. Tegelykertyd word die effek van elektrodynamiese krag meer uitgesproken. Daarom het vir hoë-stroom vakuumboë, die magneetveld-verdeling tussen die kontakke 'n beslissende invloed op die bo-stabiliteit en bo-uitdovingsvermoë. As die stroom te groot is, oorskry die beperkende onderbrekingstroom, sal 'n onderbreking misluk. Op daardie tydstip warm die kontakke ernstig op, en verdamp selfs nadat die stroom deur nul gegaan het, en dit is moeilik vir die dielektrika om te herstel, wat dit onmoontlik maak om die stroom te onderbreek.
Struktuur en Werkprinsipe van Kringbreekkers
Met zw27-12 as voorbeeld, word die volgende die struktuur en werkprinsipe uiteengesit.
Die hoofliggaam van die kringbreekker bestaan uit die geleidingskoring, isolasiesisteem, slegs, en die behuising. Dit het 'n drie-fase gemeenskaplike-boksstruktuur. Die geleidingskoring bestaan uit ingaande en uitgaande geleidingsstokke, ingaande en uitgaande isolasie-ondersteunings, geleidingsklampe, soepel verbindinge, en 'n vakuum-boogverdelser. Hierdie mekanisme het 'n elektriese energie-opslag en -op-en-toe-funksie, terwyl dit ook 'n handbedieningsfunksie het. Die hele struktuur bestaan uit komponente soos die toeleiding veer, energie-opslagsisteem, oor-stroom-trippingsysteem, op-en-toe spoel, handbedieningssisteem, hulpstroomskakelaar, en energie-opslag-aanduiing.
'n Vakuumkringbreekker gebruik die fenomeen dat wanneer die stroom in 'n hoë-vakuum-omgewing deur nul gaan, die plasma vinnig versprei, wat lei tot die uitdoving van die bo en die doelwit van die stroomonderbreking bereik.
Kringbreekker Aftoetsing
Openingsafstand en Oorbeweging
Die meet van die openingsafstand en oorbeweging van 'n kringbreekker: Die verskil in die gemeetde x-waardes wanneer die kringbreekker in die oop en toe-stand is, is die openingsafstand van die kringbreekker, en die verskil in die gemeetde y-waardes is die oorbeweging van die kringbreekker. Die aanpassing word bereik deur die isolasie-operasie-stok of die skakelstok tussen die mekanisme en die hoof-as te verleng of verkort.
Op-en-toe Mekanisme Aanpassing
Beheersirkuit van Kringbreekkers
In die meeste 35kV-gestandaardiseerde transformasies in plattelandselektrisiteitsnette, word die beginsel van die skeiding van die beheersbus en die toebus aangewend. As gevolg van frequente donders, reën, en sterk wind in berggebiede, wat lei tot meerdere trippings en 'n verhoogde aantal skakelaar-toe-operasies, is die toekoils van skakelaars uitermate geneig om te brand. Hier suggereer ek 'n klein verbetering aan die beheersirkuit.
Voeg 'n paar normaal-open kontakte van die kringbreekker se energie-opslag-reiswitch in serie tussen die hulpstroom-normaal-toe kontakte van die kringbreekker en die toekoel in. Op hierdie manier, wanneer die kringbreekker nie opgelaaide is (nie-energie-opgeslaan), kan die toe-operasie nie uitgevoer word nie. Dit vermy toe-operasie wanneer die kringbreekker nie opgelaaide is, en vermy dus die situasie waar die toe-irkuit aanbly en die toekoel brand.
Tegelykertyd, tydens die bekabeling, is dit nodig om te verseker dat die polariteite van die toebus en die beheersbus by die kontakte van die energie-opslag-reiswitch eenvormig is. Dit is om te verhoed dat die boog in die toe-irkuit die reiswitch kan doorbrand wanneer die skakelaar opgelaaide word, wat kan lei tot die blaas van die beheersveilighede of die beheers-luchtswaaiutsluiting. Hierdie punt vereis spesiale aandag in geïntegreerde outomatiese transformasies.
Bedryf, Onderhoud, en Inspeksie Toetse
Vakuumkringbreekkers het 'n kort bo-brandtyd, hoë isolasie-sterkte, en 'n relatief lange elektriese leeftyd. Met klein kontak-openingsafstand en oorbeweging, en min operasie-energie, geniet hulle ook 'n lang meganiese leeftyd. Tydens dagelike bedryf, is onderhoudstaak relatief min. Hoofsaaklik is dit nodig om slys op die bewegende dele van die mekanisme te kontroleer, verseker dat vastmaakmiddels nie los is nie, die stof van die isolasie-oppervlak skoon, en 'n bietjie smering aan die bewegende dele aan te bring.
Tydens preventiewe toetse, moet die DC-weerstandstoetsresultate van die skakelaar met historiese data vergelyk word. As enige probleme geïdentifiseer word, is tydige vervanging of regstelling nodig. Die netspanning-duurvermoëns-toets vir die kringbreekker is 'n effektiewe metode om lekkas in die vakuum-onderbreker te kontroleer. (Vir binnevertrek vakuumkringbreekkers, kan die kleur van die flits binne die vakuum-onderbreker wanneer die belasting afgesny word, gebruik word om die vakuumvlak voorlopig te evalueer. 'n Donkerrooi kleur dui op 'n verlaagde vakuumvlak, terwyl 'n ligblou kleur dui op 'n goeie vakuumvlak.)
Tydens beskermingsinstellingsverifikasie, word 'n lae-spanning-toe-toets op die kringbreekker uitgevoer om te verifieer of die skakelaar betroubaar funksioneer wanneer die busbar in 'n foute-toestand is en die spanning daal.
