La apliko de 10kV vakuumaj cirkvitorompiloj
Vakuo Insulaspektoj
Vakuo montras ekstreme fortaĵajn insulaspekojn. En vakuobreketo, la gaso estas tre malplena, kaj la gazmolekuloj havas relative longan meznombron de libera vojo, rezultigante tre malaltan probablon de mutua kolizio. Tial, ionigo pro kolizioj ne estas la ĉefa kaŭzo de rompo en vakuospacoj. Anstataŭe, metalpartikloj emiĝantaj el la elektrodoj sub la ago de alta intensa elektra kampo estas la ĉefaj faktoroj kiuj kondukas al insulofalprovo.
La insulforto en vakuospaco rilatas ne nur al la grandeco de la spaco kaj la grado de elektra kampuniformeco, sed ankaŭ estas signife influata de la ecoj de la elektrodmaterialo kaj sia surfaca stato. Kiam la vakuospaco estas relativamente malgranda (en la amplekso de 2-3 milimetroj), ĝi havas pli altajn insulaspekojn ol alta-presa aero kaj SF6 gaso. Tial la kontaktospaco en vakuobreketo estas ĝenerale ne granda.
La influo de elektrodmaterialoj sur la rompvoltajo estas ĉefe reflektita en la materiala mekanika forto (tena forto) kaj la fuzmeltpunkto de la metala materialo. Jo pli alta la tena forto kaj fuzmeltpunkto, des pli alta la insulforto de la elektrodo en vakuo.
Eksperimentoj montris, ke jo pli alta la vakuonivelo, des pli alta la rompvoltajo de la gazspaco. Tamen, super 10⁻⁴ Torr, ĝi esence restas konstanta. Do, por daŭrigi la insulforton de la vakuoarkmalŝtuo, la vakuonivelo ne devus esti pli malalta ol 10⁻⁴ Torr.
Formiĝo kaj Malaperado de Arkoi en Vakuo
Vakuoarkoj malsamas signife de la gazarkodiskargfenomenoj kiujn ni antaŭe studis. Gazionigo ne estas la ĉefa faktoro kontribuanta al arkgenerado. Anstataŭe, vakuoarkdiskargo formiĝas en la metala vaporon emiĝantan el la kontaktelektrodoj. Plue, la ecoj de la arko varias laŭ la grando de la interrompa kurento. Ĝenerale, ni kategorizas ilin en malalt-kurentajn vakuoarkojn kaj alt-kurentajn vakuoarkojn.
Malalt-kurenta Vakuoarko: Kiam la kontaktoj rompiĝas en vakuo, generiĝas alte koncentritaj katodaj punktoj kun kurento kaj energio. Grandega kvanto de metala vaporo evaporiĝas el tiuj katodaj punktoj, kie la denseco de metalatomoj kaj ŝarĝitaj partikloj estas tre alta, kaj la arko brulas en tiu ĉi medio. Meztempe, la metala vaporo kaj ŝarĝitaj partikloj en la arkokolumno daŭre difuziĝas eksteren, kaj la elektrodoj daŭre evaporiĝas novajn partiklojn por rekompletigo. Kiam la kurento pasas tra nul, la energiaĵo de la arko malpliiĝas, la temperaturo de la elektrodo malpliiĝas, la evaporationefekto malpliiĝas, la denseco de partikloj en la arkokolumno malpliiĝas, kaj fine, la katodaj punktoj malaperas kiam pasas tra nul, kondukante al arkomorto. Foje, se la evaporationefekto ne povas daŭrigi la difuzrapidon de la arkokolumno, la arko subite malaperas, rezultigante kurenttronadon.
Alt-kurenta Vakuoarko: Kiam oni rompas grandegan kurenton, la energio de la vakuoarko pliiĝas, kaj la anodo ankaŭ varmiĝas forte, formante fortan strangaĵarkokolumnon. Simultane, la efiko de la elektradinamika forto iĝas pli marka. Tial, por alt-kurentaj vakuoarkoj, la magnetkampa distribuo inter la kontaktoj havas decidan influon sur la stabileco kaj arkomorto de la arko. Se la kurento estas tro granda, super la limiga interrompa kurento, okazos interrompa fiasko. Tiam, la kontaktoj varmiĝas forte, daŭre evaporiĝas eĉ post la kurento pasas tra nul, kaj malfacile estas por la dielektriko resani, farante neeble interrompi la kurenton.
Strukturo kaj Funkcioprinicipo de Breketaroj
Prenante zw27-12 kiel ekzemplo, jene detale klarigas ĝian strukturon kaj funkcioprinicipon.
La korpo de la breketo konsistas el la konduktada cirkvito, izoladosistemo, sigeliloj, kaj la korpuso. Ĝi havas tri-fazan komunan kaststrukturon. La konduktada cirkvito estas komponita el envenantaj kaj elvenantaj konduktaj bastonoj, envenantaj kaj elvenantaj izoladasupportoj, konduktaj klampiloj, flekseblaj konektiloj, kaj vakuoarkmalŝtuo. Ĉi tiu mekanismo havas elektra energiakonservon kaj elektran malfermon kaj fermon, samtempe havante manoperadan funkcion. La tuta strukturo konsistas el komponentoj kiel la fermspringo, energiakonservasistemo, super-kurenta tripilmo, malferma kaj ferma spiro, manoperada sistemo, helpa sperto, kaj energiakonservaindikilo.
Vakuobreketo uzas la fenomenon, ke kiam la kurento en alta-vakuambiente pasas tra nul, la plasma rapide disdiffuziĝas, do malaperigante la arkon kaj atingante la celon de tranĉi la kurenton.
Breketa Debugado
Malferma Distanco kaj Superirado
La mezuro de la malferma distanco kaj superirado de la breketo: La diferenco de la mezuritaj x-valoroj kiam la breketo estas en la malfermita kaj fermata stato estas la malferma distanco de la breketo, kaj la diferenco de la mezuritaj y-valoroj estas la superirado de la breketo. La regado atingiĝas per longigi aŭ mallongigi la izoladan operacian bastonon aŭ la konektilon inter la mekanismo kaj la ĉefakso.
Regado de Malferma kaj Ferma Mekanismo
Kontrolcirkvito de Breketaroj
En la plej multaj 35kV normigitaj substaracioj en landaj elektraretoj, la principo de apartigo de la kontrolbuso de la fermobuso estas adoptita. Pro ofta fulmo, pluvo, kaj forta vento en montaj areoj, kiuj kondukas al multaj trippadoj kaj pliaj fermaĵoperacioj, la fermospiroj de la ŝaltiloj estas ekstreme maldiffike bruligeblaj. Ĉi tie, mi sugestas faron de malgranda plibonigo al la kontrolcirkvito.
Enmetu paron de kutime malfermaj kontaktoj de la breketa energiakonserva vojaĝsperto en serion inter la helpa kutime ferma kontaktoj de la breketo kaj la fermospiro. Tiel, kiam la breketo ne estas energiata (ne energiakonservita), la ferma operacio ne povas esti farita. Tio prezentas fermadon kiam la breketo ne estas energiata, do evitante la situacion, kie la fermocirkvito restas enŝaltita kaj bruligas la fermospiron.
Samtempe, dum la kabladoproceso, necesas certigi, ke la polaroj de la fermobuso kaj la kontrolbuso ĉe la kontaktoj de la energiakonserva vojaĝsperto estas kongruaj. Tio estas por eviti, ke la arkado en la fermocirkvito perforas la vojaĝsperton kiam la ŝaltilo estas energiata, kio povus kaŭzi, ke la kontrolfuzilo bruligas aŭ la kontrola aerŝaltilo trippas. Ĉi tiu punkto postulas specialan atenton en integrita automatigita substaracio.
Operacio, Manteno, kaj Kontroltestoj
Vakuobreketoj havas mallongan arko-durancon, altan izolforton, kaj relativan longan elektran vivdaŭron. Kun malgrandaj kontaktmalfermadistancoj kaj superirado, kaj minimuma operacia energio, ili ankaŭ gaudas longan mekanikan vivdaŭron. Dum tagaj operacioj, la mantentaskoj estas relative malmultaj. Ĉefe, necesas kontroli la uzadon de la movaj partoj de la mekanismo, certigi, ke la fiksiloj ne estas malstreĉitaj, netigi la polvon de la izolasurfaco, kaj aplikigi iom da lubrikila grasego al la movaj partoj.
Dum preventivaj testoj, la rezultoj de la DC rezisteco de la ŝaltilo devus esti komparitaj kun historiaj datumoj. Se iuj problemoj estas identigitaj, necesas tempestive anstataŭigi aŭ korekti. La potencfrekvenca resistekotesto por la breketo estas efika metodo por kontrolado de flugado en la vakuointerrompeto. (Por eninteraj vakuobreketoj, la koloro de la lumflamo en la vakuointerrompeto kiam la ŝarĝo estas disligita povas esti uzata por provizora asesado de la vakuonivelo. Malluma ruĝa koloro indikas malkreskon de la vakuonivelo, dum luma blua koloro indikas bonan vakuonivelon.)
Dum protektseta kontrolado, faras malaltvoltagecan fermoteston al la breketo por kontrolado ĉu la ŝaltilo operacias fidinde kiam la buso estas en erara stato kaj la voltajo malpliiĝas.
