10кВ ташқи вакуум айлана қирғаучиларининг изоляция қобилйетини талқилаб бериш

Kirish

Vakuum keskinchi - qismi vakuum avtomatning eng muhim komponentidir. U katta keskinchi kapasitet, ko'p marta ishlatilishi mumkin, yaxshi elektr o'g'itish xususiyatlari, zorovor emasligi va kichik hajmi kabi bir qator afzalliklarga ega. Vakuum avtomatlari yuqori darajadagi elektr energiyasi uchun rivojlanayotganda, tashqi va ichki vakuum keskinchilarining dielektrik xususiyatlari bo'yicha g'ambarcha tadqiqotlar zarur bo'lib kelmoqda.

Keskinchining ichki elektr maydoni tarqalishi vakuum avtomatning dielektrik xususiyatiga o'zgartirish tan o'tkazadi. Maydon tarqalishi to'qnoma bo'lganda, kontakt orasidagi gapda buzilish paydo bo'lishi mumkin, bu esa avtomatning ochilishini imkonsiz qiladi. Vakuum keskinchining ichiga gradatsiya qiluvchi himoya qo'shilsa, keskinchin ichki elektr maydoni tarqalishi barobarlashtirilib, vakuum keskinchin strukturi aniqroq va kichik bo'ladi.

Ammo, himoya qo'shilganda, keskinchin ichki elektr maydoni tarqalishi o'zgaradi. Keskinchin dielektrik xususiyatini aniq tekshirib, himoya ushbu tarqalishga ta'siri haqida tahlil qilish uchun, tashqi vakuum avtomatning elektr maydoni bo'yicha sonli tahlil o'tkazish, maxsulotni nazorat etish jarayonidagi muhim qadam hisoblanadi.

Shuning uchun, bu maqolada, mamlakat switch ishlab chiqarish tashkilotlari tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan yangi turdagi 10kV tashqi yuqori darajadagi AC vakuum avtomatning dielektrik strukturi tahlil va dizayni amalga oshiriladi.

Vakuum avtomatning elektrostatisht maydonini tahlil qilishda, model chegaralariga voltaj beriladi va model strukturiga mos tetraedr elementlar bilan meshlash o'tkaziladi. Tarmoq meshlashi aqlli meshlash orqali amalga oshiriladi. Vakuum avtomat simmetrik strukturaga ega bo'lgani uchun, vakuum keskinchi uch o'lchovli koordinatalar sistemasining X-koordinatasiga parallel kesiladi. Aqlli meshlashning afzalligi, grafikning egriyishida o'zgarishlar katta bo'lgan joylarda, tarmoq bo'linishi juda shifrlangan, ammo regular strukturaga ega bo'lgan joylarda, tarmoq sifatsevrisi nisbatan past bo'lganiga asoslangan.

Kontaktlar ikkita ish rejimlari, ya'ni ochish va yopish holatlariga va ochish jarayonida kontaktlar orasidagi farqlangan masofalarga asosan, vakuum keskinchi bo'yicha elektr maydoni tahlili o'tkaziladi. Maydon tarqalishining xususiyatlari va maydon kuchlanishining konzentratsiya nuqtalari aniqlanadi. Maydon kuchlanishining konzentratsiya nuqtalari bu maqoladagi tahlilning asosiy sohalaridir. Aralash shartlar ostida olindi elektr maydon natijalari solishtiriladi.

Rasm 1 Vakuum keskinchin ichki kengaytirilgan strukturasi

Rasm 1 - Statik end qopqoch plitasi; 2 - Asosiy himoya qopqoch; 3 - Kontakt; 4 - Garpunch; 5 - Harakatlanuvchi end qopqoch plitasi; 6 - Statik elektr o'tkazgich qutbcha; 7 - Dielektrik qutqar; 8 - Harakatlanuvchi elektr o'tkazgich qutbcha

Hisob-kitob natijalari va tahlil

Bu maqolada, nominaldiraylik tebranish qobiliyatiga erishish uchun isolatsiya keskinchi nuqtalari orasidagi dielektrik xususiyatlar o'rganiladi. Avtomatning statik kontaktiga 125 kV baland voltaj, harakatlanuvchi kontaktiga esa 0 potentsial beriladi. Kontakt orasidagi masofa 50%, 80% va 100% bo'lgan holda, butun avtomatning potentsial tarqalishi olingan. Potentsial birligi V, elektr maydon kuchlanishi birligi V/m.

Vakuum keskinchining ichki himoya qopqochi borligi sababli, elektr maydoni inhosilati oldini olinadi, bu esa kontaktlar atrofida juda barobar va simmetrik voltaj tarqalishiga olib kelyapti. Himoya qopqochi ustida suzuvchi potentsial 60 kV ga teng.

• Kontakt orasidagi masofa 50% bo'lganda vakuum keskinchin potentsial tarqalishi

• Kontakt orasidagi masofa 80% bo'lganda vakuum keskinchin potentsial tarqalishi

•  Kontakt orasidagi masofa 100% bo'lganda vakuum keskinchin potentsial tarqalishi

Rasm 2 da, (a) - (c) raqamlar, bu uchta farqli kontakt orasidagi masofa holatlarida vakuum keskinchining elektr maydon kuchlanishi konturlari.

50% kontakt orasidagi masofada vakuum avtomat uchun, maksimal elektr maydon kuchlanishi himoya qopqochining oxirida, qiymati 25.4 kV/mm. Bu paytda, kontaktlar orasidagi elektr maydon kuchlanishi oldindagi ikki masofadan aniq oshirilgan. Gradatsiya qiluvchi himoya qopqochi kontaktlar atrofida voltajni qadamli tarzda tarqatadi, elektr maydon kuchlanishi barobar tarqaladi, kontaktlar orasidagi elektr maydon kuchlanishi nisbatan katta.

Vakuum avtomatning kontakt orasidagi masofasi 80% va 100% bo'lganda, maksimal elektr maydon kuchlanishlari mos ravishda 21.2 kV/mm va 18.1 kV/mm. Kontaktlar atrofida voltaj qadamli tarzda tarqatiladi, elektr maydon kuchlanishi barobar tarqaladi.

• Kontakt orasidagi masofa 50% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

• Kontakt orasidagi masofa 80% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

• Kontakt orasidagi masofa 100% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

Rasmlardan ko'rinib turibdiki, tashqi dielektrik ortam doimiy va barobar bo'lganda, vakuum keskinchining ichki elektr maydon kuchlanishi nisbatan katta bo'lgan joylari, asosan, harakatlanuvchi va statik kontaktlar uchlari va himoya qopqochi yuqori va pastki uchlari bo'lgan joylarda koncentrlangan. Bu isolatsiya zavval joylari, isolatsiya buzilishiga oson bo'lgan. Shuning uchun, maxsulotning amaliy dizaynida, kontaktlar va himoya qopqochi uchlari egriyishini oshirish, himoya qopqochi uchlari cho'qqilarini yumshatish kabi optimallashtirish usullarini qo'llab, elektr maydon kuchlanishining koncentrlangan nuqtalari yaxshilantirilishi mumkin.

Vakuum keskinchin tashqi sirtidagi elektr maydon kuchlanishi nisbatan kichik. Rasmdan ko'rinib turibdiki, vakuum keskinchin keramika qutqarining ikki uchi va keskinchin qopqoch plitalari yaqinidagi joylarda, sirt boyicha boshqa joylardan o'zroq katta elektr maydon kuchlanishi qiymatlari mavjud.

Vakuum avtomatning kontaktlari yopilganda, markaziy elektr o'tkazgichka 125 kV baland voltaj beriladi, chegaradagi cheksiz uzoq masofadagi potentsial 0 ga o'rnatiladi. Yuklanishdan keyin, hisob-kitob natijalari, avtomat ichki va tashqarisidagi elektr maydon kuchlanishi juda kichik, maksimal elektr maydon kuchlanishi 0.8 kV/mm. Elektr maydon kuchlanishi barobar tarqaladi, kontaktlar atrofida voltaj kontaktlarni markaz qilgan holda qadamli tarzda tarqaydi.

• (a) Kontakt orasidagi masofa 50% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

• (b) Kontakt orasidagi masofa 80% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

• (c) Kontakt orasidagi masofa 100% bo'lganda vakuum keskinchin elektr maydon konturu

Xulosa

10kV tashqi yuqori darajadagi AC vakuum avtomatning elektr maydoni bo'yicha tahlil va tadqiqotlar orqali, avtomatning elektr maydon kuchlanishi va potentsiali farqli chegaraviy shartlarda o'zgarishlari olingan. Yuqorida ko'rsatilgan natijalardan, ANSYS orqali obyekt prototipini aniq taklif qilib, elektr maydoni va potentsialni sonli hisob-kitoblarda aniq hisob-kitoblar orqali vakuum keskinchin ichki elektr maydoni va potentsialining o'zgarishlarini aniq hisoblayish mumkin ekanligi ayrim.