Vakuuma pretēkļu izolātori vs gaisa pretēkļu izolātori: Galvenās atšķirības

Niedrisspārņu gaisa līkstošanas ātrspēki vs. vakuumlīkstošanas ātrspēki: struktūra, veiktspēja un lietojums

Niedrisspārņu gaisa līkstošanas ātrspēki, arī pazīstami kā universālie vai formētas rāmju līkstošanas ātrspēki (MCCB), ir izstrādāti AC spriegumiem 380/690V un DC spriegumiem līdz 1500V, ar nominālo strāvu no 400A līdz 6300A vai pat 7500A. Šie līkstošanas ātrspēki izmanto gaisu kā līkstošanas vidu. Līksts tiek iznīcināts caur līksta pagarināšanu, sadalīšanu un dzesēšanu ar līksta kanālu (līksta pārvadātājs). Šādi līkstošanas ātrspēki var apturēt īsās slodzes strāvas līdz 50kA, 80kA, 100kA vai pat 150kA.

Galvenie sastāvdaļas un funkcionalitāte

• Darbības mehānisma: Atrodas līkstošanas ātrspēka priekšpusē, nodrošina nepieciešamo ātrumu kontakta atdalīšanai un slēgšanai. Ātra kontakta kustība palīdz pagarināt un dzest līkstu, veicinot tā iznīcināšanu.

• Inteligenta trip vienība: Uzstādīta blakus darbības mehānismam, šī ir "prāts" niedrisspārņu līkstošanas ātrspēka. Tā saņem strāvas un sprieguma signālus caur sensoriem, aprēķina elektro tehniskos parametrus un salīdzina tos ar iepriekš iestatītām LSIG aizsardzības iestatījumiem:

• L: Ilgtermiņa aizsardzība (pārsloguma aizsardzība)

• S: Īstermiņa aizsardzība (īsslodzes aizsardzība)

• I: Momentāna (momentāns tripp)

• G: Apgabala trauku aizsardzība
  Pamatojoties uz šiem iestatījumiem, trip vienība signālo mehānismam, lai atviegotu līkstošanas ātrspēku pārsloguma vai īsslodzes gadījumā, nodrošinot visaptverošu aizsardzību.

• Līksta kambaris un kontakti: Atrodas līkstošanas ātrspēka aizmugurē, līksta kambaris satur kontaktus un līksta kanālu. Apakšējie trīs fāzes izietie kontakti ir aprīkoti ar:

• Elektroniskajiem strāvas sensoriem (signālu ievade trip vienībai)

• Elektromagnētiskajiem strāvas transformatoriem (CT) (trip vienības darbības enerģijas piegāde)

Darbības mehānisms parasti ir ar mehānisko mūžu mazāk nekā 10 000 darbībām.

Evolution from Air to Vacuum Interruption

Vēsturiski pastāvējuši vidējspārņu gaisa līkstošanas ātrspēki, bet tiem bija biezums, ierobežota līkstošanas spēja un radīja zemu līksta gaismu (nenulles līksts), padarot tos nederīgus un nepamatotos.

Salīdzinājumā ar to, vakuumlīkstošanas ātrspēki (VCB) dalās līdzīgā kopējā izkārtojumā: darbības mehānisms priekšpusē, un līkstošanas ātrspēks aizmugurē. Tomēr, līkstošanas ātrspēks izmanto vakuumlīkstošanas ātrspēku (vai "vakuumflakoni"), kas strukturālā ziņā līdzīgs inckandescent lampai — uzslegta stikla vai keramika apakšine, kas evakuēta augstā vakuumā.

Vakuumā:

• Ir nepieciešams tikai mazs kontakta attālums, lai apmierinātu izolācijas un izturības prasības pret spriegumu.

• Līksts tiek ātri iznīcināts, jo nav ionizējoša vidē un metāla dārguma efektīva difuzija.

Vakuumlīkstošanas ātrspēku lietojums

Vakuumlīkstošanas ātrspēki strauji attīstījušies un tagad tiek plaši izmantoti zemsprieguma, vidējsprieguma un augstsprieguma sistēmās:

• Zemsprieguma VCB: Parasti nominalizēti uz 1,14kV, ar nominālo strāvu līdz 6300A un īsslodzes līkstošanas spēju līdz 100kA.

• Vidējsprieguma VCB: Visbiežāk redzami 3,6–40,5kV diapazonā, ar strāvām līdz 6300A un līkstošanas spēju līdz 63kA. Pār 95% no vidējsprieguma uzdevumu pārvaldības aprīkojuma tagad izmanto vakuumlīkstošanu.

• Augstsprieguma VCB: Vienspols līkstošanas ātrspēki ir sasniedzis 252kV, un 550kV vakuumlīkstošanas ātrspēki ir sasniegti, izmantojot virkni savienojumu līkstošanas ātrspēkus.

Galvenās konstrukcijas atšķirības

Atšķirībā no gaisa līkstošanas ātrspēkiem, kas izmanto kontaktu spraugas, vakuumlīkstošanas ātrspēki prasa, lai darbības mehānisma:

• Sniedz pietiekamu atveršanas un slēgšanas ātrumu

• Drošina pietiekamu kontaktu spiedienu

Šis kontaktu spiediens jā saglabā pietiekams pat pēc līdz 3 mm kontaktu iznīcināšanas, lai droši nodrošinātu nominālo strāvu un izturētu maksimālo īstermiņa strāvu kļūdu gadījumā.

Vakuumlīkstošanas ātrspēku priekšrocības

• Augsta uzticamība un drošība

• Neievainojams pret vides apstākļiem (mēlnīca, mitruma, augstums)

• Nulle līksta gaismas (nav ārpuses līksta)

• Kompakta izmēra un ilga apkopes intervāli

Šīs priekšrocības padara vakuumlīkstošanas ātrspēkus ideāliem izmantošanai bīstamās vides, piemēram, ķīmiskās rūpnīcas, ogļu koku un naftas un gāzes objektos, kur explodēšanas risks un ugunsdrošība ir kritiski svarīgi.

Reālā pasaulē piedāvātais piemērs: Vakuumlīkstošanas ātrspēku un gaisa līkstošanas ātrspēku veiktspēja kļūdu situācijā

Liela ķīmiskā rūpnīca instalēja divus līkstošanas ātrspēkus — vienu gaisa līkstošanas ātrspēku un vienu vakuumlīkstošanas ātrspēku — identiskās līkstošanas ātrspēku konfigurācijās un izmantoja tos vienādās kļūdas situācijās.

Līkstošanas ātrspēku konfigurācija bija savienojuma konfigurācija, kur sprieguma avoti abās līkstošanas ātrspēka pusēs bija neiespaidota. Tas rezultēja pagaidu spriegumā starp kontaktu atstarpe, kas tuvojas divreiz vairāk nekā nominālais spriegums, vedot pie līkstošanas ātrspēka kļūdas.

Rezultāti:

• Gaisa līkstošanas ātrspēks:
  Cilpa pilnībā iznīcināta. Līkstošanas ātrspēka vienības apakšne izplūst, un blakus esošā uzdevumu pārvaldības aprīkojuma abās pusēs bija smagi bojājumi. Nodrošināta plaša atjaunošana un aizvietošana.

• Vakuumlīkstošanas ātrspēks:
  Kļūda bija diezgan mazāk smaga. Pēc vakuumlīkstošanas ātrspēka aizvietošanas un līksta sekundāro produktu (melnīca) tīrīšanas no līkstošanas ātrspēka un loga, uzdevumu pārvaldības aprīkojums tika ātri atjaunots pakalpojumā.

Secinājums

Vakuumlīkstošanas ātrspēki demonstrē labāku kļūdu ietveršanu, drošību un uzticamību salīdzinājumā ar gaisa līkstošanas ātrspēkiem, īpaši smagās pagaidu pārsprieguma situācijās. To vakuumlīkstošanas ātrspēku nomākšanas spēja novērš līksta izplatīšanos, samazinot bojājumus un apturēšanas laiku.

Eksplozīvās vai plānojamās vides, piemēram, ķīmiskās rūpnīcas un ogļu kokos, vakuumlīkstošanas ātrspēku bezlīksta darbība un stingra veiktspēja sniedz skaidru tehnoloģisko un drošības priekšrocību.