Jak správně nainstalovat a nastavit vakuový vypínač?

Instalace a úprava vakuových vypínačů

1. Požadavky na instalaci

• Všechny díly a součásti musí být před instalací prohlédnuty a schváleny.

• Příslušenství a nástroje používané k instalaci musí být čisté a splňovat požadavky na montáž. Pevné spojovací prvky by měly být zajištěny pomocí klíčů s otevřeným čelem, kotoučových nebo šesthranných klíčů. Při zatěžování šroubů blízko komory pro uhašení oblouku nesmějí být použity regulační (otevřené) klíče.

• Pořadí instalace musí odpovídat stanovenému montážnímu procesu. Typy a specifikace spojovacích prvků musí striktně odpovídat návrhovým požadavkům. Zvláště délka šroubů fixujících stacionární kontaktový terminál komory pro uhašení oblouku nesmí být chybná.

• Po montáži musí vzdálenosti mezi fázemi a polohové vzdálenosti horních a dolních výstupních terminálů odpovídat specifikacím v kresbách.

• Všechny otáčivé a posuvné části musí po montáži volně pohybovat. Na třecí plochy by měla být nanášena mazací mast.

• Po úspěšné úpravě a testování je nutné pečlivě vyčistit a utřít všechny části. Regulovatelná spojení označte červenou barvou, aby ukazovala polohu, a poté pokračujte v natírání výstupních terminálů parafínem a obalte čistým papírem pro ochranu.

2. Postup montáže

Na příkladu vakuového vypínače typu ZN39 lze montáž obecně rozdělit do tří částí: přední, horní a zadní.

Pořadí montáže přední části:
Pozice rámu → Podpěrné izolátory → Horizontální izolátory → Podpěrná konzole → Spodní sběrnice → Komora pro uhašení oblouku a rovnoběžné izolační tyče → Horní sběrnice → Vodičová kleště s pružným spojem → Kontaktní pružinová sedadla a rourka → Trojúhelníková křidélka.

Pořadí montáže horní části:
Hlavní hřídel a ložisko → Olejový tlumič → Izolačný tlačný kolík.

Pořadí montáže zadní části:
Provozní mechanismus → Otevírací pružina → Čítač, indikátor otevření/zavření, značka zemnice.

Integrace tří částí:

• Spojení přední a horní části: spojte regulační spoj v izolačním tlačném kolíku s trojúhelníkovým křidélkem pomocí pinu.

• Spojení zadní a horní části: spojte regulační pohonnou tyč provozního mechanismu s křidélkem hlavní hřídele pomocí pinu.

Montážní postup je jednoduchý, intuitivní a pohodlný.

3. Úprava mechanických charakteristik

3.1 Předběžná úprava

Předběžná úprava se primárně týká hrubé úpravy mezery kontaktu (otevírací vzdálenosti) a cesty kontaktu (přeletu) pro každou fázi po kompletní montáži.

Ručně pomalu zavřete vypínač, abyste ověřili správnou instalaci a spojení všech částí. Dosažení příliš velké cesty kontaktu by mohlo způsobit plné stlačení uzavírací pružiny (zablokování pružiny), což by mohlo poškodit součásti. Aby se toto zabránilo, inicializujte regulační spoj izolačního tlačného kolíku kratší (zavedený). Po ověření hladké ruční operace pokračujte v měření a úpravě otevírací vzdálenosti a cesty kontaktu.

3.2 Úprava otevírací vzdálenosti a cesty kontaktu

Vakuové vypínače lze zhruba rozdělit do dvou typů podle vzájemné polohy osy pohyblivého kontaktového hřebíku a osy uzavírací pružiny:

• Typ I: Soustředná struktura – osa pohyblivého kontaktového pohárku splývá s osou uzavírací pružiny.

• Typ II: Posunutá (nesoustředná) struktura – osa pohyblivého kontaktového hřebíku je oddělena od osy uzavírací pružiny, s pružinou umístěnou na hřídeli izolačního tlačného kolíku, téměř kolmo k kontaktovému hřebíku.

Metody výpočtu a úpravy se mírně liší pro tyto dva typy.

Tabulky mechanických charakteristik různých vakuových vypínačů určují nominální hodnoty otevírací vzdálenosti a cesty kontaktu. Po ručně provedených operacích otevření a zavření a měření skutečných hodnot proveďte následující úpravy, aby splňovaly technické specifikace.

(1) Úprava pro soustředné struktury

• Krok 1: Úprava celkové cesty
  Celková cesta = Otevírací vzdálenost + Cesta kontaktu.
  Pokud je celková cesta menší než součet nominálních hodnot, je otočení hlavní hřídele nedostatečné. Zdlouhlete regulační spojovou tyč mezi provozním mechanismem a křidélkem hlavní hřídele. Pokud je příliš dlouhá, zkraťte tyč. To zajistí, aby celková cesta splňovala požadavky.

• Krok 2: Úprava rozdělení mezi otevírací vzdáleností a cestou kontaktu
  Úprava vlákenného spojení na předním konci izolační tyče každé fáze.

  Minimální úprava: polovina výšky vlákna (otočením spoje o 180°).
  Toto vlákenné spojení také upravuje synchronizaci tří fází. Úpravy musí vyvažovat hodnoty cesty a fázovou synchronizaci. Opakujte ruční cykly otevření/zavření, dokud obě budou v toleranci. Nikdy nepřekračujte maximální povolenou cestu kontaktu, aby se zabránilo zablokování pružiny a poškození součástí.

• Zdlouhlení spojení (vyscredujte): Otevírací vzdálenost ↑, Cesta kontaktu ↓

• Zkrácení spojení (zavedené): Otevírací vzdálenost ↓, Cesta kontaktu ↑

(2) Úprava pro posunuté (nesoustředné) struktury

V této konstrukci se osa uzavírací pružiny a osa pohyblivého kontaktu neshodují, takže celková cesta nemá přímý fyzický význam. Metody úpravy se liší:

• Úprava otevírací vzdálenosti:
  Dosahována pomocí "šimy pro úpravu otevírací vzdálenosti" umístěné na rámu. Výška šimy se upravuje přidáním nebo odebráním vrstev. Horní část je stlačena křidélkem hlavní hřídele. Změna výšky šimy mění počáteční úhel hlavní hřídele ve stavu otevření, což změní otevírací vzdálenost kontaktu prostřednictvím izolačního tlačného kolíku.

• Úprava cesty kontaktu:
  Předehození výška (B1) kontaktové pružiny je pevně daná průměrem válečku a nelze ji změnit. Konečná výška stlačení (B2) po zavření se upravuje:

  Během úpravy současně optimalizujte synchronizaci tří fází, opakujte drobné úpravy, dokud nebudou všechny parametry v toleranci.

• Zdlouhlení tyče: B2 klesne → Cesta kontaktu se zvětší

• Zkrácení tyče: B2 se zvýší → Cesta kontaktu se zmenší

• Zavedení (zkrácení tyče): B2 se zvýší → Cesta kontaktu se zmenší

• Vyscredujte (zdlouhlení tyče): B2 klesne → Cesta kontaktu se zvětší

• A. Úprava vlákenného spojení na konci izolačního tlačného kolíku:

• B. Úprava délky spojovací tyče mezi provozním mechanismem a křidélkem hlavní hřídele:

(3) Úprava interlocku pomocného spínače

Po ruční úpravě otevírací vzdálenosti a cesty kontaktu musí být správně nastavena poloha interlocku pomocného spínače před elektrickou operací – jinak by mohlo dojít k poškození elektrických součástí.

Postup úpravy:

• Odpojte pin mezi pomocným spínačem a spojkou křidélka hlavní hřídele.

• Ručně zavřete vypínač a zároveň otočte pomocný spínač do bodu, kde má právě skočit. Upravte délku regulační tyče a šroubu, aby se otvory pro pin přibližně shodovaly.

• Ručně otevřete vypínač a znovu otočte pomocný spínač do bodu, kde má skočit, a ujistěte se, že se otvory pro pin shodují.

• Opakujte tento postup, dokud nebude dosaženo shody v obou pozicích, pak vložte pin.

• Ujistěte se, že kontakty pomocného spínače se otevřou mírně před úplným zavřením nebo otevřením hlavních kontaktů.

4. Testování mechanických charakteristik, drobné úpravy a tovární testy

4.1 Testování charakteristik

Po předběžné úpravě otevírací vzdálenosti, cesty kontaktu a pomocného spínače proveďte elektrické operace otevření/zavření a změřte následující mechanické charakteristiky:

• Čas otevření/zavření

• Rychlost

• Synchronizace mezi fázemi (fázový rozdíl)

• Odhrazování při zavření

Testovací přístroje:

• Optický osciloskop – velmi přesný a vizuální

• Analyzátor vypínačů – jednoduchý, rychlý a dostatečně přesný pro použití v terénu

(Konkrétní testovací metody nejsou zde detailně popsány.)

4.2 Drobné úpravy mechanických charakteristik

Po testování proveďte drobné úpravy jakékoli parametry, které jsou mimo specifikace, aby bylo dosaženo optimálního výkonu.

(1) Drobné úpravy synchronizace
Identifikujte fázi s největším odchylkou v čase. Pokud se jedna fáze zavře příliš brzy (nebo pozdě), mírně zvýšte (nebo snižte) její otevírací vzdálenost otočením regulačního spoje izolační tyče vpřed (pro dřívější zavření) nebo vzad (pro pozdější zavření) asi o půl otáčky. Obvykle to může snížit chybu synchronizace na 1 ms.

(2) Drobné úpravy rychlosti otevření/zavření
Rychlost je ovlivněna mnoha faktory, ale klíčové regulační prvky jsou napětí otevírací pružiny a cesta kontaktu.

• Rychlost zavření příliš vysoká, rychlost otevření příliš nízká:
  Zvýšte cestu kontaktu nebo zpevněte otevírací pružinu.

• Rychlost zavření v pořádku, rychlost otevření příliš nízká:
  Zvýšte celkovou cestu o 0,1–0,2 mm, což zvýší cestu kontaktu a zlepší rychlost otevření.

• Rychlost otevření příliš vysoká:
  Snižte cestu kontaktu o 0,1–0,2 mm, aby se snížila rychlost.

Po úpravě znovu změřte otevírací vzdálenost a cestu kontaktu, abyste se ujistili, že zůstávají v zadaných rozmezích.

(3) Odstranění odhrazování při zavření

Odhrazování při zavření může být způsobeno:

• Příliš vysokou rigiditou při zavření, což způsobuje axiální odrážení pohyblivého kontaktu.

• Špatným vedením pohyblivého kontaktového hřebíku, což způsobuje přílišnou vibraci.

• Příliš velkou volnou prostorem v přenosových spojích, zejména mezi kontaktovou pružinou a vodičovou tyčí.

• Špatnou kolmostí mezi kontaktní plochou a centrální osou, což způsobuje boční skluz při kontaktu (na oscilogramu se objevuje jako „odhrazování“).

Opatření k odstranění:

• Návrh by měl vyhnout přílišné mechanické rigiditě (není možné upravit po výrobě).

• Zajistěte správnou volnou prostory pro pohyblivý kontaktový hřebík.

• V soustředných konstrukcích je kontaktová pružina připojena přímo k vodičové tyči – bez mezilehlých spojů, proto je méně odhrazování.

• V posunutých konstrukcích má trojúhelníkové křidélko s třemi piny tři možné volné prostory, což zvyšuje riziko odhrazování.

Pokud je odhrazování způsobeno špatnou kolmostí kontaktní plochy komory pro uhašení oblouku, zkuste při montáži otočit komoru o 90°, 180° nebo 270°, abyste našli optimální zarovnání. Pokud to není efektivní, nahraďte komoru pro uhašení oblouku.
Ujistěte se, že jsou všechny šrouby plně zatěsněny během úprav, abyste zabránili vibračnímu rušení.

(4) Tovární přijímací testy

Po splnění všech mechanických charakteristik podle specifikací proveďte 50 operačních cyklů (otevření/zavření a znovu zavření) za maximální, minimální a nominální řídící napětí podle továrních požadavků.

Po 50 operacích znovu změřte všechny mechanické parametry. Výsledky by měly těsně odpovídat počátečním měřením, aby byly schváleny.

Nakonec proveďte:

• Test odporu obvodu

• Testy odolnosti proti síti na primárních a sekundárních obvodech

Jen jednotky, které projdou všemi testy, jsou schváleny k expedici.