Wie richtige Installieren und Einstellen eines Vakuumschalters

Installation und Einstellung von Vakuumschaltkreisen

1. Installationsanforderungen

• Alle Teile und Komponenten müssen vor der Installation überprüft und freigegeben werden.

• Zur Installation verwendete Halterungen und Werkzeuge müssen sauber sein und den Montageanforderungen entsprechen. Festzuschraubende Verbindungsstücke sollten mit Sechskantschlüsseln, Ring- oder Steckschlüsseln angezogen werden. Bei der Anbringung von Schrauben in der Nähe des Bögenlöschers dürfen keine einstellbaren (offenen) Schlüssel verwendet werden.

• Die Montagefolge muss dem vorgegebenen Montageprozess folgen. Die Art und Spezifikation der Verbindungselemente müssen den Konstruktionsanforderungen streng entsprechen. Insbesondere darf die Länge der Bolzen, die das stehende Kontaktende des Bögenlöschers fixieren, nicht falsch sein.

• Nach der Montage müssen die Abstände zwischen den Polen und die Positionen der oberen und unteren Ausgangsterminals den Zeichnungsangaben entsprechen.

• Alle dreh- und gleitenden Teile müssen sich nach der Montage frei bewegen. Reibflächen sollten mit Schmierfett bestrichen werden.

• Nach erfolgreicher Einstellung und Prüfung müssen alle Teile gründlich gereinigt und abgewischt werden. Einstellbare Verbindungspunkte sollten mit roter Farbe markiert werden, um die Position anzuzeigen, und die Ausgangsterminals mit Petroleum jelly bestrichen und mit sauberem Papier geschützt werden.

2. Montageverfahren

Am Beispiel des ZN39-Vakuumschaltkreises wird die Montage im Allgemeinen in drei Teile unterteilt: Front, oben und hinten.

Montagefolge für den Frontteil:
Rahmenpositionierung → Trägerisolatoren → Querisolatoren → Trägerhalter → Untere Leiterleitung → Bögenlöscher und parallele Isolierstangen → Obere Leiterleitung → Leiterklemme mit flexibler Verbindung → Kontaktfederhalter und Hülse → Dreieckiges Kurbelarm.

Montagefolge für den Oberen Teil:
Hauptwelle und Lagergehäuse → Öldämpfer → Isolierstoßstange.

Montagefolge für den Hintern Teil:
Betriebsmechanismus → Öffnungsfeder → Zähler, Öffnungs- und Schließanzeiger, Erdungszeichen.

Integration der Drei Teile:

• Verbindung des Front- und Oberen Teils: Verbinden Sie den einstellbaren Gelenkanschluss der Isolierstoßstange mit dem dreieckigen Kurbelarm durch einen Stift.

• Verbindung des Hinteren und Oberen Teils: Verbinden Sie den einstellbaren Antriebsstift des Betriebsmechanismus mit dem Hauptwellenkurbelarm durch einen Stift.

Das Montageverfahren ist einfach, intuitiv und bequem.

3. Mechanische Charakteristika-Einstellung

3.1 Vorläufige Einstellung

Die vorläufige Einstellung beinhaltet hauptsächlich die grobe Einstellung des Kontaktabstandes (Öffnungsdistanz) und des Kontaktweges (Überweg) für jeden Pol nach vollständiger Montage.

Schließen Sie den Schalter langsam manuell, um die korrekte Montage und Verbindung aller Komponenten zu überprüfen. Vermeiden Sie eine zu große Einstellung des Kontaktweges, da dies die Schließfeder vollständig komprimieren kann (Federblockade), was zu Beschädigungen führen kann. Um dies zu vermeiden, stellen Sie zunächst die einstellbare Verbindung der Isolierstoßstange kürzer (eingeschraubt) ein. Nach Bestätigung des reibungslosen manuellen Betriebs fahren Sie mit der Messung und Einstellung der Öffnungsdistanz und des Kontaktweges fort.

3.2 Einstellung der Öffnungsdistanz und des Kontaktweges

Vakuumschaltkreise können in zwei Typen unterteilt werden, basierend auf der relativen Position der Bewegungsachse des Kontaktkolbens und der Achse der Schließfeder:

• Typ I: Koaxiale Struktur – Die Achse des beweglichen Kontaktkolbens stimmt mit der Achse der Schließfeder überein.

• Typ II: Versetzte (nicht koaxiale) Struktur – Die Achse des beweglichen Kontaktkolbens ist getrennt von der Achse der Schließfeder, wobei die Feder auf der Welle der Isolierstoßstange montiert ist, fast senkrecht zur Kontaktrute.

Die Berechnungs- und Einstellmethoden unterscheiden sich leicht zwischen diesen beiden Typen.

Mechanische Charakteristikentabellen verschiedener Vakuumschaltkreise geben Nennwerte für die Öffnungsdistanz und den Kontaktweg an. Nach manueller Durchführung von Öffnungs- und Schließvorgängen und Messung der tatsächlichen Werte, passen Sie wie folgt an, um den technischen Spezifikationen zu entsprechen.

(1) Einstellung für Koaxiale Strukturen

• Schritt 1: Gesamtlaufweg anpassen
  Gesamtlaufweg = Öffnungsdistanz + Kontaktweg.
  Wenn der Gesamtlaufweg kleiner als die Summe der Nennwerte ist, ist die Hauptwellendrehung unzureichend. Verlängern Sie die einstellbare Verbindung zwischen dem Betriebsmechanismus und dem Hauptwellenkurbelarm. Ist er zu lang, kürzen Sie ihn. Dies stellt sicher, dass der Gesamtlaufweg den Anforderungen entspricht.

• Schritt 2: Verteilung zwischen Öffnungsdistanz und Kontaktweg anpassen
  Passen Sie die Gewindeverbindung am vorderen Ende jeder Polisolierstange an.

  Minimale Anpassung: halbe Gewindespitze (durch Drehen des Gelenks um 180°).
  Dieses Gewindegelenk passt auch die Dreiphasensynchronisation an. Anpassungen müssen Laufwegwerte und Phasensynchronisation ausbalancieren. Wiederholen Sie manuelle Öffnungs- und Schließzyklen, bis beide innerhalb der Toleranz liegen. Überschreiten Sie niemals den maximal zulässigen Kontaktweg, um eine Federblockade und Komponentenschäden zu vermeiden.

• Verbindung verlängern (herausdrehen): Öffnungsdistanz ↑, Kontaktweg ↓

• Verbindung verkürzen (hineindrehen): Öffnungsdistanz ↓, Kontaktweg ↑

(2) Einstellung für Versetzte (nicht koaxiale) Strukturen

In dieser Bauart stimmen die Achsen der Schließfeder und des beweglichen Kontakts nicht überein, sodass der Gesamtlaufweg keine direkte physikalische Bedeutung hat. Die Einstellmethoden unterscheiden sich:

• Einstellung der Öffnungsdistanz:
  Erreicht durch eine "Öffnungsdistanz-Einstellschiene", die am Rahmen montiert ist. Die Höhe der Schiene wird durch Hinzufügen oder Entfernen von Schichten angepasst. Oben wird sie vom Kurbelarm der Hauptwelle gedrückt. Eine Änderung der Schienenhöhe ändert den Anfangswinkel der Hauptwelle in der geöffneten Position und damit den Kontaktabstand über die Isolierstoßstange.

• Einstellung des Kontaktweges:
  Die Vorspannhöhe (B1) der Kontaktfeder ist durch den Rollendurchmesser festgelegt und kann nicht geändert werden. Die Endkompressionshöhe (B2) nach dem Schließen wird eingestellt durch:

  Während der Einstellung optimieren Sie gleichzeitig die Dreiphasensynchronisation und machen wiederholte Feineinstellungen, bis alle Parameter innerhalb der Toleranz liegen.

• Stange verlängern: B2 verringert sich → Kontaktweg erhöht sich

• Stange verkürzen: B2 erhöht sich → Kontaktweg verringert sich

• Hineindrehen (Stange verkürzen): B2 erhöht sich → Kontaktweg verringert sich

• Herausdrehen (Stange verlängern): B2 verringert sich → Kontaktweg erhöht sich

• A. Einstellen des Gewindegelenks am Ende der Isolierstoßstange:

• B. Einstellen der Länge der Verbindungsstange zwischen dem Betriebsmechanismus und dem Hauptwellenkurbelarm:

(3) Einstellung der Hilfsschalter-Interlockung

Nach der manuellen Einstellung der Öffnungsdistanz und des Kontaktweges muss die Position der Hilfsschalter-Interlockung vor der elektrischen Betriebsweise korrekt eingestellt werden, andernfalls könnten elektrische Komponenten beschädigt werden.

Einstellverfahren:

• Trennen Sie den Stift zwischen dem Hilfsschalter und dem Hauptwellenkurbelarm-Kopplungsstift.

• Schließen Sie den Schalter manuell, während Sie den Hilfsschalter bis kurz vor dem Auslösen drehen. Passen Sie die Länge der einstellbaren Stange und des Bolzens so an, dass die Stiftnähte etwa übereinstimmen.

• Öffnen Sie den Schalter manuell und drehen Sie den Hilfsschalter erneut bis zum Auslösepunkt, um sicherzustellen, dass die Stiftnähte übereinstimmen.

• Wiederholen Sie den Vorgang, bis in den geöffneten und geschlossenen Positionen Übereinstimmung erreicht ist, und setzen Sie den Stift ein.

• Stellen Sie sicher, dass die Kontakte des Hilfsschalters sich kurz vor dem vollständigen Schließen oder Öffnen der Hauptkontakte öffnen.

4. Mechanische Charakteristikentests, Feineinstellungen und Fabriktests

4.1 Charakteristikentests

Nach der vorläufigen Einstellung der Öffnungsdistanz, des Kontaktweges und des Hilfsschalters führen Sie elektrische Öffnungs- und Schließvorgänge durch und messen die folgenden mechanischen Charakteristika:

• Öffnungs- und Schließzeit

• Geschwindigkeit

• Phasensynchronisation (Phasenversatz)

• Schließruck

Prüfinstrumente:

• Optischer Oszillograph – sehr genau und visuell

• Schaltkreisanalysegerät – einfach, schnell und ausreichend genau für den Einsatz im Feld

(Spezifische Prüfverfahren werden hier nicht detailliert beschrieben.)

4.2 Feineinstellungen der mechanischen Charakteristika

Nach dem Test führen Sie Feineinstellungen bei außerhalb der Spezifikation liegenden Parametern durch, um optimale Leistung zu erzielen.

(1) Feineinstellung der Synchronisation
Identifizieren Sie die Phase mit der größten Zeitabweichung. Wenn ein Pol zu früh (oder zu spät) schließt, erhöhen (oder verringern) Sie seine Öffnungsdistanz leicht, indem Sie das Gewindegelenk der Isolierstange um etwa halb herumdrehen (für frühere Schließung) oder herausdrehen (für spätere Schließung). In der Regel kann dies den Synchronisationsfehler auf weniger als 1 ms reduzieren.

(2) Feineinstellung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit
Die Geschwindigkeit wird von mehreren Faktoren beeinflusst, aber die wichtigsten einstellbaren Elemente sind die Spannung der Öffnungsfeder und der Kontaktweg.

• Schließgeschwindigkeit zu hoch, Öffnungsgeschwindigkeit zu niedrig:
  Erhöhen Sie den Kontaktweg oder spannen Sie die Öffnungsfeder an.

• Schließgeschwindigkeit in Ordnung, Öffnungsgeschwindigkeit zu niedrig:
  Erhöhen Sie den Gesamtlaufweg um 0,1–0,2 mm, was den Kontaktweg erhöht und die Öffnungsgeschwindigkeit verbessert.

• Öffnungsgeschwindigkeit zu hoch:
  Verringern Sie den Kontaktweg um 0,1–0,2 mm, um die Geschwindigkeit zu senken.

Nach der Einstellung messen Sie die Öffnungsdistanz und den Kontaktweg erneut, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der spezifizierten Bereiche liegen.

(3) Beseitigung des Schließrucks

Der Schließruck kann durch Folgendes verursacht werden:

• Zu hohe Schließwucht, die zu einer axialen Rückverformung des beweglichen Kontakts führt.

• Ungenügende Führung des beweglichen Kontaktkolbens, was zu einem zu großen Wackeln führt.

• Zu große Spielräume in den Übertragungsgliedern, insbesondere zwischen der Kontaktfeder und dem Leiterstab.

• Ungenügende Senkrechte zwischen der Kontaktoberfläche und der zentralen Achse, was zu einer seitlichen Rutschbewegung beim Kontakt führt (erscheint auf Oszillogrammen als "Ruck").

Minderungsmaßnahmen:

• Die Konstruktion sollte zu hohe mechanische Starrheit vermeiden (nicht nach der Herstellung einstellbar).

• Sorgen Sie für angemessene Führungsspielräume des beweglichen Kontaktkolbens.

• Bei koaxialen Bauarten verbindet die Kontaktfeder direkt mit dem Leiterstab – ohne Zwischenglieder, daher weniger Ruck.

• Bei versetzten Bauarten führt ein dreieckiger Kurbelarm mit drei Stiften zu drei möglichen Spielräumen, was das Risiko eines Rucks erhöht.

Wenn der Ruck durch eine ungenügende Senkrechte der Kontaktoberfläche des Bögenlöschers verursacht wird, versuchen Sie, den Löschkanal während der Montage um 90°, 180° oder 270° zu drehen, um die optimale Ausrichtung zu finden. Falls dies nicht wirksam ist, ersetzen Sie den Bögenlöscher.
Stellen Sie sicher, dass alle Schrauben während der Einstellung vollständig angezogen werden, um Vibrationen zu vermeiden.

(4) Fabrik-Akkordtests

Nachdem alle mechanischen Charakteristika den Spezifikationen entsprechen, führen Sie 50 Betriebszyklen (Öffnen/Schließen und Wiederschließen) bei maximaler, minimaler und nomineller Steuerspannung gemäß den Fabrikvorgaben durch.

Nach 50 Betriebszyklen messen Sie alle mechanischen Parameter erneut. Die Ergebnisse sollten den Anfangsmessungen nahekommen, um bestanden zu werden.

Schließlich führen Sie durch:

• Kreiswiderstandsprüfung

• Netzfrequenz-Bauchspannungsprüfungen auf primären und sekundären Kreisen

Nur Geräte, die alle Tests bestehen, werden zur Versandfreigabe zugelassen.