Εσωτερικό Σύρμανο Καταναλωτή: Λειτουργία & Συντήρηση

Προστασία από υπερτάση

Οι βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές έχουν εξαιρετική απόδοση στη διακοπή του ρεύματος. Ωστόσο, κατά τη διακοπή επιβαρυντικών φορτίων, η γρήγορη αλλαγή του ρεύματος μπορεί να παράγει υψηλές υπερτάσεις στην αυξημένη αυτοδυναμική, τις οποίες πρέπει να λάβουμε υπόψη.

Κατά την ενεργοποίηση μοτέρων μικρής ικανότητας, τα εκκίνησης ρεύματα είναι σχετικά υψηλά· πρέπει να ληφθούν μέτρα για τη μείωση του ρεύματος εκκίνησης.

Για τους μετασχηματιστές, η ανάγκη προστασίας ποικίλλει ανάλογα με την κατασκευή. Οι μετασχηματιστές με λάδι έχουν υψηλή αντοχή σε επιταχυντική τάση και μεγάλη παρασπάστη ικανότητα, γενικά δεν απαιτούν επιπλέον συσκευές προστασίας. Ωστόσο, για ξηρούς μετασχηματιστές με χαμηλότερη αντοχή σε επιταχυντική τάση ή μετασχηματιστές φούρνου που υπόκεινται σε συχνές ενεργοποιήσεις και ρεύματα υστέρησης, συστήνονται προστατευτικά μέτρα όπως οξειδωτικές συσκευές προστασίας, διανεμημένη ικανότητα καλωδίων ή παράλληλες καταναλωτικές ικανότητες.

Για τους βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές που χρησιμοποιούνται στην προστασία προς τα εξωτερικά, η μεγάλη μήκος γραμμής παρέχει αρκετή παρασπάστη ικανότητα, ενώ πολλά συνδεδεμένα συστήματα βοηθούν στην περιορισμό των υψηλών υπερτάσεων. Συνεπώς, ειδικά μέτρα προστασίας είναι συνήθως αναγκαία.

Για τις μονάδες καταναλωτικών ικανοτήτων, οι πειραματικές μετρήσεις δείχνουν ότι οι υπερτάσεις κατά την ενεργοποίηση συνήθως δεν υπερβαίνουν το διπλάσιο της συστημικής τάσης. Στην Κίνα, οι παράλληλες καταναλωτικές ικανότητες χρησιμοποιούνται συνήθως σε τάσεις κάτω από 60 kV, όπου η επίπεδη απομόνωση των συσκευών είναι αρκετή για την αντοχή τέτοιων υπερτάσεων χωρίς ζημία. Ωστόσο, βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές με κακή μηχανική απόδοση μπορεί να εμφανίζουν μακρά διάρκεια ταλαντώσεων των επαφών κατά την λειτουργία, προκαλώντας υψηλές υπερτάσεις—φαινόμενο που έχει παρατηρηθεί σε εσωτερικές και διεθνείς δοκιμές και απαιτεί προσοχή.

Στρογγυλή Έλεγχος των Ταχυτήτων Κλεισίματος και Ανοίγματος

Εάν η ταχύτητα κλεισίματος ενός βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστή είναι πολύ χαμηλή, η προ-αρκτική διάρκεια αυξάνεται, επιταχύνοντας την ερημανση των επαφών. Επιπλέον, καθώς οι βακουύμ διακοπτικοί χρησιμοποιούν συνήθως συγκόλληση με χαλκό και διαδικασίες αποαεριοποίησης υψηλής θερμοκρασίας, η μηχανική αντοχή τους είναι σχετικά χαμηλή και είναι ευαίσθητοι στις ταλαντώσεις. Πολύ υψηλές ταχύτητες κλεισίματος μπορούν να προκαλέσουν σημαντική μηχανική σύγκρουση, επιβάλλοντας ισχυρές δυνάμεις στα φυσαλίδια και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής τους. Συνήθως, η ταχύτητα κλεισίματος των βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστών είναι 0,6 έως 2 m/s, με βέλτιστη τιμή που εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κατασκευή.

Κατά τη διακοπή, η διάρκεια της αρκτικής είναι πολύ μικρή—συνήθως λιγότερη από 1,5 ημικύκλια τάσης διανομής. Για να εξασφαλιστεί αρκετή ηλεκτρική αντοχή στο πρώτο μηδενικό ρεύμα, απαιτείται συνήθως ώστε η ταξιδιωτική απόσταση των επαφών να φθάνει στο 50%–80% της συνολικής ταξιδιωτικής απόστασης εντός του πρώτου ημικύκλιου. Συνεπώς, η ταχύτητα ανοίγματος πρέπει να ελέγχεται αυστηρά.

Επιπλέον, και οι δαμπέρες ανοίγματος και κλεισίματος πρέπει να έχουν καλές χαρακτηριστικές απόδοσης για να μειώσουν τη μηχανική σύγκρουση κατά τη λειτουργία, επεκτείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του βακουύμ διακοπτικού.

Αυστηρός Έλεγχος της Ταξιδιωτικής Απόστασης των Επαφών

Είναι λάθος να υποθέτουμε ότι μεγαλύτερος διαστηματικός διαχωρισμός των επαφών ωφελεί την εξάλειψη της αρκτικής και να αυξάνουμε την ταξιδιωτική απόσταση. Οι βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές έχουν σχετικά μικρές ταξιδιωτικές αποστάσεις. Για ρυθμισμένες τάσεις 10-15 kV, η τυπική ταξιδιωτική απόσταση είναι μόνο 8-12 mm, με υπερβολική ταξιδιωτική απόσταση 2-3 mm. Η υπερβολική αύξηση της ταξιδιωτικής απόστασης μπορεί να επιβαρύνει υπερβολικά τα φυσαλίδια μετά το κλείσιμο, με πιθανότητα ζημίας των φυσαλίδιων και παραβίασης της βακουύμ σφραγίδας του διακοπτικού.

Αυστηρός Έλεγχος του Φορτίου Ρεύματος

Οι βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές έχουν περιορισμένη ικανότητα υπερφόρτισης. Λόγω της βακουύμ μεταξύ των επαφών και του κυκλωφορικού κελύφους που λειτουργεί ως θερμικός απομονωτής, η θερμότητα από τις επαφές και τα οδηγικά στέλεχη αποδίδεται κυρίως μέσω της ηλεκτρικής ηγεμονίας στο στέλεχος. Για να εξασφαλιστεί ότι η θερμοκρασία λειτουργίας παραμένει εντός των επιτρεπτών ορίων, το λειτουργικό ρεύμα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά και να παραμένει κάτω από την ρυθμισμένη τιμή.

Αυστηρές Δοκιμές Αποδοχής κατά την Ενεργοποίηση

Παρ' όλο που οι βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές υποβάλλονται σε αυστηρές δοκιμές πριν από την εξαγωγή από το εργοστάσιο, μετά τη μεταφορά και την εγκατάσταση στον χώρο, τα βασικά παράμετρα πρέπει να μετρηθούν και να επαληθευτούν εκ νέου για να ανακαλυφθούν οποιεσδήποτε αλλαγές λόγω χειρισμού ή λανθασμένης στροφορίας μεταξύ του διακοπτικού και του μηχανισμού λειτουργίας. Βασικά παράμετρα για επαλήθευση περιλαμβάνουν:

• Κλείσιμο με αναπήδηση

• Συγχρονισμό ανοίγματος

• Διαστηματικός διαχωρισμός (απόσταση ανοίγματος)

• Ταξιδιωτική απόσταση συμπίεσης

• Ταχύτητες κλεισίματος και ανοίγματος

• Χρόνος κλεισίματος και ανοίγματος

• Ιωδική αντίσταση επαφής σε ηλεκτρικό ρεύμα

• Επίπεδο απομόνωσης του διακοπτικού

• Μηχανικές δοκιμές λειτουργίας

Όλα τα αποτελέσματα πρέπει να είναι σύμφωνα με τα τεχνικά πρότυπα του κατασκευαστή πριν από την ενεργοποίηση του διακοπτικού.

Διαστήματα Υπηρεσίας για Βακουύμ Κυκλωματοδιαχωριστές

Τα διαστήματα υπηρεσίας πρέπει να ακολουθούν τα εγκεκριμένα κανονισμούς και να προσαρμόζονται βάσει των πραγματικών συνθηκών λειτουργίας. Είναι λάθος να πιστεύουμε ότι οι βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστές δεν χρειάζονται υπηρεσία. Συγκεκριμένες οδηγίες περιλαμβάνουν:

• Να διεξάγονται δοκιμές αντοχής σε τάση διανομής μεταξύ των πόλων του διακοπτικού κατά την εποχιακή ή ετήσια προληπτική συντήρηση για την αξιολόγηση της ακεραιότητας της βακουύμ.

• Μετά από 2.000 κύκλους κανονικής λειτουργίας (κλείσιμο/ανοίγμα προς το φορτίο) ή 10 διακοπές του ρυθμισμένου ρεύματος σύντομης κύμας, να ελέγχονται όλα τα βίτσια για χαλάρωση. Η συντήρηση πρέπει να ακολουθεί τις οδηγίες του κατασκευαστή. Εάν όλα τα παράμετρα παραμένουν εντός αποδεκτών ορίων, ο διακοπτικός μπορεί να συνεχίσει τη λειτουργία του.

• Εάν ένας βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστής έχει είναι εκτός λειτουργίας ή σε αποθήκευση για 20 χρόνια, η επίπεδο βακουύμ πρέπει να δοκιμαστεί με την καθορισμένη μέθοδο για βακουύμ διακοπτικούς. Εάν το βακουύμ δεν είναι σύμφωνο με τις απαιτήσεις, ο διακοπτικός πρέπει να αντικατασταθεί.

Βακουύμ Διακοπτικός

Ο βακουύμ διακοπτικός είναι το κύριο συστατικό μέρος ενός βακουύμ κυκλωματοδιαχωριστή. Χρησιμοποιεί φυλακεία από γυάλινο ή κεραμικό υλικό για δομική υποστήριξη και απόλυτη σφράγιση, περιέχοντας κινούμενες και σταθερές επαφές μαζί με έναν αστράγαλο. Το εσωτερικό είναι υπό υψηλή βακουύμ, συνήθως 1,33 × 10⁻⁵ έως 1 Pa, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη διακοπή αρκτικής και απομονωτική απόδοση.

Όταν το επίπεδο βακουύμ υποβαθμίζεται, η δυνατότητα διακοπής επιδεινώνεται σημαντικά. Συνεπώς, ο βακουύμ διακοπτικός πρέπει να προστατεύεται από οποιαδήποτε εξωτερική επίδραση—δεν πρέπει να χτυπάτε, να χτυπάτε ή να εφαρμόζετε δύναμη κατά την χειρισμό ή την συντήρηση. Μην τοποθετείτε αντικείμενα πάνω στον κυκλωματοδιαχωριστή για να αποφύγετε ατυχή επίδραση.

Οι κατασκευαστές εκτελούν αυστηρούς ελέγχους παράλληλης ευθυγράμμισης και ακριβή συναρμολόγηση πριν από την παράδοση. Κατά την συντήρηση, όλα τα βίτσια συντήρησης πρέπει να σφιχτούν ομοιόμορφα για να εξασφαλίσουν ομοιόμορφη κατανομή της έντασης και να προλάβουν ζημίες.