Unutrašnji vakuumski prekidač: Rad i održavanje

Zaštita od prekomernog napona

Vakuumski prekidači imaju izvrsne performanse u prekidu struje. Međutim, kada se prekida induktivna opterećenja, brz promenom struje može doći do visokih prekomernih napona na induktivnosti, što zahteva pažnju.

Prilikom preključivanja motorâ sa malom snage, početni tokovi su relativno visoki; trebalo bi da se poduzeš mjerama za smanjenje toka pritiska.

Za transformatore, potreba za zaštitom varira u zavisnosti od dizajna. Ugrađeni transformatori u masnu imaju visoku otpornost na impulsnive napone i veliku struju parazitne kapacitance, obično ne zahtevaju dodatne zaštitne uređaje. Međutim, za suhe transformatore sa nižom otpornošću na impulsnive napone ili pećnice transformatore koji su često preključivani i imaju zapožđene tokove, preporučuju se zaštitne mere kao što su metal-oksidni prekidnici prekomernih napona, raspodeljena kapacitivnost kabla ili dodati shunt kapacitori.

Za vakuumskie prekidače koristene za zaštitu ishoda, dužina linije pruža dovoljnu struju parazitne kapacitance, a više povezanih uređaja pomaže u suzbijanju visokih prekomernih napona. Stoga, posebne zaštitne mere obično nisu potrebne.

Za banku kondenzatora, poljski testovi pokazuju da prekomerni naponi tijekom operacija zatvaranja obično ne prelaze dvaput sistemski napon. U Kini, shunt kondenzatori se obično koriste na naponima ispod 60 kV, gde je razine izolacije opreme dovoljna da izdrži takve prekomerne napone bez oštećenja. Međutim, vakuumski prekidači sa lošim mehaničkim performansama mogu pokazivati dugotrajnu vibraciju kontakata tijekom rada, što dovodi do visokih prekomernih napona—fenomeni koji su primijećeni u domaćim i međunarodnim testovima i stoga zahtevaju pažnju.

Stroga kontrola brzine zatvaranja i otvaranja

Ako je brzina zatvaranja vakuumskog prekidača preniska, vreme predlučenja se povećava, ubrzavajući trošenje kontakata. Takođe, kako vakuumski prekidači obično koriste tehnologiju spajanja bakra i proces degaziranja na visokoj temperaturi, njihova mehanička čvrstoća je relativno niska i osjetljiva su na vibracije. Previsoka brzina zatvaranja može uzrokovati značajan mehanički šok, nanoseći jakim silama na bocu i smanjujući njihov vremenski život. Obično, brzina zatvaranja vakuumskih prekidača se kreće od 0,6 do 2 m/s, s optimalnom vrednošću koja zavisi od specifičnog dizajna.

Tijekom prekida, vreme luka je vrlo kratko—obično manje od 1,5 poluciklusa strujnog frekvencije. Da bi se osigurala dovoljna dielektrična čvrstoća na prvom nultoku struje, obično se zahteva da putovanje kontakta dostigne 50%–80% ukupnog hoda unutar prvog poluciklusa. Stoga, brzina otvaranja mora biti strogo kontrolisana.

Takođe, amortizeri za otvaranje i zatvaranje trebaju imati dobre karakteristike kako bi se smanjio mehanički uticaj tijekom rada, time produžujući vremenski život vakuumskog prekidača.

Stroga kontrola puta kontakta

Netačno je pretpostaviti da veći razmak između kontakata koristi u gasenju luka i proizvoljno povećavati put kontakta. Vakuumski prekidači imaju relativno kratke hodove kontakata. Za nominalne napone od 10–15 kV, tipičan put kontakta iznosi samo 8–12 mm, s prehodom od 2–3 mm. Previsoko povećanje puta kontakta može postaviti preveliki napon na bocu nakon zatvaranja, potencijalno oštećujući bocu i kompromitirajući vakuumsku zatvorenost prekidača.

Stroga kontrola opterećenja strujom

Vakuumski prekidači imaju ograničenu kapacitet preopterećenja. Zbog vakua između kontakata i kućišta koji djeluje kao toplinski izolator, toplota sa kontakata i provodnih štapova uglavnom se disipira kroz kondukciju duž štapa. Da bi se osiguralo da radna temperatura ostane unutar dopuštenih granica, radna struja mora biti strogo kontrolisana i održana ispod nominalne vrednosti.

Rigorozno prihvatno testiranje pri upotrebi

Iako su vakuumski prekidači temeljno testirani prije isporuke iz tvornice, nakon transporta i montaže na terenu, ključne parametre moraju biti ponovo izmereni i verifikovani kako bi se detektirale bilo kakve promjene zbog rukovanja ili neslaganja između prekidača i mehanizma rada. Ključni parametri za verifikaciju uključuju:

• Odbijanje pri zatvaranju

• Sinhronizacija otvaranja

• Razmak između kontakata (razmak otvaranja)

• Put kompresije

• Brzine zatvaranja i otvaranja

• Vremena zatvaranja i otvaranja

• DC otpornost kontakta

• Razine izolacije prekidača

• Mehanički radni testovi

Svi rezultati moraju odgovarati tehničkim specifikacijama proizvođača prije nego što se prekidač uvede u upotrebu.

Intervali održavanja vakuumskih prekidača

Intervali održavanja trebaju da prate utvrđene propise i prilagođavaju se stvarnim uslovima rada. Netačno je misliti da vakuumski prekidači ne zahtevaju održavanje. Specifična smernica uključuje:

• Izvršite testiranje otpornosti na strujnu frekvenciju između polova prekidača tijekom sezonskog ili godišnjeg preventivnog održavanja kako biste procijenili integritet vakua.

• Nakon 2.000 normalnih ciklusa rada (zatvaranje/otvaranje opterećenja strujom) ili 10 prekida nominalne struje kratkog spoja, proverite sve šrafove na otklanjanje. Održavanje treba da slijedi upute proizvođača. Ako svi parametri ostaju unutar dopuštenih granica, prekidač može nastaviti sa radom.

• Ako vakuumski prekidač nije bio u upotrebi ili je bio skladišten 20 godina, treba testirati nivo vakua koristeći određenu metodu za vakuumne prekidače. Ako vakuum ne odgovara zahtevima, prekidač mora biti zamijenjen.

Vakuumni prekidač

Vakuumni prekidač je ključni komponent vakuumskog prekidača. Koristi staklene ili keramičke omotače za strukturnu podršku i hermetičnu zaprečku, sadrži pokretne i stacionarne kontakte uz štit. Unutrašnjost je pod visokim vakuumom, obično 1,33 × 10⁻⁵ do 1 Pa, što osigurava pouzdanu prekidnu i izolativnu performansu.

Kada se nivo vakua degradira, sposobnost prekida značajno se smanjuje. Stoga, vakuumni prekidač mora biti zaštićen od svakog vanjskog udara—ne smijete ga udarati, tapati ili primijeniti silu tijekom rukovanja ili održavanja. Nikad ne stavljajte predmete na vrh prekidača kako biste izbjegli slučajni udar.

Proizvođači izvršavaju stroge provere paralelnosti i preciznu montažu prije isporuke. Tijekom održavanja, svi šrafovi montaže prekidača moraju biti jednolično zategnuti kako bi se osigurala ravnomerna distribucija naponâ i sprečeno oštećenje.