Внутрішній вакуумний випливаючий автомат: Експлуатація та обслуговування

Захист від перенапруги

Вакуумні вимикачі мають відмінну якість розриву струму. Однак, при перериванні індуктивних навантажень, швидка зміна струму може спричинити виникнення великих перенапруг на індуктивності, що вимагає уваги.

При комутації малих електродвигунів початковий струм досить високий; необхідно приймати заходи для зменшення цього струму.

Необхідність захисту трансформаторів залежить від їхнього проектування. Масляні трансформатори мають високу стійкість до імпульсних напруг та великі паразитні ємності, тому зазвичай не потребують додаткових захисних пристроїв. Однак, для сухих трансформаторів з нижчою стійкістю до імпульсних напруг або печних трансформаторів, що часто комутуються та мають запізнілий струм, рекомендується використовувати захисні заходи, такі як оксид-металеві грозозахисники, розподілена кабельна ємність або додаткові паралельні конденсатори.

Для вакуумних вимикачів, використовуваних для захисту ліній, довга довжина лінії забезпечує достатню паразитну ємність, а багато підключених пристроїв допомагають приглушити високі перенапруги при повторному згорянні. Тому спеціальні захисні заходи зазвичай не потрібні.

Для банків конденсаторів полеві випробування показали, що перенапруги при закритті зазвичай не перевищують подвоєне системне напруга. В Китаї паралельні конденсатори зазвичай використовуються при напрузі нижче 60 кВ, де рівні ізоляції обладнання достатні для витримання таких перенапруг без пошкодження. Однак, вакуумні вимикачі з поганою механічною продуктивністю можуть мати тривалі коливання контактів під час роботи, що призводить до високих перенапруг — цей явище спостерігалося как в домашніх, так і міжнародних випробуваннях, тому його слід враховувати.

Сувора контроль швидкості закриття та відкриття

Якщо швидкість закриття вакуумного вимикача надто низька, тривалість передаркового періоду збільшується, що прискорює зношення контактів. Окрім того, оскільки вакуумні розривачі зазвичай використовують медну зварку та процеси високо температурного виводження, їхня механічна міцність відносно низька, і вони чутливі до вібрацій. Занадто висока швидкість закриття може спричинити значний механічний удар, що накладає сильні впливи на гофри, скорочуючи їхній термін служби. Зазвичай, швидкість закриття вакуумних вимикачів становить від 0,6 до 2 м/с, з оптимальним значенням, що залежить від конкретного проекту.

Під час переривання тривалість дуги дуже коротка — зазвичай менше 1,5 половини періоду мережевої частоти. Для забезпечення достатньої диелектричної міцності на першому нульовому переході струму, зазвичай вимагається, щоб переміщення контактів досягло 50%–80% загального ходу протягом першої половини періоду. Тому швидкість відкриття повинна строго контролюватися.

Крім того, амортизатори відкриття та закриття повинні мати хороші характеристики, щоб мінімізувати механічний вплив під час роботи, продовжуючи термін служби вакуумного розривача.

Сувора контроль переміщення контактів

Неправильно вважати, що більша відстань між контактами сприяє погасенню дуги, і довільно збільшувати хід контактів. Вакуумні вимикачі мають відносно короткий хід контактів. Для номінальних напруг 10–15 кВ типовий хід контактів становить лише 8–12 мм, з надлишковим ходом 2–3 мм. Занадто великий хід контактів може призвести до надмірного напруження гофр після закриття, що може пошкодити гофри та порушити вакуумну герметичність розривача.

Сувора контроль струму навантаження

Вакуумні вимикачі мають обмежену можливість перевантаження. Через вакуум між контактами та корпусом, що діє як тепловий ізолятор, тепло від контактів та провідних стержнів в основному відводиться через теплопровідність вздовж стержня. Для забезпечення того, щоб робоча температура залишалася в допустимих межах, робочий струм повинен строго контролюватися та зберігатися нижче номінального значення.

Ретельне прийняття після введення в експлуатацію

Хоча вакуумні вимикачі піддаються детальним випробуванням перед відправкою з заводу, після транспортування та монтажу на місці ключові параметри повинні бути перевірені та перевірені, щоб виявити будь-які зміни, спричинені транспортуванням або невідповідністю між вимикачем та приводом. Ключові параметри, які треба перевірити, включають:

• Пружність при закритті

• Синхронізація відкриття

• Відстань між контактами (відкрите відстань)

• Хід стиснення

• Швидкість закриття та відкриття

• Час закриття та відкриття

• Опір контактів постійного струму

• Рівень ізоляції розривача

• Механічні випробування

Усі результати повинні відповідати технічним специфікаціям виробника перед введеннем вимикача в експлуатацію.

Інтервали обслуговування вакуумних вимикачів

Інтервали обслуговування повинні відповідати встановленим регламентам та корегуватися залежно від фактичних умов експлуатації. Неправильно вважати, що вакуумні вимикачі не потребують обслуговування. Специфічні рекомендації включають:

• Проведення випробувань на стійкість до напруги мережевої частоти між полюсами розривача під час сезонного або річного профілактичного обслуговування для оцінки цілісності вакууму.

• Після 2000 нормальних циклів роботи (закриття/відкриття струму навантаження) або 10 переривань номінального струму короткого замикання, перевірити всі болти на розболтаність. Обслуговування повинно проводитися відповідно до інструкцій виробника. Якщо всі параметри залишаються в допустимих межах, вимикач може продовжувати роботу.

• Якщо вакуумний вимикач був виключений з експлуатації або зберігався 20 років, рівень вакууму повинен бути перевірений використовуючи вказані методи для вакуумних розривачів. Якщо вакуум не відповідає вимогам, розривач повинен бути замінений.

Вакуумний розривач

Вакуумний розривач є ключовою компонентою вакуумного вимикача. Він використовує скляні або керамічні оболонки для конструктивної підтримки та герметичного запечатування, містячи рухомі та нерухомі контакти разом з екраном. Всередині підтримується високий вакуум, зазвичай 1,33 × 10⁻⁵ до 1 Па, що забезпечує надійне переривання дуги та високу ізоляційну міцність.

Якщо рівень вакууму погіршується, здатність переривання значно погіршується. Тому вакуумний розривач повинен бути захищений від будь-яких зовнішніх впливів — не допускати ударів, постуків або натискання під час обслуговування. Ніколи не розміщуйте предмети на верху вимикача, щоб уникнути непередбачених ударів.

Виробники проводять строгі перевірки паралельності та точні зборки перед відправкою. Під час обслуговування всі болти монтажу розривача повинні бути рівномірно затягнуті, щоб забезпечити рівномірне розподілення напруженостей та запобігти пошкодженню.