Olulised erinevused: IEEE ja IEC vakuumkatkisid

Vakuumpõhiste lülitetega katkisvahendite erinevused IEEE C37.04 ja IEC/GB standardite vastavuses

Vakuumpõhised lülitetega katkisvahendid, mis on disainitud Põhja-Ameerika IEEE C37.04 standardi vastastikku, näitavad mitmeid olulisi disaini- ja funktsioonilisi erinevusi võrreldes IEC/GB standarditega. Need erinevused tulenevad peamiselt turvalisusest, hooldusvõimalusest ja süsteemide integreerimise nõuetest Põhja-Ameerika lüliteseadmete praktikas.

1. Vabastamine (antipumpimisfunktsioon)

"Vabastamismehehanism" – funktsionaalselt ekvivalentne antipumpimisomadusega – tagab, et kui mehaaniline vabastamissignaal (vabastamismehe) on rakendatud ja säilitatud enne igat sulgemiskäsku (elektroonilist või manuaalset), siis katkis ei tohi suletuda, isegi ajutiselt.

• Kui vabastamissignaal on algatatud, peavad liikuvad kontaktid naasma ja jääma täielikult avatuks, olenemata jätkuva sulgemiskäsuist.

• See mehhanism võib nõuda varustatud veerandenergia vabastamist töö käigus.

• Kuid kontaktide liikumisel sel protsessi käigus ei tohi kontaktivahe väheneda rohkem kui 10%, ega saa elektrilise püsivuse võimet vähendada. Kontaktid peavad jääma täielikult eraldatuks, avatuks olekusse.

• Nii elektroonilised kui ka mehaanilised lukud peavad takistama sulgemist sellistes tingimustes.

Rakendusmeetodid:

• Elektrooniline luk: Solenooid takistab sulgemist. Kui vabastamisnupp (manuaalne või elektrooniline) on vajutatud, deenergeeritakse sulgemiskoil Microswitch 1 (näidatud Joon. 2). Samas laieneb solenooidi plunger mehaaniliselt blokeerides sulgemisnuppu. Lisaks sulgeb Microswitch 2, sisestades oma tavaliselt avatud kontakti rida sulgemiskoilireaga, takistes elektroonilist sulgemist.

• Alternatiivne mehaaniline disain: Sulgemisnupp võib vajutada, kuid varustatud veerandi energia vabastatakse õhku (s.t. koormatult), mitte edasi peamisele teljele vakuumpõhise katkisvahendite sulgemiseks. See tagab turvalisuse, lubades mehaanilist aktiveerimist ilma tegeliku sulgemiseta.

2. Automaatne veerandi energia vabastamine (ASD)

ASD (Auto Spring Discharge) on oluline turvalisuse nõue IEEE standardite järgi. See nõuab, et katkisvahend ei tohi olla energiseeritud (veerandi varustatud) olekus, kui see on paigutatud või välja võetud oma kompartimendist – kas liigub testpositsioonist tööpositsioonile või välja või sisse lüliteseadmete kuubitasse.

• See takistab inimestel kokkupuutuda kõrgete energia tasemete ga viimasel käsitsemisel, elimineerides juhusliku energia vabastamise riski.

• Seega peab katkis olema avatud ja varustamata enne paigutamise operatsioonide alustamist.

• Tuleb lisada spetsiaalne automaatne energia vabastamismehe, et ohutult vabastada varustatud veerandi energia ümberpaigutamise või eelnevalt väljavõtmisel.

• Kui energia vabastatakse enne eemaldamist, peab lisanev elektrooniline luk takistama veerandi automaatset uuesti varustamist, tagades katkise turvalisust hoolduse käigus.

See omadus parandab töötajate turvalisust ja vastab Põhja-Ameerika metalliga kattetud lüliteseadmete turvalisuse protokollidele.

3. MOC – Peamiste kontaktide asukoha näitaja (C37.20.2-7.3.6)

IEC/GB katkisvahendite erinevusena, kus abikontaktid (nt S5/S6), mis näitavad peamiste kontaktide asukohta, on tavaliselt paigutatud katkisvahendi töömehekaaplis ja liigitatud otse peamise teljega (lihtsalt ja usaldusväärselt), nõuab IEEE standardid, et peamiste kontaktide avatud/suletud (MOC) abikontaktid oleksid paigutatud fikseeritud lüliteseadme kompartimendisse, mitte katkisvahendil endal.

Selle nõude eesmärk:

• Luba sekundaarse süsteemi testimist katkisvahendita: Tehnikud saavad simulatsiooniga katkise asukoha (avatud/suletud) simuleerida, lubades kaitserelayide, juhtimissüsteemide ja signaalide kontrollimist – isegi kui katkis on eemaldatud kuubitast.

• Toeta kõrgeamperearvulisi abikontakte: Vanemad juhtimissüsteemid nõudsid mõnikord kõrgeamperearvulist signaali (nt >5A), mida tavalised sekundaarsed plugkontaktid (tavaliselt mõõdetud 1.5 mm² juhele) ei suuda usaldusväärselt kannata. Fikseeritud MOC kontaktid lubavad kuubitasse tugevamaid juhtmeid.

Disaini väljakutsed:

• Katkise peamistel telgedel tuleb juhtida fikseeritud MOC kontakti nii test- kui ka tööpositsioonis.

• Liigutava katkise ja paigutatud kontakti vahel tuleb olla liikumise ülekandemehe (ülemine, alumine või külgmine).

• See nõuab liikuvat ühendust, mitte jäikat ühendust, suurendades mehaanilist keerukust.

• Kuna töö käigus tekivad suured mõjutusjõud ja võimalikud joondustolerantsid, on kriitilised turvalisus ja mehaaniline kestevus.

• IEEE nõuab MOC mehhanismide jaoks vähemalt 500 mehaanilist operatsiooni, kuid tõelises elus peaksid need vastama katkise täielikule mehaanilisele elueale (tavaliselt 10 000 operatsiooni).

• Lisatud ühenduse mass võib mõjutada sulgemise ja eriti avamise kiirust, seega on oluline kasutada kehvema inertsiaga komponente, et minimeerida performantsi mõju.

4. TOC – Test- ja ühendatud positsiooni näitaja (C37.20.2-7.3.6)

IEC/GB katkisvahendite erinevusena, kus asukoha näitajad (nt S8/S9) on tavaliselt paigutatud katkisvahendi raami ja juhitavad rulli skruubi poolt, nõuab IEEE standardid, et Test- ja Ühendatud (TOC) positsioonikontaktid oleksid paigutatud fikseeritud lüliteseadme kompartimendisse.

• Need kontaktid tuvastavad ja signaalelevaadatavad katkise reevalu asukoha: kas see on Ühendatud (Töö), Test- või Eemaldatud (Välja võetud) positsioonis.

• Fikseeritud kompartimendisse paigutamine tagab konstantse, usaldusväärse näitamise, sõltumatult katkise sisemisest seisundist.

• See toetab turvalist lukustamist (nt takistab sulgemist, kui pole täielikult ühendatud) ja lubab katkise asukoha kaugseiret.

5. Mehaaniline kontaktide sõrmepindade nihkeindikaator vakuumpõhiste katkisvahendite jaoks

Erinevalt SF₆ katkisvahenditest on vakuumpõhised katkisvahendid sealitud üksused, millel on silmadevahelised kontaktid ja mitte arkuhornid ega eelnevalt sisenemine. Nii vigastuste ärahoidmine kui ka tavalised mehaanilised operatsioonid põhjustavad kontaktide sõrmepinna nihket ja sõrmepinna kulumist.

• Kontaktide sõrmepinna kulumine on vakuumpõhise katkise elektrilise eluea peamisim määriv tegur.

• Hulgalised algoritmid hinnatakse elektrilist eluet piiritlevat arvu operatsioonide, lühikringi voolitaseme ja arkuaja põhjal, kuid need on suuresti teoreetilised või empiirilised.

• Esimene-pole-esimeseks-kustutamiseks, vooli faasi ja individuaalsete üksuste erinevuste tõttu ei pruugi ennustatud elu täpselt vastata tegelikule füüsilisele kulumisele.

• On jäänud vahe tarkvarapõhiste prognooside ja tegeliku füüsilise kulumise vahel.

Seega nõuab Põhja-Ameerika turg mehaanilist kontaktide sõrmepinna nihkeindikaatorit, mis on otseintegreeritud vakuumpõhise katkisvahendi või töömekaanismi.

• See nähtav või mehaaniline mõõtur lubab hoolduspersonalil otse jälgida kontaktide sõrmepinna kulumist inspekteerimisel.

• See annab usaldusväärse, füüsilise mõõtmise jäävast kontaktide eluest, parandades ennustavat hooldust ja tagades ajakohase asendamise eelnevalt katkise väljapadalikule.