Arbeitsprinzip von Niederspannungs-Vakuumschaltern und deren Anwendung in DF100A-Kurzwellensendern

In den Stromversorgungssystemen werden Niederspannungs-Vakuumschalter zur Fernsteuerung von Schaltkreisen und zum häufigen Starten und Steuern von Wechselstrommotoren eingesetzt. Sie können auch zusammen mit verschiedenen Schutzgeräten elektromagnetische Starter bilden.

Aufgrund ihrer längeren Lebensdauer, höheren Zuverlässigkeit und Hilfsschalter, die mit elektronischen Geräten kompatibel sind, können Niederspannungs-Vakuumschalter traditionelle Luft-Wechselstrom-Schalter vollständig ersetzen. Sie finden Anwendung in wichtigen Szenarien in Branchen wie Bergbau, Metallurgie, Baustoffe, Chemieingenieurwesen, Erdöl und Schwermaschinenindustrie, wo ihre Eigenschaften und Vorteile besonders hervortreten.

1. Aufbau und Arbeitsprinzip von Niederspannungs-Vakuumschaltern

1.1 Aufbau von Niederspannungs-Vakuumschaltern

Ein Einpol-Schalter dient als Grundbauelement, das zu 1-Pol-, 2-Pol-, ..., n-Pol-Schaltern zusammengesetzt werden kann. Im geöffneten Zustand sind die beiden Kontakte des Vakuumschalters durch 1,5–1,8 mm getrennt. Dieser getrennte Zustand der Kontakte wird durch die Druckfeder im Antriebssystem aufrechterhalten. Für Schalter mit einem Stromvermögen von 800–1600 A beträgt der Kontaktöffnungsweg etwa 3,5 mm.

Wenn die Steuerspannungsquelle eingeschaltet wird, arbeitet der Elektromagnete gegen die Druckfeder, wodurch der bewegliche Kontaktstift freigegeben wird. Der bewegliche Kontaktstift schließt die Kontakte durch die äußere atmosphärische Druckwirkung auf den Vakuumschalter. Der Elektromagnet ist als Gleichstrom-Elektromagnet mit Energiesparwiderstand konstruiert. Wenn eine Wechselstrom-Steuerspannungsquelle verwendet wird, wird die Wechselspannung durch ein Gleichrichtermodul geregelt, und die Gleichspannung wird dann verwendet, um den Mechanismus zu betreiben. Jeder Antriebsmechanismus ist bei Betrieb mit Wechselspannung mit einem Gleichrichtermodul ausgestattet.

1.2 Elektrisches Prinzip

Dieser Artikel führt nur Vakuumschalter mit Wechselstrom-Steuerspannung ein. Das elektrische Prinzip eines Mehrpol-Vakuumschalters ist in Abbildung 1 dargestellt. U1/U2, V1/V2 und W1/W2 sind die Hauptkreiskontakte; A1/A2 sind die Eingangskontakte des Steuerkreises.

2. Anwendung von Niederspannungs-Vakuumschaltern in DF100A-Kurzwellensendern

2.1 Funktion von Niederspannungs-Vakuumschaltern

Der EVS630-Niederspannungs-Vakuumschalter (Gerätenummer: 4A5K1) wird im DF100A-Kurzwellensender eingesetzt. Der Hochspannungssteuerkreis ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Hauptfunktion von 4A5K1 lautet wie folgt: Nachdem der Hochspannungsschaltknopf 6S7 gedrückt wurde, wird die Wechselspannungssteuerung von 230V an die Kontakte 4A5K1 (a, b) übertragen, wodurch 4A5K1 einrastet. Dieser Zustand wird durch die Selbsthaltefunktion von 4A5K1 (3, 4) aufrechterhalten. Die Hauptkontakte übertragen die Dreiphasenwechselspannung von 380V an den Modulationstransformator, wodurch die entsprechende Spannung für 48 Leistungsmodule bereitgestellt wird. Gleichzeitig wird ein Steuersignal an die neun Einheiten über 4A5K1 (11, 12) gesendet.

2.2 Tägliche Wartung

• Führen Sie tägliche Reinigungen durch, um sicherzustellen, dass der Niederspannungs-Vakuumschalter eine staubfreie Arbeitsumgebung hat.

• Messungen der Temperatur sollten regelmäßig durchgeführt werden. Wenn die Temperatur zu hoch ist, sollten die Endschrauben sofort überprüft und festgezogen werden.

• Reinigen Sie regelmäßig den Staub zwischen dem Elektromagneten und dem Armaturen, um das Blockieren des Armaturens während der Nutzung zu verhindern.

• Für den Ersatz-Niederspannungs-Vakuumschalter sollte 220VAC-Beleuchtungsspannung an seine (a, b) Kontakte angelegt werden, um ihn einzurasten. Überprüfen Sie mit einem Multimeter, ob jeder Kontakt gut kontaktiert, um sicherzustellen, dass der Ersatz in gutem Zustand und einsatzbereit ist.

2.3 Häufige Fehleranalyse und -behebung

(1)Nach Anlegen der Hochspannung leuchtet die Anzeigelampe Nr. 4 auf der Modulationsplatine 9A5 nicht auf; der Messwert der Vorhöhenstufe ist normal, der Rasterstrom der Hochhöhenstufe ist normal, aber es gibt keine Messwerte für den Plattenstrom und die Plattenspannung der Hochhöhenstufe, und es gibt keine Leistungsausgabe; die Nicht-Betriebsanzeigelampe auf der Platine 9A4 ist eingeschaltet, und die Modul-Anzeigelampen auf der Statusplatine sind normal.

Fehleranalyse: Der Steuerkreis der Anzeigelampe Nr. 4 ist in Abbildung 3 dargestellt. Er wird durch einen Satz von Kontakten (9, 3) des internen Verriegelungsrelais 1K32, das durch den Modulator gesteuert wird, und den Hilfskontakten (11, 12) des Hochspannungszweitstufen-Elektromagnetenschalters 4A5K1 gesteuert. Wenn die Hochspannung am Sender angelegt wird, schließt 4A5K1, und seine normal offen stehenden Hilfskontakte schließen gleichzeitig; der Optokoppler U6 sendet Licht, und die Anzeigelampe Nr. 4 auf der Modulationsplatine 9A5 leuchtet auf.

Wenn es Probleme mit der mechanischen Struktur des Elektromagnetenschalters selbst gibt oder die Hilfskontakte schlecht kontaktieren (was dazu führt, dass die Hauptkontakte schließen, aber die Hilfskontakte (11, 12) schlecht kontaktieren), leuchtet die Anzeigelampe Nr. 4 auf der Platine 9A5 nicht auf, wird ein Nicht-Betriebsbefehlssignal generiert, der Modulator wird gesperrt, und der Sender hat keine Plattenspannung, Rasterspannung oder Leistungsausgabe.

Fehlerbehebung: Falls ein Ersatz verfügbar ist, wechseln Sie zu diesem. Falls kein Ersatz vorhanden ist, kurzschließen Sie dringend die Senderanschlüsse (1TB10-18, 1TB10-1). Nach der Sendung reinigen Sie die Kontakte (11, 12). Um die Zuverlässigkeit zu verbessern, können unbenutzte freie Kontakte parallelgeschaltet werden.

(2)Wenn die Hochspannung am Sender angelegt wird, kann man das Einrasten der ersten und zweiten Stufe hören; kurz darauf fallen beide Stufen gleichzeitig aus, und die zweite Stufe kann ihren Zustand nicht aufrechterhalten (Selbsthaltefehler).

• Fehleranalyse: Schlechte Kontaktierung des Hochspannungszweitstufen-Elektromagnetenschalters 4A5K1 (3, 4) führt dazu, dass der Hochspannungskreis nicht selbsthält.

• Fehlerbehebung: Falls ein Ersatz verfügbar ist, wechseln Sie zu diesem. Falls kein Ersatz vorhanden ist, kurzschließen Sie dringend (4A5TB2-14, 4A5TB2-19).

(3)Wenn die Hochspannung am Sender angelegt wird, kann die erste Stufe eingeschaltet werden, aber nicht die zweite; kurz darauf fällt die erste Stufe aus, und der Rasterstrom der Hochhöhenstufe ist überlastet.

• Fehleranalyse: Der Strombegrenzungswiderstand der Startspule einer Phase des Hochspannungszweitstufen-Elektromagnetenschalters 4A5K1 ist beschädigt.

• Fehlerbehebung: Falls ein Ersatz verfügbar ist, wechseln Sie zu diesem. Falls kein Ersatz vorhanden ist, ersetzen Sie 4A5K1 dringend.

(4)Im Hochleistungsmodus ist die Vorhöhenstufe im Grunde normal; der Plattenstrom der Hochhöhenstufe sinkt, die Plattenspannung steigt, und einige Leistungsmodule schalten ab.

• Fehleranalyse: Die Vakuumschalterkontakte in einer Phase von 4A5K1 sind ausgebrannt.

• Fehlerbehebung: Falls ein Ersatz verfügbar ist, wechseln Sie zu diesem. Falls kein Ersatz vorhanden ist, ersetzen Sie 4A5K1 dringend.

(5)Bei Anlegen der Hochspannung ist die erste Stufe normal; wenn die zweite Stufe eingeschaltet wird, springt der Plattensteuerkreissicherer 1CB18 aus, und die Hochspannung kann nicht angelegt werden.

• Fehleranalyse: Die Gleichrichterbrücke von 4A5K1 ist defekt.

• Notfallbehebung: Falls ein Ersatz verfügbar ist, wechseln Sie zu diesem. Falls kein Ersatz vorhanden ist, ersetzen Sie 4A5K1 dringend.

3. Fazit

Während der Nutzung des EVS630-Niederspannungs-Vakuumschalters im DF100A-Kurzwellensender sollten neben der täglichen Inspektion und Wartung auch regelmäßige Temperaturmessungen der Hauptphasenanschlusschrauben während des Betriebs durchgeführt werden. Dazu können Infrarot-Temperaturmesser oder Temperaturmarkierungen verwendet werden. Daten kontinuierlich sammeln, um den Inspektions- und Wartungszyklus zu erfassen.