Princípio de Funcionamento dos Contatores a Vácuo de Baixa Tensão e Sua Aplicação nos Transmissores de Ondas Curtas DF100A

Em sistemas de energia, os contatos de vácuo de baixa tensão são usados para conectar e desconectar circuitos remotamente, bem como para iniciar e controlar frequentemente motores AC. Eles também podem formar iniciadores eletromagnéticos juntamente com vários dispositivos de proteção.

Devido à sua vida útil mais longa, maior confiabilidade e interruptores auxiliares compatíveis com equipamentos eletrônicos, os contatos de vácuo de baixa tensão podem substituir completamente os contatos de ar AC tradicionais. Eles são aplicados em cenários importantes em setores como mineração, metalurgia, materiais de construção, engenharia química, petróleo e indústria pesada, onde suas características e vantagens são mais proeminentes.

1. Estrutura e Princípio de Funcionamento dos Contatos de Vácuo de Baixa Tensão

1.1 Estrutura dos Contatos de Vácuo de Baixa Tensão

Um contato monofásico serve como unidade básica, que pode ser montado em contatos de 1, 2, ..., n polos. No estado aberto, os dois contatos do interrompedor de vácuo estão separados por 1,5–1,8 mm. Este estado separado dos contatos é mantido pela mola de pressão no sistema de acionamento. Para contatos com classificação de corrente de 800–1600 A, a distância de abertura do contato é de aproximadamente 3,5 mm.

Quando a fonte de alimentação de controle é ligada, o eletroímã faz trabalho contra a mola de pressão, liberando a haste móvel do contato. A haste móvel fecha os contatos por meio da pressão atmosférica atuando externamente no interrompedor de vácuo. O eletroímã é projetado como um eletroímã DC com um resistor de economia de energia. Quando uma fonte de alimentação de controle CA é usada, a energia CA é retificada por um módulo retificador, e a energia DC é então usada para acionar o mecanismo. Cada mecanismo de acionamento está equipado com um módulo retificador quando opera sob tensão CA.

1.2 Princípio Elétrico

Este artigo introduz apenas contatos de vácuo com tensão de controle CA. O princípio elétrico de um contato de vácuo multipolo é mostrado na Figura 1. U1/U2, V1/V2 e W1/W2 são os contatos do circuito principal; A1/A2 são os contatos de entrada de energia do circuito de controle.

2. Aplicação dos Contatos de Vácuo de Baixa Tensão nos Transmissores de Ondas Curtas DF100A

2.1 Função dos Contatos de Vácuo de Baixa Tensão

O contato de vácuo de baixa tensão EVS630 (número de equipamento: 4A5K1) é usado no transmissor de ondas curtas DF100A. O circuito de controle de alta tensão é mostrado na Figura 2. A função principal do 4A5K1 é a seguinte: após o botão de fechamento de alta tensão 6S7 ser pressionado, a tensão de controle CA de 230V é entregue aos contatos 4A5K1 (a, b), permitindo que o 4A5K1 seja acionado. Ele mantém este estado através da função de retenção do 4A5K1 (3, 4). Os contatos principais transmitem a tensão CA trifásica de 380V ao transformador de modulação, fornecendo a tensão correspondente para 48 módulos de potência. Ao mesmo tempo, um sinal de controle é enviado às nove unidades via 4A5K1 (11, 12).

2.2 Manutenção Diária

• Realize a limpeza diária para garantir que o contato de vácuo de baixa tensão tenha um bom ambiente de trabalho sem acúmulo de poeira.

• Meça a temperatura em intervalos regulares. Se a temperatura for muito alta, verifique e aperte os parafusos terminais prontamente.

• Limpe regularmente a poeira entre o eletroímã e o ármate para evitar que o ármate trave durante o uso.

• Para o contato de vácuo de baixa tensão de backup, conecte a energia de iluminação de 220VAC aos seus contatos (a, b) para que ele seja acionado. Use um multímetro para verificar se cada contato está em bom contato, para garantir que o backup esteja em boas condições e disponível para uso.

2.3 Análise e Tratamento de Falhas Comuns

(1)Após a aplicação de alta tensão, a luz indicadora do intertravamento nº 4 na placa do modulador 9A5 não acende; o valor do medidor do pré-final está normal, a corrente de grelha de tela do alto-final está normal, mas não há valores de medidor para a corrente e tensão de placa do alto-final, e não há saída de energia; a luz indicadora de não operação na placa 9A4 está acesa, e as luzes indicadoras de módulo na placa de status estão normais.

Análise de Falha: O circuito de controle da luz indicadora do intertravamento nº 4 é mostrado na Figura 3. É controlado por um conjunto de contatos (9, 3) do relé de intertravamento interno 1K32 controlado pelo modulador e pelos contatos auxiliares (11, 12) do interruptor eletromagnético de segunda etapa de alta tensão 4A5K1. Quando a alta tensão é aplicada ao transmissor, o 4A5K1 fecha, e seus contatos auxiliares normalmente abertos fecham simultaneamente; o optoacoplador U6 emite luz, e a luz indicadora do intertravamento nº 4 na placa do modulador 9A5 acende.

Se houver um problema na estrutura mecânica do próprio interruptor eletromagnético, ou se os contatos auxiliares tiverem contato ruim (resultando nos contatos principais fechando, mas os contatos auxiliares (11, 12) com contato ruim), a luz indicadora do intertravamento nº 4 na placa 9A5 não acenderá, gerará um sinal de comando de não operação, o modulador será bloqueado, e o transmissor não terá tensão de placa, tensão de grelha de tela ou saída de energia.

Tratamento de Falha: Se houver um backup disponível, mude para o backup. Se não houver backup, faça um curto-circuito emergencial nos terminais do transmissor (1TB10-18, 1TB10-1). Após a transmissão, limpe os contatos (11, 12). Para melhorar a confiabilidade, contatos ociosos não utilizados podem ser conectados em paralelo.

(2)Ao aplicar alta tensão ao transmissor, o som de acionamento da primeira e segunda marchas pode ser ouvido; logo depois, ambas as marchas caem simultaneamente, e a segunda marcha de alta tensão não consegue manter seu estado (falha de retenção).

• Análise de Falha: Contato ruim do interruptor eletromagnético de segunda etapa de alta tensão 4A5K1 (3, 4) causa a falha do circuito de alta tensão em se auto-mantêr.

• Tratamento de Falha: Se houver um backup disponível, mude para o backup. Se não houver backup, faça um curto-circuito emergencial (4A5TB2-14, 4A5TB2-19).

(3)Ao aplicar alta tensão ao transmissor, a primeira marcha de alta tensão pode ser engatada, mas a segunda marcha não; logo depois, a primeira marcha cai, e a corrente de grelha de tela do alto-final é sobrecarregada.

• Análise de Falha: O resistor limitador de corrente da bobina de partida em uma fase do interruptor eletromagnético de segunda etapa de alta tensão 4A5K1 está danificado.

• Tratamento de Falha: Se houver um backup disponível, mude para o backup. Se não houver backup, substitua urgentemente o 4A5K1.

(4)No estado de alta potência, o pré-final está basicamente normal; a corrente de placa do alto-final diminui, a tensão de placa aumenta, e alguns módulos de potência são desligados.

• Análise de Falha: Os contatos do interrompedor de vácuo em uma fase do 4A5K1 estão queimados.

• Tratamento de Falha: Se houver um backup disponível, mude para o backup. Se não houver backup, substitua urgentemente o 4A5K1.

(5)Ao aplicar alta tensão, a primeira marcha está normal; quando a segunda marcha é engatada, o disjuntor de controle de placa 1CB18 dispara, e a alta tensão não pode ser aplicada.

• Análise de Falha: A ponte retificadora do 4A5K1 está quebrada.

• Tratamento Emergencial: Se houver um backup disponível, mude para o backup. Se não houver backup, substitua urgentemente o 4A5K1.

3. Conclusão

Durante o uso do contato de vácuo de baixa tensão EVS630 no transmissor de ondas curtas DF100A, além de realizar inspeções e manutenções diárias, é necessário testar a temperatura dos parafusos terminais de fase principal regularmente durante a operação. Pode-se usar uma pistola de temperatura infravermelha ou adesivos de temperatura para observação. Continue acumulando dados para compreender o ciclo de inspeção e manutenção.