Máy cắt xoay chiều cao áp SF₆: Kết cấu tiếp điểm chuyển động đơn so với kết cấu tiếp điểm chuyển động kép

Phân biệt cốt lõi

“Chuyển động đơn” và “chuyển động kép” mô tả cách hệ thống tiếp điểm hồ quang di chuyển trong quá trình đóng cắt. Chúng không đề cập đến số lượng tiếp điểm chính và tiếp điểm hồ quang.

• Kết cấu tiếp điểm chuyển động đơn: một phía tiếp điểm di chuyển—thường là tiếp điểm động, vòi phun và các bộ phận nén liên quan—trong khi tiếp điểm đối diện vẫn cố định.
• Kết cấu tiếp điểm chuyển động kép: hệ thống tiếp điểm trên và dưới di chuyển theo hai hướng ngược chiều trong phần quan trọng của hành trình đóng/cắt, làm tăng tốc độ tách tương đối của chúng.

Chuyển động đơn: Tiếp điểm tĩnh ←→ Tiếp điểm động
Chỉ một phía di chuyển

Chuyển động kép: Tiếp điểm trên ← → Tiếp điểm dưới
Cả hai phía di chuyển theo hai hướng ngược chiều

So sánh

Tại sao chuyển động kép có thể cải thiện hiệu suất ngắt mạch

Thông số liên quan là tốc độ hình thành khe hở giữa các tiếp điểm hồ quang:

V_relative=v_{upper contact}+v_{lower contact}

Bởi vì hai tiếp điểm di chuyển theo hai hướng ngược nhau, cấu trúc chuyển động kép có thể tăng vrelativevrelative mà không yêu cầu một hệ thống tiếp điểm phải đáp ứng toàn bộ yêu cầu về tốc độ.

Điều này có thể mang lại hai lợi ích chính:

• Ngắt dòng điện cao: Việc hình thành khe hở nhanh hơn trong giai đoạn mở và phóng hồ quang ban đầu hỗ trợ làm nguội hồ quang, phục hồi điện môi và biên độ ngắt mạch.
• Giảm tải cho cơ cấu truyền động: Tốc độ tương đối yêu cầu có thể được chia sẻ bởi hai hệ thống chuyển động, có khả năng giảm tốc độ, lực và năng lượng truyền động yêu cầu từ một tiếp điểm dẫn động duy nhất.

Rockwill Máy cắt SF₆ thùng chết RHD‑170 với cách điện cao su silicone

Sự đánh đổi trong kỹ thuật

Cấu trúc tiếp điểm chuyển động đơn

Ưu điểm

• Bố trí cơ khí đơn giản hơn và chuỗi chuyển động ngắn hơn.
• Dễ dàng hơn trong sản xuất, lắp ráp, chạy thử và chẩn đoán lỗi.
• Ít giao diện chuyển động và yêu cầu phối hợp hơn.
• Phù hợp với các nền tảng máy cắt đã được chứng minh và hoàn thiện.

Hạn chế

• Tiếp điểm động và cơ cấu truyền động phải cung cấp gần như toàn bộ tốc độ tách rời yêu cầu.
• Định mức ngắt mạch cao có thể yêu cầu một cơ cấu lớn hơn, nhanh hơn hoặc có năng lượng cao hơn.
• Trong bộ ngắt mạch kiểu puffer, việc nén khí cơ học làm tăng thêm nhu cầu năng lượng truyền động.

Rockwill Máy cắt SF₆ thùng chết RHD‑170 với cách điện sứ

Cấu trúc tiếp điểm chuyển động kép

Ưu điểm

• Tốc độ tiếp xúc tương đối cao hơn trong phạm vi hành trình giới hạn.
• Biên độ cắt dự phòng tốt hơn cho dòng điện ngắn mạch cao.
• Có thể hỗ trợ các cơ cấu vận hành tiêu thụ ít năng lượng hơn, đặc biệt khi kết hợp với các nguyên lý cắt tự thổi hoặc giãn nở nhiệt.
• Hữu ích cho các thiết kế máy cắt hiệu suất cao, nhỏ gọn hoặc trọng lượng nhẹ.

Hạn chế

• Truyền động cơ khí và phối hợp chuyển động phức tạp hơn.
• Nhạy cảm hơn với dung sai chế tạo, mài mòn cơ khí, điều kiện bôi trơn và khe hở tích lũy.
• Thời điểm phải được tối ưu hóa: chuyển động ngược chiều phải diễn ra trong các khoảng thời gian đánh thủng sớm và phát sinh hồ quang tương ứng, thay vì chỉ đơn thuần trong suốt toàn bộ hành trình.
• Thường làm tăng độ phức tạp của thiết kế và có thể làm tăng yêu cầu về chế tạo và bảo trì.

Hướng dẫn lựa chọn

Kết luận

Một kết cấu tiếp điểm chuyển động kép đánh đổi sự đơn giản về cơ khí để lấy tốc độ tiếp điểm tương đối cao hơn và tiềm năng giảm năng lượng thao tác.

• Chọn chuyển động đơn khi sự đơn giản về cơ khí, khả năng bảo trì và thiết kế đã được chứng minh hoàn thiện là những ưu tiên hàng đầu.
• Chọn chuyển động kép khi hiệu suất cắt, giảm năng lượng cơ cấu thao tác, tính nhỏ gọn hoặc khả năng định mức cao là những ưu tiên hàng đầu.
• Chuyển động kép không tự động mang lại độ tin cậy cao hơn; độ tin cậy của nó phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế hệ thống thanh truyền, phối hợp thời gian chuyển động, tính nhất quán trong sản xuất và kiểm soát tình trạng cơ khí trong suốt vòng đời.

Máy cắt bình kín 170 kV Rockwill dòng RHD áp dụng kết cấu tiếp điểm chuyển động đơn đã được chứng minh kết hợp với hệ thống cắt puffer tự thổi. Không phụ thuộc vào các hệ thống liên động chuyển động kép phức tạp, nó tận dụng năng lượng của chính hồ quang để giảm yêu cầu về năng lượng cơ cấu thao tác, mang lại hiệu suất cắt mạnh mẽ với chuỗi truyền động được đơn giản hóa.

Kết hợp với cơ cấu thao tác bằng lò xo không dầu, không cần bảo trì, thiết kế chống động đất cấp 9 và tỷ lệ rò rỉ khí thấp, dòng RHD đạt được khả năng cắt ngắn mạch cao 63 kA đồng thời tránh được các rủi ro về thời gian liên quan đến hệ thống truyền động đa thanh truyền. Điều này mang lại độ tin cậy cao, giảm khối lượng công việc bảo trì và một giải pháp cân bằng tốt giữa hiệu suất thiết bị và khả năng bảo trì thực địa lâu dài.
Biên tập từ:Garca