Om kranen van hoogspanningstransmissielijnen te ontwerpen, worden traditioneel speciale schakelapparatuur gebruikt. Hun algemene naam is een vacuümstroomonderbreker, wat wordt verklaard door de eigenaardigheden van de boogbluskamer. Het is mogelijk om deze apparaten pas in detail te leren kennen na bestudering van de prehistorie van hun uiterlijk.
historische referentie
Voor het eerst werden vacuümstroomonderbrekers genoemd in de vroege jaren '30 van de twintigste eeuw, toen apparaten werden gebruikt om circuits met relatief lage stroomsterkte die onder spanningen tot 40 kV werkten, los te koppelen. Om betrouwbare vacuümabsorbers te verkrijgen die significante stromen in circuits met een hoog potentiaal kunnen uitschakelen, was een hele reeks onderzoeken nodig. Toen ze werden uitgevoerd, ongeveer in 1957, werden de processen die werden waargenomen tijdens het branden van bogen met hoog voltage volledig bestudeerd en gesystematiseerd. Het duurde nog twee lange decennia om over te stappen van prototypes die in enkele exemplaren werden geproduceerd naar massaproductie van moderne apparaten.
Operatie principe
Het principe van boogdovende is gebaseerd op het feit van hoge elektrische sterkte en speciale isolerende eigenschappen van het kunstmatig verkregen vacuüm, bekend uit de natuurkunde. Wanneer de vermogensschakelaars worden geopend in de kamer waar ze zijn geplaatst, wordt een elektrische boog gevormd, ondersteund door metaaldeeltjes die van hun oppervlak verdampen. De afwezigheid van voorwaarden voor de stabilisatie ervan verhindert de ontwikkeling van de procespiek vanwege de hoge diëlektrische eigenschappen van het vacuümmedium.
Vanwege de aanzienlijke diëlektrische sterkte van het vacuüm verschuift het moment van uitdoving van de boog naar een punt voorafgaand aan het maximum van zijn ontwikkeling. In de elektrotechniek wordt dit fenomeen "stroomonderbreking" genoemd. De aanwezigheid ervan heeft een negatieve invloed op elektrische netwerken, omdat overspanningen bij het schakelen een gevolg zijn van dit proces.
Kenmerken van toepassing en bediening:
De meeste moderne energievoorzieningen hebben verouderde ontwerpen verlaten en zijn uiteindelijk overgestapt op nieuwe schakelaars die vrij compact zijn en geen onderhoud vergen. Dit komt door de volgende redenen:
- het vacuümapparaat is pretentieloos en vereist geen regelmatige reiniging van contacten of vernieuwing van het medium;
- tijdens de werking van het olie-apparaat lekt het vulmiddel constant;
- volgens de gegevens in het paspoort bereikt de levensduur van vacuümapparaten 20 jaar, wat veel hoger is dan dezelfde indicator voor andere soorten stroomonderbrekers.
Tijdens bedrijf faalt het aandrijfmechanisme vaak op het meest ongepaste moment hiervoor. Om het in goede staat te houden, heeft het apparaat een speciale eenheid voor handmatige veeroplading. Verplicht voor deze apparaten is de aanwezigheid van een noodknop, waarmee het mechanisme voor het blokkeren van het uitrollen van de schakelkastmodules kan worden uitgeschakeld wanneer de kast is ingeschakeld.Dit punt betreft de veiligheid van personeel dat materieel bedient en vereist veel aandacht.
Ontwerpkenmerken
Elk model van de hoogspanningsvacuümschakelaar heeft individuele kenmerken, omdat het bedoeld is voor gebruik in netwerken met verschillende elektrische kenmerken. Daarnaast voeren fabrikanten ook enkele aanpassingen door in het ontwerp van hun producten. Over het algemeen blijft de samenstelling van de componenten van deze apparaten echter ongewijzigd. Belangrijkste elementen:
- Een behuizing gemaakt op basis van duurzaam metaal, waarbinnen een aan en uit aandrijving is gemonteerd (deze kan veerbelast zijn of van een ander type).
- 3-polige stroomafnemer ontworpen voor aansluiting op een 380 Volt-netwerk en losgekoppeld wanneer de schakelkast van de bedrijfsmodus naar de teruggetrokken positie wordt verplaatst.
- Een trolley voor plaatsing in de koffer, die qua uitvoering verschilt van andere vergelijkbare constructies.
Het elektrische gedeelte van het product heeft speciale scheidingswanden die de fasesecties van elkaar scheiden. Het heeft ook een complexe structuur en bevat een aantal elementen die in het paspoort worden beschreven.
Soorten vacuümschakelaars
Producten worden meestal geclassificeerd volgens de klasse van het potentieel dat ze schakelen.
Van alle variëteiten vallen de volgende soorten op:
- Apparaten voor het werken met spanningen van 6-10 kV.
- Apparaten voor het schakelen van hogere niveaus - tot 35 kV.
- Apparaten ontworpen voor extra hoge spanning 110-220 kV.
Een ander "werkend" criterium voor het classificeren van stroomonderbrekers is het vermogen dat ze kunnen overbrengen naar de belasting. Volgens deze parameter wordt hun verdeling op dezelfde manier uitgevoerd als de classificatie van de consument zelf.
Voor-en nadelen
De voordelen van apparaten zijn onder meer:
- kleine afmetingen;
- de mogelijkheid om snel afzonderlijke secties te vervangen;
- geruisloosheid en onafhankelijkheid van oriëntatie in de ruimte;
- veiligheid voor de gezondheid van het servicepersoneel.
Ze hebben geen aanvulling van de beschermende omgeving nodig en zijn zeer betrouwbaar. Maar zelfs deze producten waren niet zonder problemen die inherent zijn aan veel elektrische apparaten. De nadelen van vacuümstroomonderbrekers zijn onder meer:
- beperkte werkstromen;
- "neiging" tot overspanning;
- kleine schakelbron.
Ondanks de bestaande tekortkomingen hebben deze apparaten stevig hun plaats ingenomen in de lijst van de modernste schakelapparatuur voor explosieven.
Kenmerken van selectie en installatie
Bij het selectieproces worden de volgende belangrijke punten in acht genomen:
- de beschermende eigenschappen van het apparaat moeten overeenkomen met de parameters van het netwerk waarin het moet worden gebruikt;
- de schakelaar wordt geselecteerd op basis van de zwaarste bedrijfsomstandigheden;
- nominale stroom en spanning moeten de overeenkomstige parameters voor het beveiligde netwerk overschrijden;
- uitschakelstroom mag de door de fabrikant gegarandeerde waarde niet overschrijden.
Voordat u de vacuümstroomonderbreker installeert, moet u de installatieplaats zorgvuldig inspecteren en ervoor zorgen dat er geen schade of defecten zijn. Daarna moet u de geïsoleerde paaloppervlakken met een droge doek reinigen.
Het is niet toegestaan om nieuwe apparatuur in een systeem te installeren, op de isolerende oppervlakken waarvan er spanen, scheuren en ernstig vervormde gebieden zijn.
Het secundaire schakelschema met aansluitende aansluiting van de "massa"-bus is onderworpen aan een verplichte controle. De vacuümstroomonderbreker zelf is rechtstreeks aan het bewegende deel van de trolley bevestigd met behulp van speciale geschroefde hardware.
De meest voorkomende modellen
Onder de meest voorkomende modellen van vacuümkamers vallen de volgende op:
- VVE-M-10-20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10-20.
Vrijwel alle productmonsters uit deze lijst zijn een doorontwikkeling van oude oliestroomonderbrekers en kunnen in AC- en DC-circuits worden gebruikt. Installatie, afstelling en inbedrijfstelling van hoogspanningsvacuümapparaten zijn tijdrovende procedures die hun verdere functionaliteit bepalen. Daarom worden de vermelde operaties alleen toevertrouwd aan specialisten met de juiste kwalificaties.
Bij het installeren van het apparaat moet de volgorde van de instellingshandelingen worden gevolgd. Naleving van deze eis is de basis voor de veiligheid van het bedieningspersoneel of een dienstdoende elektricien die bevoegd is om met hoogspanningsapparatuur te werken.
Producten die tot de categorie vacuümstroomonderbrekers behoren, hebben professionele selectie en evaluatie nodig, omdat hun werking gepaard gaat met hoge spanningen.
