ในการออกแบบก๊อกจากสายส่งไฟฟ้าแรงสูงมักใช้อุปกรณ์สวิตช์พิเศษ ชื่อสามัญของพวกเขาคือเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศซึ่งอธิบายโดยลักษณะเฉพาะของห้องดับเพลิงอาร์ค เป็นไปได้ที่จะทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์เหล่านี้ในรายละเอียดหลังจากศึกษายุคก่อนประวัติศาสตร์ของรูปร่างหน้าตาเท่านั้น
ข้อมูลอ้างอิงทางประวัติศาสตร์
เป็นครั้งแรกที่มีการกล่าวถึงเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศในช่วงต้นทศวรรษ 30 ของศตวรรษที่ XX เมื่อมีการใช้อุปกรณ์เพื่อตัดการเชื่อมต่อวงจรกระแสไฟที่ค่อนข้างต่ำซึ่งทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 40 kV เพื่อให้ได้ตัวดูดซับสุญญากาศที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถปิดกระแสที่สำคัญในวงจรที่มีศักยภาพสูง จำเป็นต้องมีการศึกษาทั้งชุด เมื่อดำเนินการแล้ว ประมาณปี 1957 กระบวนการต่างๆ ที่สังเกตได้ระหว่างการเผาไหม้อาร์คไฟฟ้าแรงสูงได้รับการศึกษาและจัดระบบอย่างสมบูรณ์ ต้องใช้เวลาอีกสองทศวรรษในการย้ายจากต้นแบบที่ผลิตในสำเนาเดียวไปยังการผลิตจำนวนมากของอุปกรณ์ที่ทันสมัย
หลักการทำงาน
หลักการดับอาร์คขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงของความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูงและคุณสมบัติฉนวนพิเศษของสุญญากาศที่ได้รับเทียม ซึ่งเป็นที่รู้จักจากฟิสิกส์ เมื่อคอนแทคเตอร์กำลังเปิดในห้องที่ติดตั้งไว้ จะเกิดอาร์คไฟฟ้าขึ้น โดยมีอนุภาคโลหะที่ระเหยออกจากพื้นผิวรองรับ การไม่มีเงื่อนไขในการรักษาเสถียรภาพช่วยป้องกันการพัฒนาของกระบวนการสูงสุดเนื่องจากคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกสูงของตัวกลางสุญญากาศ
เนื่องจากความเป็นฉนวนที่สำคัญของสุญญากาศ ช่วงเวลาของการสูญพันธุ์ของส่วนโค้งจะเปลี่ยนไปยังจุดก่อนการพัฒนาสูงสุด ในทางวิศวกรรมไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "กระแสไฟตัด" การปรากฏตัวของมันส่งผลเสียต่อเครือข่ายไฟฟ้าเนื่องจากการสลับแรงดันไฟเกินเป็นผลมาจากกระบวนการนี้
คุณสมบัติของแอพพลิเคชั่นและการใช้งาน
สิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานที่ทันสมัยส่วนใหญ่ได้ละทิ้งการออกแบบที่ล้าสมัย และในที่สุดก็เปลี่ยนมาใช้สวิตช์ใหม่ที่มีขนาดค่อนข้างกะทัดรัดและไม่ต้องการการบำรุงรักษา นี่เป็นเพราะสาเหตุต่อไปนี้:
- อุปกรณ์สูญญากาศไม่โอ้อวดและไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดหน้าสัมผัสหรือต่ออายุสื่อเป็นประจำ
- ระหว่างการทำงานของอุปกรณ์น้ำมันฟิลเลอร์จะรั่วไหลอย่างต่อเนื่อง
- ตามข้อมูลในหนังสือเดินทางอายุการใช้งานของอุปกรณ์สูญญากาศถึง 20 ปีซึ่งสูงกว่าตัวบ่งชี้เดียวกันสำหรับเบรกเกอร์วงจรประเภทอื่น ๆ
ระหว่างการทำงาน กลไกการขับเคลื่อนมักจะล้มเหลวในช่วงเวลาที่ไม่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งนี้ เพื่อรักษาให้อยู่ในสภาพการทำงาน มีหน่วยพิเศษสำหรับการชาร์จสปริงแบบแมนนวลในอุปกรณ์ ข้อบังคับสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้คือการมีปุ่มฉุกเฉิน ซึ่งช่วยให้สามารถปิดใช้งานกลไกในการปิดกั้นการเลื่อนออกจากโมดูลสวิตช์เกียร์เมื่อตู้เปิดอยู่ประเด็นนี้เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของอุปกรณ์ปฏิบัติการของบุคลากรและต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ
คุณสมบัติการออกแบบ
สวิตช์สุญญากาศไฟฟ้าแรงสูงแต่ละรุ่นมีลักษณะเฉพาะ เนื่องจากมีไว้สำหรับการทำงานในเครือข่ายที่มีลักษณะทางไฟฟ้าต่างกัน นอกจากนี้ ผู้ผลิตยังทำการปรับเปลี่ยนการออกแบบผลิตภัณฑ์ของตนด้วย อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไป องค์ประกอบของส่วนประกอบของอุปกรณ์เหล่านี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง องค์ประกอบหลัก:
- ตัวเรือนทำจากโลหะที่ทนทาน ด้านในมีไดรฟ์เปิดและปิด (สามารถใส่สปริงหรือแบบอื่นได้)
- ตัวเก็บกระแสไฟแบบ 3 ขั้วที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่าย 380 โวลต์และตัดการเชื่อมต่อเมื่อสวิตช์เกียร์ถูกถ่ายโอนจากโหมดการทำงานไปยังตำแหน่งที่ถอนออก
- รถเข็นสำหรับวางในเคสซึ่งแตกต่างจากโครงสร้างอื่นที่คล้ายคลึงกันในการใช้งาน
ชิ้นส่วนไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์มีพาร์ติชั่นพิเศษที่แยกส่วนของเฟสออกจากกัน นอกจากนี้ยังมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีองค์ประกอบหลายอย่างที่อธิบายไว้ในหนังสือเดินทาง
สวิตช์สูญญากาศแบบต่างๆ
ผลิตภัณฑ์มักจะถูกจำแนกตามระดับของศักยภาพที่พวกเขาเปลี่ยน
ในบรรดาความหลากหลายทั้งหมดประเภทต่อไปนี้โดดเด่น:
- อุปกรณ์สำหรับการทำงานกับแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV
- อุปกรณ์สำหรับเปลี่ยนระดับที่สูงขึ้น - สูงถึง 35 kV
- อุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ 110-220 kV
เกณฑ์ "การทำงาน" อีกประการหนึ่งสำหรับการจำแนกเบรกเกอร์วงจรคือกำลังที่สามารถถ่ายโอนไปยังโหลดได้ ตามพารามิเตอร์นี้การแบ่งของพวกเขาจะดำเนินการในลักษณะเดียวกับการจำแนกประเภทของผู้บริโภคเอง
ข้อดีข้อเสีย
ข้อดีของอุปกรณ์ ได้แก่ :
- ขนาดเล็ก;
- ความสามารถในการแทนที่แต่ละส่วนได้อย่างรวดเร็ว
- ความไม่มีเสียงและความเป็นอิสระจากการปฐมนิเทศในอวกาศ
- ความปลอดภัยต่อสุขภาพของเจ้าหน้าที่บริการ
พวกเขาไม่ต้องการการเติมเต็มของสภาพแวดล้อมการป้องกันและมีความน่าเชื่อถือสูง แต่แม้กระทั่งผลิตภัณฑ์เหล่านี้ก็ไม่มีปัญหาในอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด ข้อเสียของเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ ได้แก่ :
- กระแสการทำงาน จำกัด
- "แนวโน้ม" ต่อแรงดันไฟเกิน;
- ทรัพยากรการสลับขนาดเล็ก
แม้จะมีข้อบกพร่องอยู่ แต่อุปกรณ์เหล่านี้ก็เข้ามาแทนที่รายการอุปกรณ์สวิตช์ที่ทันสมัยที่สุดสำหรับวัตถุระเบิด
คุณสมบัติของการเลือกและการติดตั้ง
ประเด็นสำคัญต่อไปนี้ถูกนำมาพิจารณาในกระบวนการคัดเลือก:
- ลักษณะการป้องกันของอุปกรณ์จะต้องสอดคล้องกับพารามิเตอร์ของเครือข่ายที่ควรใช้งาน
- สวิตช์ถูกเลือกตามสภาพการทำงานที่รุนแรงที่สุด
- พิกัดกระแสและแรงดันต้องเกินพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องสำหรับเครือข่ายที่ได้รับการป้องกัน
- กระแสไฟรั่วต้องไม่เกินค่าที่ผู้ผลิตรับประกัน
ก่อนทำการติดตั้งเบรกเกอร์สูญญากาศ คุณต้องตรวจสอบสถานที่ติดตั้งอย่างระมัดระวัง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีความเสียหายหรือข้อบกพร่อง จากนั้นคุณจะต้องทำความสะอาดพื้นผิวขั้วฉนวนด้วยผ้าแห้ง
ไม่อนุญาตให้ติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ในระบบบนพื้นผิวฉนวนที่มีเศษ รอยแตก และพื้นที่ที่ผิดรูปอย่างรุนแรง
แผนภาพวงจรทุติยภูมิที่มีการเชื่อมต่อต่อกับบัส "กราวด์" จะต้องได้รับการตรวจสอบตามข้อบังคับ ตัวตัดวงจรสุญญากาศนั้นติดอยู่กับส่วนที่เคลื่อนที่ของรถเข็นโดยตรงโดยใช้ฮาร์ดแวร์แบบพิเศษ
รุ่นทั่วไป
ในบรรดารุ่นทั่วไปของห้องสุญญากาศมีดังต่อไปนี้:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เกือบทั้งหมดจากรายการนี้เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของเบรกเกอร์วงจรน้ำมันแบบเก่า และสามารถทำงานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรงได้ การติดตั้ง การปรับในภายหลัง และการทดสอบเดินเครื่องของอุปกรณ์สูญญากาศไฟฟ้าแรงสูงเป็นขั้นตอนที่ต้องใช้เวลามาก ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติม ดังนั้นการดำเนินการตามรายการจึงมอบหมายให้เฉพาะผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเท่านั้น
เมื่อทำการติดตั้งอุปกรณ์ จะต้องปฏิบัติตามลำดับของการดำเนินการตั้งค่า การปฏิบัติตามข้อกำหนดนี้เป็นพื้นฐานสำหรับความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการหรือช่างไฟฟ้าที่ปฏิบัติหน้าที่ซึ่งได้รับอนุญาตให้ทำงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง
ผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในหมวดหมู่ของเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศจำเป็นต้องได้รับการคัดเลือกและประเมินผลอย่างมืออาชีพ เนื่องจากการทำงานเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าแรงสูง
