Để thiết kế các vòi từ đường dây tải điện cao áp, theo truyền thống thường sử dụng các thiết bị chuyển mạch đặc biệt. Tên gọi chung của chúng là thiết bị ngắt mạch chân không, được giải thích bởi đặc thù của buồng dập tắt hồ quang. Bạn chỉ có thể làm quen với các thiết bị này một cách chi tiết sau khi nghiên cứu về tiền sử xuất hiện của chúng.
Tham khảo lịch sử
Lần đầu tiên, cầu dao chân không được đề cập đến vào đầu những năm 30 của thế kỷ XX, khi thiết bị được sử dụng để ngắt các mạch dòng điện tương đối thấp hoạt động dưới điện áp lên đến 40 kV. Để có được bộ hấp thụ chân không đáng tin cậy có khả năng đóng cắt các dòng điện đáng kể trong mạch ở điện thế cao, cần phải thực hiện một loạt nghiên cứu. Khi chúng được thực hiện, vào khoảng năm 1957, các quá trình quan sát được trong quá trình đốt hồ quang điện áp cao đã được nghiên cứu và hệ thống hóa đầy đủ. Phải mất hai thập kỷ dài nữa để chuyển từ các nguyên mẫu được sản xuất thành các bản sao đơn lẻ sang sản xuất hàng loạt các thiết bị hiện đại.
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc dập tắt hồ quang dựa trên thực tế là độ bền điện cao và các đặc tính cách điện đặc biệt của chân không thu được nhân tạo, được biết đến từ vật lý. Khi các bộ tiếp xúc điện được mở trong buồng đặt chúng, một hồ quang điện được hình thành, được hỗ trợ bởi các hạt kim loại bay hơi khỏi bề mặt của chúng. Việc không có các điều kiện để ổn định nó ngăn cản sự phát triển của đỉnh quá trình do tính chất điện môi cao của môi trường chân không.
Do độ bền điện môi đáng kể của chân không, thời điểm dập tắt của hồ quang dịch chuyển đến điểm trước cực đại của sự phát triển của nó. Trong kỹ thuật điện, hiện tượng này được gọi là "dòng cắt". Sự hiện diện của nó ảnh hưởng tiêu cực đến các mạng điện, vì quá áp chuyển mạch là hệ quả của quá trình này.
Các tính năng của ứng dụng và hoạt động
Phần lớn các cơ sở năng lượng hiện đại đã từ bỏ các thiết kế lỗi thời và cuối cùng chuyển sang các thiết bị chuyển mạch mới khá nhỏ gọn và không cần bảo trì. Điều này là do những lý do sau:
- thiết bị chân không là khiêm tốn và không cần phải thường xuyên làm sạch các điểm tiếp xúc hoặc đổi mới phương tiện;
- trong quá trình hoạt động của thiết bị dầu, chất làm đầy liên tục bị rò rỉ;
- Theo dữ liệu của hộ chiếu, tuổi thọ của thiết bị chân không đạt 20 năm, cao hơn nhiều so với chỉ số tương tự đối với các loại cầu dao khác.
Trong quá trình hoạt động, cơ chế truyền động thường bị lỗi vào thời điểm không thích hợp nhất cho việc này. Để duy trì hoạt động, thiết bị có một bộ phận đặc biệt để sạc lò xo thủ công. Bắt buộc đối với các thiết bị này là sự hiện diện của một nút khẩn cấp, cho phép vô hiệu hóa cơ chế chặn việc lăn ra khỏi các mô-đun thiết bị đóng cắt khi tủ đang bật.Điểm này liên quan đến sự an toàn của nhân viên vận hành thiết bị và cần được chú ý chặt chẽ.
Các tính năng thiết kế
Mỗi mô hình của công tắc chân không cao áp có các đặc điểm riêng biệt, vì nó được thiết kế để hoạt động trong các mạng có đặc tính điện khác nhau. Ngoài ra, các nhà sản xuất cũng thực hiện một số điều chỉnh về thiết kế cho sản phẩm của mình. Tuy nhiên, nhìn chung thành phần cấu tạo của các thiết bị này vẫn không thay đổi. Những yếu tố chính:
- Vỏ được làm trên cơ sở kim loại bền, bên trong có gắn một bộ truyền động bật và tắt (nó có thể được nạp vào lò xo hoặc loại khác).
- Bộ thu dòng 3 cực được thiết kế để kết nối với mạng 380 Volt và ngắt kết nối khi thiết bị đóng cắt được chuyển từ chế độ vận hành sang vị trí rút.
- Một xe đẩy để đặt bên trong trường hợp, khác với các cấu trúc tương tự khác trong quá trình thực hiện.
Phần điện của sản phẩm có các vách ngăn đặc biệt ngăn cách các phần pha với nhau. Nó cũng có cấu trúc phức tạp và chứa một số yếu tố được mô tả trong hộ chiếu.
Các loại công tắc chân không
Sản phẩm thường được phân loại theo loại tiềm năng mà chúng chuyển đổi.
Trong số tất cả các loại, các loại sau đây nổi bật:
- Thiết bị làm việc với điện áp 6-10 kV.
- Thiết bị chuyển mạch cấp cao hơn - lên đến 35 kV.
- Thiết bị được thiết kế cho điện áp cực cao 110-220 kV.
Một tiêu chí "làm việc" khác để phân loại bộ ngắt mạch là công suất mà chúng có thể truyền cho tải. Theo thông số này, việc phân chia của họ được thực hiện giống như cách phân loại của chính người tiêu dùng.
Ưu điểm và nhược điểm
Những ưu điểm của thiết bị bao gồm:
- kích thước nhỏ;
- khả năng nhanh chóng thay thế các phần riêng lẻ;
- không ồn ào và độc lập với định hướng trong không gian;
- an toàn cho sức khỏe của nhân viên phục vụ.
Chúng không cần bổ sung môi trường bảo vệ và có độ tin cậy cao. Nhưng ngay cả những sản phẩm này cũng không phải là không có vấn đề vốn có trong nhiều thiết bị điện. Những nhược điểm của bộ ngắt mạch chân không bao gồm:
- dòng làm việc hạn chế;
- "Xu hướng" quá áp;
- tài nguyên chuyển mạch nhỏ.
Bất chấp những thiếu sót còn tồn tại, những thiết bị này đã vững chắc vị trí của mình trong danh sách những thiết bị đóng cắt hiện đại nhất cho chất nổ.
Tính năng lựa chọn và cài đặt
Những điểm quan trọng sau đây được tính đến trong quá trình lựa chọn:
- các đặc tính bảo vệ của thiết bị phải tương ứng với các thông số của mạng mà nó được cho là sẽ được vận hành;
- công tắc được lựa chọn dựa trên các điều kiện hoạt động khắc nghiệt nhất;
- dòng điện và điện áp danh định phải vượt quá các thông số tương ứng đối với mạng được bảo vệ;
- dòng điện đánh thủng không được vượt quá giá trị do nhà sản xuất đảm bảo.
Trước khi lắp đặt cầu dao chân không, bạn phải kiểm tra cẩn thận nơi lắp đặt và đảm bảo rằng không có hư hỏng hoặc khuyết tật nào. Sau đó, bạn sẽ cần phải làm sạch các bề mặt cực cách điện bằng vải khô.
Không được phép lắp đặt thiết bị mới trong hệ thống mà trên bề mặt cách điện có vết nứt, vết nứt và những chỗ bị biến dạng nghiêm trọng.
Sơ đồ mạch thứ cấp với kết nối tiếp theo của xe buýt "mặt đất" phải được kiểm tra bắt buộc. Bản thân bộ ngắt mạch chân không được gắn trực tiếp vào bộ phận chuyển động của xe đẩy bằng phần cứng bắt vít đặc biệt.
Các mô hình phổ biến nhất
Trong số các mô hình phổ biến nhất của buồng chân không, nổi bật sau đây:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10–20.
Hầu hết tất cả các mẫu sản phẩm trong danh sách này đều là sự phát triển thêm của bộ ngắt mạch dầu cũ và có khả năng hoạt động trong mạch AC và DC. Việc lắp đặt, điều chỉnh tiếp theo và vận hành các thiết bị chân không điện áp cao là các quy trình tốn thời gian quyết định chức năng tiếp theo của chúng. Do đó, các hoạt động được liệt kê chỉ được giao cho các chuyên gia có trình độ phù hợp.
Khi cài đặt thiết bị, phải tuân thủ trình tự các thao tác thiết lập. Việc tuân thủ yêu cầu này là cơ sở cho sự an toàn của nhân viên vận hành hoặc thợ điện đang làm nhiệm vụ được phép làm việc với thiết bị điện áp cao.
Các sản phẩm thuộc loại cầu dao chân không cần được lựa chọn và đánh giá chuyên nghiệp, vì hoạt động của chúng gắn liền với điện áp cao.
