Vakuumli o'chirgichning rivojlanishi va xususiyatlariga umumiy nuqtai

[Vakuumli o'chirgichning rivojlanishi va xususiyatlari haqida umumiy ma'lumot]: vakuumli o'chirgich kontaktlari yopiq va vakuumda ochiladigan o'chirgichni anglatadi.Vakuumli o'chirgichlar dastlab Buyuk Britaniya va Qo'shma Shtatlar tomonidan o'rganilgan, keyin esa Yaponiya, Germaniya, sobiq Sovet Ittifoqi va boshqa mamlakatlarda ishlab chiqilgan.Xitoy 1959 yildan boshlab vakuumli o'chirgichlar nazariyasini o'rganishni boshladi va 1970-yillarning boshida rasmiy ravishda turli xil vakuumli o'chirgichlarni ishlab chiqardi.

Vakuum to'xtatuvchisi kontaktlari yopiq va vakuumda ochiladigan o'chirgichni anglatadi.

Vakuumli o'chirgichlar dastlab Buyuk Britaniya va Qo'shma Shtatlar tomonidan o'rganilgan, keyin esa Yaponiya, Germaniya, sobiq Sovet Ittifoqi va boshqa mamlakatlarda ishlab chiqilgan.Xitoy 1959 yilda vakuumli o'chirgichlar nazariyasini o'rganishni boshladi va 1970-yillarning boshlarida rasmiy ravishda turli xil vakuumli o'chirgichlarni ishlab chiqardi.Vakuum to'xtatuvchisi, ish mexanizmi va izolyatsiya darajasi kabi ishlab chiqarish texnologiyalarining doimiy innovatsiyalari va takomillashtirilishi vakuumli elektron to'xtatuvchining jadal rivojlanishiga olib keldi va katta quvvat, miniatyura, razvedka va ishonchlilikni tadqiq qilishda bir qator muhim yutuqlarga erishildi.

Tez-tez ishlashga yaroqli, yaxshi yoyni o'chirish xususiyatlarining afzalliklari, uzoq elektr muddati, yuqori ishlash ishonchliligi va uzoq vaqt xizmat ko'rsatmaslik muddati bilan vakuumli o'chirgichlar shahar va qishloq elektr tarmoqlarini o'zgartirish, kimyo sanoati, metallurgiya, temir yo'lda keng qo'llanilgan. Xitoyning energetika sanoatida elektrlashtirish, tog'-kon sanoati va boshqa tarmoqlar.Mahsulotlar o'tmishdagi ZN1-ZN5 ning bir nechta navlaridan tortib, hozirda o'nlab model va navlargacha.Nominal oqim 4000A ga etadi, uzilish oqimi 5OKA ga, hatto 63kA ga etadi va kuchlanish 35kV ga etadi.

Vakuumli o'chirgichning rivojlanishi va xususiyatlari bir necha asosiy jihatlardan, jumladan vakuum to'xtatuvchini ishlab chiqish, ishlash mexanizmini ishlab chiqish va izolyatsiyalash strukturasini ishlab chiqishda ko'rib chiqiladi.

Vakuum to'xtatuvchilarning rivojlanishi va xususiyatlari

2.1Vakuum to'xtatuvchilarni ishlab chiqish

Yoyni o'chirish uchun vakuumli muhitdan foydalanish g'oyasi 19-asrning oxirida ilgari surilgan va eng qadimgi vakuum to'xtatuvchisi 1920-yillarda ishlab chiqarilgan.Biroq, vakuum texnologiyasi, materiallar va boshqa texnik darajalarning cheklovlari tufayli o'sha paytda amaliy emas edi.1950-yillardan boshlab, yangi texnologiyaning rivojlanishi bilan vakuum to'xtatuvchilari ishlab chiqarishda ko'plab muammolar hal qilindi va vakuum kaliti asta-sekin amaliy darajaga yetdi.1950-yillarning o'rtalarida Amerika Qo'shma Shtatlarining General Electric kompaniyasi nominal uzilish oqimi 12KA bo'lgan vakuumli o'chirgichlar partiyasini ishlab chiqardi.Keyinchalik, 1950-yillarning oxirida, transvers magnit maydon kontaktlari bo'lgan vakuumli to'xtatuvchilarning rivojlanishi tufayli nominal uzilish oqimi 3OKA ga ko'tarildi.1970-yillardan keyin Yaponiyaning Toshiba Electric kompaniyasi uzunlamasına magnit maydon kontaktlari bilan vakuumli to'xtatuvchini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi, bu esa nominal uzilish oqimini 5OKA dan oshib ketdi.Hozirgi vaqtda vakuumli o'chirgichlar 1KV va 35kV quvvat taqsimlash tizimlarida keng qo'llanilgan va nominal uzilish oqimi 5OKA-100KAo ga yetishi mumkin.Ba'zi mamlakatlarda 72kV/84kV vakuumli uzilishlar ham ishlab chiqarilgan, ammo ularning soni kichik.DC yuqori voltli generator

So'nggi yillarda Xitoyda vakuumli o'chirgichlar ishlab chiqarish ham jadal rivojlandi.Hozirgi vaqtda mahalliy vakuum to'xtatuvchilari texnologiyasi xorijiy mahsulotlar bilan bir qatorda.Vertikal va gorizontal magnit maydon texnologiyasi va markaziy ateşleme aloqa texnologiyasidan foydalangan holda vakuum to'xtatuvchilari mavjud.Cu Cr qotishma materiallaridan tayyorlangan kontaktlar Xitoyda 5OKA va 63kAo vakuumli to'xtatuvchilarni muvaffaqiyatli uzib qo'ydi, ular yuqori darajaga yetdi.Vakuum to'xtatuvchisi maishiy vakuum to'xtatuvchilardan to'liq foydalanishi mumkin.

2.2Vakuum to'xtatuvchining xususiyatlari

Vakuumli kamon o'chirish kamerasi vakuumli o'chirgichning asosiy komponentidir.U shisha yoki keramika bilan qo'llab-quvvatlanadi va muhrlanadi.Ichkarida dinamik va statik kontaktlar va ekran qoplamalari mavjud.Kamerada salbiy bosim mavjud.Vakuum darajasi 133 × 10 To'qqiz 133 × LOJPa bo'lib, uning yoyni o'chirish qobiliyatini va sinish paytida izolyatsiya darajasini ta'minlash uchun.Vakuum darajasi pasayganda, uning sindirish ko'rsatkichlari sezilarli darajada kamayadi.Shuning uchun vakuumli kamon o'chirish kamerasiga hech qanday tashqi kuch ta'sir qilmasligi va qo'l bilan taqillatmasligi yoki urilmasligi kerak.Ko'chirish va texnik xizmat ko'rsatish paytida uni ta'kidlamaslik kerak.Yiqilish paytida vakuum yoyi o'chirish kamerasining shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun vakuum o'chirgichga biror narsa qo'yish taqiqlanadi.Yetkazib berishdan oldin vakuumli o'chirgich qat'iy parallellik tekshiruvidan o'tishi va yig'ilishi kerak.Texnik xizmat ko'rsatish vaqtida bir xil kuchlanishni ta'minlash uchun kamon o'chirish kamerasining barcha murvatlari mahkamlanishi kerak.

Vakuum to'xtatuvchisi tokni to'xtatadi va vakuumli yoyni o'chirish kamerasidagi yoyni o'chiradi.Shu bilan birga, vakuumli elektron to'xtatuvchining o'zi vakuum darajasining xususiyatlarini sifat va miqdoriy jihatdan nazorat qilish uchun qurilmaga ega emas, shuning uchun vakuum darajasini pasaytirish xatosi yashirin xatodir.Shu bilan birga, vakuum darajasining pasayishi vakuumli elektron to'xtatuvchining haddan tashqari oqimni o'chirish qobiliyatiga jiddiy ta'sir qiladi va elektron to'xtatuvchining xizmat qilish muddatining keskin pasayishiga olib keladi, bu jiddiy bo'lsa, kalit portlashiga olib keladi.

Xulosa qilib aytganda, vakuum to'xtatuvchining asosiy muammosi vakuum darajasining pasayishi hisoblanadi.Vakuumni kamaytirishning asosiy sabablari quyidagilardan iborat.

(1) Vakuum o'chirgich nozik komponent hisoblanadi.Zavoddan chiqqandan so'ng, elektron quvur zavodi ko'p marta tashish zarbalari, o'rnatish zarbalari, tasodifiy to'qnashuvlar va hokazolardan keyin shisha yoki keramik plombalarning oqishi bo'lishi mumkin.

(2) Vakuum to'xtatuvchining moddiy yoki ishlab chiqarish jarayonida muammolar mavjud va bir nechta operatsiyalardan keyin oqish nuqtalari paydo bo'ladi.

(3) Elektromagnit ish mexanizmi kabi bo'linadigan turdagi vakuumli elektron to'xtatuvchisi uchun, ishlayotganda, ishlaydigan aloqaning katta masofasi tufayli u to'g'ridan-to'g'ri sinxronizatsiya, sakrash, haddan tashqari harakatlanish va kalitning boshqa xususiyatlariga ta'sir qiladi. vakuum darajasini pasaytirish.DC yuqori voltli generator

Vakuum to'xtatuvchining vakuum darajasini pasaytirish uchun davolash usuli:

Vakuum to'xtatuvchisini tez-tez kuzatib boring va vakuum to'xtatuvchining vakuum darajasi belgilangan diapazonda bo'lishini ta'minlash uchun vakuum to'xtatuvchining vakuum darajasini o'lchash uchun vakuum kalitining vakuum sinov qurilmasidan muntazam ravishda foydalaning;Vakuum darajasi pasayganda, vakuum to'xtatuvchisi almashtirilishi kerak va zarba, sinxronizatsiya va sakrash kabi xarakterli testlar yaxshi bajarilishi kerak.

3. Ishlash mexanizmini ishlab chiqish

Ishlash mexanizmi vakuumli o'chirgichning ishlashini baholashning muhim jihatlaridan biridir.Vakuumli o'chirgichning ishonchliligiga ta'sir qiluvchi asosiy sabab - bu mexanizmning mexanik xususiyatlari.Ishlash mexanizmining rivojlanishiga ko'ra, uni quyidagi toifalarga bo'lish mumkin.DC yuqori voltli generator

3.1Qo'lda ishlash mexanizmi

To'g'ridan-to'g'ri yopilishga tayanadigan ish mexanizmi qo'lda ishlaydigan mexanizm deb ataladi, bu asosan past kuchlanish darajasi va past nominal uzilish oqimi bilan o'chirgichlarni ishlatish uchun ishlatiladi.Qo'lda ishlaydigan mexanizm sanoat va tog'-kon korxonalaridan tashqari tashqi energiya bo'limlarida kamdan-kam qo'llaniladi.Qo'lda ishlaydigan mexanizm tuzilmasi bo'yicha oddiy, murakkab yordamchi uskunalarni talab qilmaydi va kamchiliklari bor, u avtomatik ravishda qayta yopilmaydi va faqat mahalliy sharoitda ishlaydi, bu etarli darajada xavfsiz emas.Shu sababli, qo'lda ishlaydigan mexanizm deyarli energiyani qo'lda saqlash bilan bahorning ishlash mexanizmi bilan almashtirildi.

3.2Elektromagnit ishlash mexanizmi

Elektromagnit kuch bilan yopilgan ish mexanizmi elektromagnit ishlaydigan mexanizm d deyiladi.CD17 mexanizmi mahalliy ZN28-12 mahsulotlari bilan muvofiqlashtirilgan holda ishlab chiqilgan.Strukturada u vakuum to'xtatuvchining oldida va orqasida ham joylashtirilgan.

Elektromagnit ishlaydigan mexanizmning afzalliklari oddiy mexanizm, ishonchli ishlash va past ishlab chiqarish narxidir.Kamchiliklari shundaki, yopilish lasan tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat juda katta va uni tayyorlash kerak [Vakuumli o'chirgichning rivojlanishi va xususiyatlariga umumiy nuqtai]: Vakuum to'xtatuvchisi kontaktlari yopilgan va ochilgan o'chirgichga ishora qiladi. vakuumda.Vakuumli o'chirgichlar dastlab Buyuk Britaniya va Qo'shma Shtatlar tomonidan o'rganilgan, keyin esa Yaponiya, Germaniya, sobiq Sovet Ittifoqi va boshqa mamlakatlarda ishlab chiqilgan.Xitoy 1959 yildan boshlab vakuumli o'chirgichlar nazariyasini o'rganishni boshladi va 1970-yillarning boshida rasmiy ravishda turli xil vakuumli o'chirgichlarni ishlab chiqardi.

Qimmat batareyalar, katta yopilish oqimi, katta hajmli tuzilish, uzoq ishlash muddati va bozor ulushi asta-sekin kamayadi.

3.3Bahor ish mexanizmi DC yuqori voltli generator

Bahor ishlaydigan mexanizmi kalitni yopish harakatini amalga oshirish uchun quvvat sifatida saqlangan energiya bahoridan foydalanadi.U ishchi kuchi yoki kichik quvvatli AC va shahar motorlari tomonidan boshqarilishi mumkin, shuning uchun yopish quvvati asosan tashqi omillardan (masalan, quvvat manbai kuchlanishi, havo manbasining havo bosimi, gidravlik bosim manbasining gidravlik bosimi) ta'sir qilmaydi, bu nafaqat yuqori yopilish tezligiga erishing, lekin tez avtomatik takroriy yopish jarayonini ham amalga oshiring;Bunga qo'shimcha ravishda, elektromagnit ish mexanizmi bilan solishtirganda, bahor ish mexanizmi arzon va arzon narxga ega.Bu vakuumli o'chirgichda eng ko'p ishlatiladigan operatsion mexanizm bo'lib, uning ishlab chiqaruvchilari ham ko'proq, ular doimo takomillashib boradi.CT17 va CT19 mexanizmlari odatiy bo'lib, ular bilan ZN28-17, VS1 va VGl ishlatiladi.

Umuman olganda, bahor ish mexanizmi yuzlab qismlarga ega va uzatish mexanizmi nisbatan murakkab, yuqori ishlamay qolish darajasi, ko'plab harakatlanuvchi qismlar va yuqori ishlab chiqarish jarayoni talablari.Bundan tashqari, bahorning ishlash mexanizmining tuzilishi murakkab bo'lib, ko'plab toymasin ishqalanish sirtlari mavjud va ularning aksariyati asosiy qismlarda.Uzoq muddatli ish paytida ushbu qismlarning aşınması va korroziyasi, shuningdek, moylash materiallarining yo'qolishi va qattiqlashishi operatsion xatolarga olib keladi.Asosan quyidagi kamchiliklar mavjud.

(1) O'chirish to'xtatuvchisi ishlashni rad etadi, ya'ni o'chirgichga ish signalini yopmasdan yoki ochmasdan yuboradi.

(2) Kalitni yopish mumkin emas yoki yopilgandan keyin uzilib qoladi.

(3) Baxtsiz hodisa yuz berganda, o'rni himoyasi harakati va elektron to'xtatuvchini ajratib bo'lmaydi.

(4) Yopuvchi lasanni yoqing.

Ishlash mexanizmining nosozlik sabablarini tahlil qilish:

O'chirish to'xtatuvchisi ishlashni rad etadi, bu kuchlanishning yo'qolishi yoki ish kuchlanishining past kuchlanishi, ish pallasining uzilishi, yopish bobini yoki ochilish lasanining uzilishi va yordamchi kalit kontaktlarining yomon aloqasi tufayli yuzaga kelishi mumkin. mexanizm ustida.

Kalitni yopib bo'lmaydi yoki yopilgandan keyin ochiladi, bu ishlayotgan quvvat manbaining past kuchlanishi, elektron to'xtatuvchining harakatlanuvchi kontaktining haddan tashqari ko'p harakatlanishi, yordamchi kalitning blokirovkalash kontaktining uzilishi va juda oz miqdorda bo'lishi mumkin. ishlaydigan mexanizmning yarim shaftasi va panja o'rtasidagi aloqa;

Baxtsiz hodisa vaqtida o'rni himoyasi harakati va o'chirgichni ajratib bo'lmadi.Ehtimol, ochiladigan temir yadroda temir yadroning moslashuvchan ta'siriga to'sqinlik qiladigan begona moddalar mavjud bo'lishi mumkin, ochiladigan qo'zg'alish yarim o'qi moslashuvchan aylana olmadi va ochilish operatsiya sxemasi uzilib qoldi.

Yopuvchi bobinni yoqishning mumkin bo'lgan sabablari quyidagilardir: DC kontaktorni yopilgandan keyin uzib bo'lmaydi, yordamchi kalit yopilgandan keyin ochilish holatiga qaytmaydi va yordamchi kalit bo'sh.

3.4Doimiy magnit mexanizmi

Doimiy magnit mexanizmi elektromagnit mexanizmni doimiy magnit bilan organik ravishda birlashtirish uchun yangi ish printsipidan foydalanadi, yopilish va ochilish holatida va qulflash tizimida mexanik qoqilish natijasida yuzaga keladigan salbiy omillardan qochadi.Doimiy magnit tomonidan ishlab chiqarilgan ushlab turish kuchi har qanday mexanik energiya kerak bo'lganda vakuumli o'chirgichni yopish va ochish holatida ushlab turishi mumkin.U vakuum to'xtatuvchisi tomonidan talab qilinadigan barcha funktsiyalarni amalga oshirish uchun boshqaruv tizimi bilan jihozlangan.U asosan ikki turga bo'linishi mumkin: monostabil doimiy magnit aktuator va bistabil doimiy magnit aktuator.Bistabil doimiy magnit aktuatorning ishlash printsipi shundan iboratki, aktuatorning ochilishi va yopilishi doimiy magnit kuchga bog'liq;Monostabil doimiy magnitning ishlash mexanizmining ishlash printsipi energiya saqlash kamonining yordami bilan tezda ochilishi va ochilish holatini saqlab turishdir.Faqat yopilish doimiy magnit kuchni saqlab qolishi mumkin.Trede Electric kompaniyasining asosiy mahsuloti monostabil doimiy magnit aktuator bo'lib, mahalliy korxonalar asosan bistabil doimiy magnit aktuatorni ishlab chiqadi.

Bistable doimiy magnit aktuatorning tuzilishi o'zgaradi, lekin faqat ikkita turdagi printsiplar mavjud: ikkita lasan turi (nosimmetrik turdagi) va bitta lasan turi (assimetrik turdagi).Bu ikki tuzilma quyida qisqacha tanishtiriladi.

(1) Ikki bobinli doimiy magnit mexanizmi

Ikki bobinli doimiy magnit mexanizmi quyidagilar bilan tavsiflanadi: vakuum o'chirgichni ochilish va yopilish chegarasi holatida ushlab turish uchun doimiy magnitdan foydalanish, mexanizmning temir yadrosini ochilish holatidan yopilish holatiga surish uchun qo'zg'atuvchi lasandan foydalanish va foydalanish mexanizmning temir yadrosini yopish holatidan ochilish holatiga surish uchun boshqa qo'zg'alish bobini.Masalan, ABB ning VMl o'zgartirish mexanizmi ushbu tuzilmani qabul qiladi.

(2) Yagona lasan doimiy magnit mexanizmi

Yagona lasan doimiy magnit mexanizmi, shuningdek, vakuumli o'chirgichni ochish va yopishning chegaraviy pozitsiyalarida ushlab turish uchun doimiy magnitlardan foydalanadi, lekin ochish va yopish uchun bitta hayajonli lasan ishlatiladi.Ochish va yopish uchun ikkita qo'zg'alish bobini ham mavjud, lekin ikkita sariq bir tomonda va parallel bobinning oqim yo'nalishi qarama-qarshidir.Uning printsipi bitta bobinli doimiy magnit mexanizmi bilan bir xil.Yopish energiyasi asosan qo'zg'atuvchi bobindan keladi va ochilish energiyasi asosan ochilish bahoridan keladi.Misol uchun, Buyuk Britaniyada Whipp & Bourne kompaniyasi tomonidan ishga tushirilgan GVR ustunli vakuumli o'chirgich bu mexanizmni qabul qiladi.

Doimiy magnit mexanizmining yuqoridagi xususiyatlariga ko'ra, uning afzalliklari va kamchiliklarini umumlashtirish mumkin.Afzalliklar shundaki, strukturaning nisbatan soddaligi, bahor mexanizmi bilan solishtirganda, uning tarkibiy qismlari taxminan 60% ga kamayadi;Kamroq komponentlar bilan ishlamay qolish darajasi ham kamayadi, shuning uchun ishonchlilik yuqori;Mexanizmning uzoq xizmat qilish muddati;Kichik o'lcham va engil vazn.Kamchilik shundaki, ochilish xususiyatlariga ko'ra, harakatlanuvchi temir yadro ochilish harakatida ishtirok etganligi sababli, ochilganda harakatlanuvchi tizimning harakat inertsiyasi sezilarli darajada oshadi, bu qattiq ochilish tezligini yaxshilash uchun juda noqulay;Yuqori ish kuchi tufayli u kondansatör quvvati bilan cheklangan.

4. Izolyatsiya strukturasini ishlab chiqish

Tegishli tarixiy ma'lumotlarga asoslangan milliy elektr tizimidagi yuqori voltli o'chirgichlarning ishlashidagi avariya turlari bo'yicha statistik ma'lumotlar va tahlillarga ko'ra, hisob-kitoblarning ochilmasligi 22,67% ni;Hamkorlikdan bosh tortish 6,48% ni tashkil etdi;Buzilish va sodir bo'lgan baxtsiz hodisalar 9,07% ni tashkil etdi;Izolyatsiyadagi baxtsiz hodisalar 35,47% ni tashkil etdi;Noto'g'ri ishlash baxtsiz hodisasi 7,02% ni tashkil etdi;Daryolarning yopilishidagi baxtsiz hodisalar 7,95% ni tashkil qiladi;Tashqi kuch va boshqa baxtsiz hodisalar yalpi 11,439 ni tashkil etdi, ulardan izolyatsiyadagi baxtsiz hodisalar va ajratishni rad etish avariyalari eng ko'zga ko'ringan bo'lib, barcha baxtsiz hodisalarning taxminan 60% ni tashkil qiladi.Shuning uchun, izolyatsiya tuzilishi ham vakuumli elektron to'sarning asosiy nuqtasidir.Fazali ustun izolyatsiyasining o'zgarishi va rivojlanishiga ko'ra, uni asosan uch avlodga bo'lish mumkin: havo izolyatsiyasi, kompozit izolyatsiya va qattiq muhrlangan qutb izolatsiyasi.