Download
1 / 33
E N D
Kõrgepingeseadmed Vaakumlülitid
Поскольку разреженный газ (10-6 …10-8 Н/см2) обладает электрической прочностью, в десятки раз превышающей прочность газа при атмосферном давлении, то это свойство широко используется в высоковольтных выключателях: в них при размыкании контактов в вакууме сразу же после первого прохождения тока в дуге через ноль изоляция восстанавливается, и дуга вновь не загорается. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда — вакуумной дуги, существование которой поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, проводит электрический ток, поэтому ток протекает между контактами до момента его перехода через ноль. В момент перехода тока через ноль дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7… 10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других деталей дугогасящей камеры, восстанавливая электрическую прочность вакуумного промежутка. В то же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение (см. иллюстрацию процесса отключения).
Свойства вакуума: диэлектрическая прочность – 40кВ/мм (125kV/ l/8 дюйма) естественная отключающая способность – до 4 кА. расширенная отключающая способность – свыше 100кА в вакууме контакты выдерживают более 50000 срабатываний при номинальных значениях тока. отключение цепи возможно при значениях тока ниже 0,4 А минимум энергии, необходимой для выполнения коммутации. ( измеряется в Дж) вакуум безопасен для окружающей среды.
Vaakuumlüliti töö • Klaaskeraamilinekorpus; • Terasestotsakatted; • Liikumatuvasestkontaktvarras; • Liikuvvasestkontaktvarras; • Elektroodid (kontaktpind); • Terasestribidegakamber, mis on • kinnitatudliikuvavarda 4 külge; • 7,8,9 Ekraanid Kontaktpindade 5 tööon kõigesuuremavastutusega: peavadolemakaarelekindlad, mehaanilinevastupidavus, errosioonikindladjne
Vaakuumlüliti töö 2 • Klaaskeraamiline korpus; • Terasest otsakatted; • Liikumatu vasest kontaktvarras; • Liikuv vasest kontaktvarras; • Elektroodid (kontaktpind); • Terasest ribidega kamber, mis on • kinnitatud liikuva varda 4 kylge; • 7,8,9 Ekraanid 1 Kontaktpindade 5 tööon kõigesuurema vastutusega: peavadolemakaarelekindlad, mehaanilinevastupidavus, errosioonikindladjne
Vaakumlüliti mudel 1 – liikumatu kontakt 2 – ülemine kaas; 3 - ülemine isolaator; 4 – liikumatu kontaktpind; 5 – liikuv kontaktpind ; 6 - metallist ekraan; 8 – alumine kaas; 6 – alumine isolaator; 9 - silfoon (kindlustab liikuva kontakti kiikumise; 10 – liikuv kontakt.Kontakt pinnad valmistatkse põhiliselt metallkeraamilistes materjalidest, näiteks vask ja kroom suhetes 50% ja 50 %). Sellega kindlustatakse suur väljalülimise võime, kulumiskindlus ning takistatakse pindadele keevispunktide teket.
Lüliti 1 -Kolmpoolust, kinnitatudalusele; 2 - alus (raam); 3 – võll; 4 – väljalülimisvedru, mis asub võlli sees (торсион) Üks ots jäigalt kinnitatud alusele, teinevõlliga; 5 - Elektromagnetid, mis asuvad alusel. Töötavad võlli kangidele. 6 – mehaaniline lukustus, mis fikseerib kontaktide sisselülimisasendi. Võlli ühes otsas asub seade, mis võimaldab käsitsi lülitit sisse lülitada (eemaldatava Käepideme abil. Mehaaniliste lõõkide mõju vähendamiseks vastav dempfer. Lüliti väljalülimine toimub eklektromagnetide abil. Ankur töötab vahetult mehaanilisele lukule.
Vaakumlülitite eelised • Lihtne ehitus (konstruktrsioon) • Suur töökindlus; • Suur kulumikindlus; • Väilesed mõõtmed; • Lõhke- ja tuleohutus ; • Müra puudumin operatsioonide teostamisel; • Ei saasta keskkonda; • Käidu mugavus; • Väikesed käidukulud. Vaakumlülitite puudused • Suhteliselt väikesed nimivoolud ja väljalülimisvoolud; • võimalikud ülepinged väikeste induktiivtakistite korral; • suhteliselt väike lülituste arv lühisvoolude korral.
Достоинствавакуумных выключателей: простота конструкции; надежность; высокая коммутационная износостойкость; малые размеры; пожаро- и взрывобезопасность; отсутствие шума при операциях; отсутствие загрязнения окружающей среды; удобство эксплуатации; малые эксплуатационные расходы. Недостатки:— сравнительно небольшие номинальные токи и токи отключения; — возможность коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов; — небольшой ресурс дугогасительного устройства по отключению токов короткого замыкания.
Вакуумная камера1 - неподвижный контакт2 - место подключения3 - изолятор (керамический)4 - коммутационная камера5 - металлический сильфон6 - направляющая шайба7 - подвижный контакт8 - резьба для присоединения к приводу
Процесс отключения тока в вакуумной камере происходит следующим образом. После расхождения контактов дуга отключаемого тока, вызвавшая испарение материалаконтактов, гасится при первом переходе тока через нуль. Пары металла, образованные дугой отключаемого тока, конденсируются на поверхности контактов в течение нескольких микросекунд после погасания дуги, теряя при этом свои токопроводящие свойства. После конденсации паров металла на поверхности контактов изоляционный промежуток между ними восстанавливает свои изоляционные свойства. Пары металлов в очень малом количестве конденсируются на поверхности коммутационной камеры (4), которая защищает керамические изоляторы (3) от напыления проводящим металлическим слоем и, тем самым, защищает от нарушения их изоляционных свойств, т.е. коммутационная камера выступает как защита от нарушения диэлектрической прочности изоляторов (3).
При расхождении контактов в вакуумной камере возникает электрическая дуга, представляющая собой проводящую среду из паров металла контактов. Для токов отключения до 10 кА дуга равномерно распределена по поверхности контактов , т.е. имеется случай, так называемой, диффузной вакуумной дуги. При более высоких токах, из- за пинч-эффекта, дуга в вакуумной камере сосредоточена в одной точке [38]. С целью исключения термических перегрузок контактов при токах к.з. до 50 кА была изобретена, так называемая, контактная система с радиальным магнитным полем или RMF-система. RMF контактная система устроена таким образом, что магнитное поле отключаемого тока заставляет дугу вращаться по поверхности контактов. Эксплуатационные требования гашения дуги в вакуумной среде при токе к.з. более чем 50 кА дали толчок к изобретению камеры с аксиальным магнитным полем или AMF-системы, являющейся особым видом контактной системы.
Рис. Контактные системы:а) RMF(radial magnetic field) радиальная, при токах к.з. до 50 кА ;б) AMF(axial magnetic field) аксиальнаяпри токе к.з. более чем 50 кА
Разрез полюса выключателя ООО «Астер Электро»
Блок схема выключателя и блока управления
Преимущества вакуумного выключателя BB/AST: • Применен привод с минимальным количеством деталей, без шарнирных соединений и дополнительных узлов трения. • Установлен постоянный магнит из редкоземельного сплава NdFeB на защелке выключателя, который исключает вероятность несанкционированного отключения. • Комплектуется компактной вакуумной дугогасительной камерой, изготовленной с Всероссийским энергетическим институтом им. Ленина совместно с НПО «Эковакуум». • Выключатель выдерживает протекание тока термической стойкости в течение 3 с – • Усиленная изоляция полюсов выключателя гарантирует отсутствие пробоев. • Гарантийный срок эксплуатации -7 лет. Срок службы – 30 лет. • Размеры выключателя позволяют использовать его в любых камерах и ячейках. • Полупроводниковый блок управления обеспечивает снижение времени замкнутого состояния контактов при АПВ до 45 мс. • Время, в течение которого можно совершить нормированное отключение выключателя после исчезновения оперативного напряжения, не менее 10 ч.
Инновационная разработка на основе нового поколения вакуумных камер. • Напряжение , кВ 110. • Номинальный ток , А 2000. • Ток отключения ,кА 31,5.
