1. Определение вакуумного выключателя
Название « вакуумный выключатель » происходит от того факта, что как среда гашения дуги, так и изолирующая среда контактного промежутка после гашения дуги находятся в высоком вакууме; он имеет преимущества компактного размера, легкого веса, частой работы и отсутствия необходимости в обслуживании дугового гашения. Использование в электросети более распространено. Вакуумный выключатель 35 кв представляет собой внутреннее устройство распределения электроэнергии в трехфазной системе переменного тока напряжением 3-10кВ и частотой 50Гц. В промышленных и горнодобывающих организациях электростанции и подстанции могут использоваться для защиты и управления электрическим оборудованием. Автоматические выключатели могут быть сконфигурированы в промежуточных шкафах, двухъярусных шкафах и стационарных шкафах для управления и защиты высоковольтного электрооборудования в зонах обслуживания и частого использования.
2. Конструкция вакуумного выключателя.
Вакуумные выключатели состоят из трех основных частей: вакуумной камеры , рабочего механизма, кронштейна и дополнительных компонентов.
2.1Операционная структура
В вакуумном выключателе используется установленный и надежный пружинный рабочий механизм накопления электроэнергии с электрическим включением, электрическим торможением, ручным накоплением энергии, ручным включением, ручным отключением и автоматическим отключением и отключением при перегрузке по току (или коротком замыкании). Всего шесть функций. Храповой механизм, кулачок, замыкающая пружина, размыкающая пружина, ручное расцепляющее звено, расцепляющее устройство и вспомогательный переключатель составляют механизм.
2.2 Что такое вакуум?
Состояние газа в определенном пространстве, которое намного ниже атмосферного давления окружающей среды, называется вакуумом. Степень вакуума , которая выражается значением абсолютного давления газа, используется для определения качества вакуума. Чем выше степень вакуума, тем ниже давление.
2.4 Каковы основные конструкции вакуумного прерывателя?
Вакуумный прерыватель состоит из воздухонепроницаемой изолирующей оболочки, токопроводящего контура, системы экранирования, контактов, сильфона и других деталей.
1) Герметичная система изоляции
Герметичная система изоляции состоит из воздухонепроницаемой изолирующей оболочки, подвижной торцевой крышки, неподвижной торцевой крышки и сильфона из нержавеющей стали, изготовленного из стекла или керамики. Для достижения эффективной герметичности между стеклом, керамикой и металлами, в дополнение к использованию строгих методов герметизации, воздухопроницаемость материала должна быть как можно ниже, а внутренний объем дегазации должен быть сведен к минимуму. Сильфоны из нержавеющей стали могут не только изолируют состояние вакуума в вакуумном прерывателе от внешней атмосферы, но также могут перемещать подвижный контакт и подвижный токопроводящий стержень в пределах заданного диапазона для выполнения операций включения и выключения вакуума.
2) Проводящая система
Токопроводящая система дугогасительной камеры состоит из неподвижного токопроводящего стержня, неподвижной поверхности дуги, неподвижного контакта, подвижного контакта, подвижной поверхности дуги и подвижного токопроводящего стержня. Неподвижный электрод состоит из неподвижного проводящего стержня, неподвижной поверхности бегущей дуги и неподвижного контакта; подвижный электрод состоит из подвижного контакта, подвижной поверхности дуги и подвижного токопроводящего стержня. Рабочий механизм замыкает два контакта за счет движения подвижного токопроводящего стержня и завершает соединение цепи, когда вакуумный выключатель, вакуумный выключатель нагрузки и вакуумный контактор, собранные вакуумным прерывателем, замкнуты.
3) Система защиты
Защитный цилиндр, защитная крышка и другие детали составляют систему защиты вакуумной камеры. Основные функции экранирующей системы заключаются в следующем: (1) предотвращение образования на контактах большого количества паров металла и разбрызгивания капель металла во время дугового разряда, загрязнения внутренней стенки изоляционной оболочки и снижения прочности изоляции или пробоя;
(2) Миниатюризации изоляционной оболочки вакуумной камеры способствует улучшение распределения электрического поля внутри вакуумной камеры, особенно для высоковольтных вакуумных ламп.
(3) Улавливание части энергии дуги и конденсация продуктов дуги. Большая часть тепла, создаваемого дугой, поглощается системой экранирования, что способствует повышению восстановительной способности среды между контактами, особенно когда вакуумный прерыватель прерывает ток короткого замыкания. Чем больше количество продуктов дуги, поглощаемых системой защиты, тем больше энергии она поглощает, что способствует увеличению отключающей способности вакуумного прерывателя.
4) Контактная система
Контакт — это место, где дуга образуется и гаснет, и к нему предъявляется множество требований с точки зрения материалов и конструкции.
(1) Контактный материал
К контактному материалу предъявляются следующие требования:
а, высокая отключающая способность
От материала требуются высокая электропроводность, низкая теплопроводность, огромная теплоемкость и низкая термоэлектронная эмиссия.
б. Высокое напряжение пробоя
Когда напряжение пробоя высокое, сила восстановления среды также высока, что помогает при гашении дуги.
в. Высокая стойкость к электрической коррозии
То есть он может выдержать дуговую абляцию при испарении минимального количества металла.
д. Стойкость к сварке плавлением.
е. Низкое значение тока перехвата, которое должно быть ниже 2,5 А.
f, низкое содержание воздуха
Все материалы, используемые внутри вакуумного прерывателя, должны иметь низкое содержание воздуха. Медный материал, в частности, должен представлять собой бескислородную медь, обработанную методом низкой концентрации газа. Для пайки необходимы серебряные и медные сплавы.
г. Материалы контактов вакуумного прерывателя для автоматических выключателей преимущественно изготовлены из медно-хромового сплава, причем медь и хром составляют по 50% от общего количества. На стыковой поверхности верхнего и нижнего контактов приварен лист медно-хромового сплава толщиной 3мм. Контактное гнездо, которое может быть изготовлено из бескислородной меди, является конечным компонентом.
(2) Контактная структура
Структура контактов оказывает существенное влияние на отключающую способность изолированного помещения. Эффект гашения дуги, вызванный соединениями различных конструкций, различается. Спиральные контакты бывают трех типов: чашка с желобом, чашка с продольным магнитным полем и чашка со спиральной структурой. Одним из них является стакан с продольным магнитным полем. Контакт прежде всего в форме структуры.
5) Сильфоны
Сильфон вакуумного прерывателя в первую очередь отвечает за то, чтобы подвижный электрод перемещался в определенном диапазоне и чтобы функция высокого вакуума вакуумного прерывателя сохранялась в течение длительного периода времени, а также за сохранение механического срока службы вакуумного прерывателя. Сильфон вакуумного прерывателя представляет собой тонкостенную деталь из нержавеющей стали толщиной 0,10,2 мм. Сильфон дугогасительной камеры расширяется и сжимается во время размыкания и замыкания вакуумного выключателя, и поперечное сечение сильфона подвергается различному натяжению. В результате срок службы сильфона следует рассчитывать на основе количества повторяющихся расширений и сжатий, а также рабочего давления. Температура нагрева рабочих условий влияет на срок службы сильфона. Остаточное тепло проводящего стержня передается сильфону, когда вакуумный прерыватель прерывает огромный ток короткого замыкания, повышая температуру сильфона. Когда температура поднимается до определенной точки, сильфоны устают, и срок их службы сокращается.