진공 스위치: 장치 및 작동 원리 + 선택 및 연결의 뉘앙스

진공 회로 차단기인 전기 장치는 전기 고전압 네트워크의 일부로 작동하도록 고안된 장치입니다.그것은 전기 아크의 즉각적인 소멸이 달성되는 진공 챔버라는 설계 특징에서 그 이름을 얻었습니다.

이 장치는 비상 상황이 발생하거나 일상적인 작동의 일부로 장비를 차단하도록 설계된 스위치로 사용됩니다. 진공 정류자가 무엇이며 왜 필요한지 자세히 살펴 보겠습니다.

고전압 진공 스위치는 어떻게 작동합니까?

스위치 설계에 사용되는 진공 챔버 기능의 기본은 방전 상태의 가스의 물리적 특성입니다. 이러한 조건에서 전기 강도로 특징지어지는 가스 특성은 증가하는 방향으로 크게 변합니다.

매우 희박한 환경의 효과(범위: 10^-6 10까지^-8 N/cm²)은 전기 접점 그룹이 통과하는 가스 진공 챔버로 보완된 스위치 설계에 성공적으로 사용됩니다.

진공 회로 차단기 모델 중 하나는 전력 전기 네트워크 작동에 사용되는 장치입니다. 이 장치는 유사한 장치에 비해 더 현대적이고 안정적인 것으로 간주되지만 유형은 다릅니다.

접점 그룹을 통해 흐르는 전류(접점이 분리되는 순간)는 방전(아크)을 형성합니다.아크 연소는 필연적으로 고온에서 형성되는 금속 증기의 부분적인 이온화로 인해 발생합니다. 형성된 플라즈마를 통한 접점 사이의 전류 흐름은 전류가 제로 버스로 전환될 때까지 유지됩니다.

"0"을 통과하는 순간이 오자마자 전기 아크가 꺼집니다. 전체 프로세스는 7-10 마이크로초를 넘지 않습니다.

진공 스위치 설계

설계를 고려한 다양한 진공 회로 차단기는 상당히 큽니다. 따라서 이들 장치의 특징을 전체적으로 제시하는 것은 어렵다. 한편, 설계 차이에 관계없이 작동 원리는 변경되지 않습니다.

폭발물의 블록 다이어그램: 1 – 상부 터미널; 2 – 진공 챔버; 3 – 폴리머 절연체; 4 - 낮은 출력; 5 – 스트립 접촉; 6 – 파워 스프링; 7 – 견인봉; 8 – 트립 스프링; 9 – 기어 레버; 10 – 구동축; 11 – 출시; 12 - 본체

일반적인 정보를 고려해보자 3극 진공 스위치, 스프링 모터 드라이브가 장착되어 있습니다. 이 장치는 실내 또는 실외 설치용으로 설계되었습니다. 어쨌든 설치는 특수 배전 금속 상자 내부에서 수행됩니다.

이 장치는 국가 경제의 다양한 분야에서 사용될 수 있습니다. 그러나 몇 가지 제한 사항이 있습니다.

따라서 진공 회로 차단기는 다음 조건에서의 설치 및 후속 작동에 적합하지 않습니다.

• 화재나 폭발성 대기가 있는 공간;
• 빈번한 전환을 제공하도록 설계된 설비;
• 모바일 (모바일) 유형 설치;
• 바다와 강 선박의 에너지 시스템.

진공형 회로 차단기에는 일반적으로 두 가지 유형의 설계가 있습니다.

1. 영구 설치용.
2. 하드웨어 카트를 사용하여 설치하는 경우.

디자인에 관계없이 장치의 본체 영역에는 아크 소화 챔버가 장착된 3개의 극이 포함되어 있습니다.

진공 챔버 내부에는 스프링 모터 메커니즘으로 구동되는 이동식 접촉기가 있습니다. 장치 본체는 디스플레이 요소와 제어 장치가 포함된 전면 패널로 보완됩니다.

스위치의 외부 주요 요소: 1 – 장치의 극; 2 – 활성화 잠금 메커니즘; 3 – 리프팅 창; 4 – 외부 회로를 차단하는 기계 핸들

주회로의 3극은 기둥 형태로 만들어집니다. 폴의 위치는 일반적으로 스프링 모터 구동 섀시 후면에 있습니다. 각 극에는 고분자 절연체 내부에 둘러싸인 아크 소화실이 장착되어 있습니다. 절연체 본체는 전기적 강도를 높이기 위해 리브 모양으로 되어 있습니다.

각 진공 챔버 내부에는 이동 가능하고 고정된 두 요소로 구성된 접촉 그룹이 장착되어 있습니다. 이동 접점 요소는 견인 절연체를 통해 스위칭 메커니즘에 연결됩니다. 다음은 하단 접점 핀과의 연결입니다. 그리고 고정 접점은 장치의 상부 접점 단자에 원추형 맞춤을 통해 연결됩니다.

스위치 드라이브는 어떻게 작동합니까?

진공 챔버의 이동 접점은 스프링 모터 드라이브의 샤프트에 기계적으로 연결됩니다. 프리코킹(장력 상태로 설정)된 파워 스프링으로 인해 제어 버튼이나 기타 메커니즘을 누르는 것만으로 쉽게 구동을 활성화할 수 있습니다.

진공 챔버의 블록 다이어그램: 1 – 고정 접점 단자대; 2 – 고정 접점; 3 - 이동 접점; 4 – 금속 스크린; 5 – 세라믹(폴리머) 절연체; 6 – 벨로우즈; 7 – 이동 접점 단자대

스프링(보통 2개의 스프링)은 체인 드라이브로 충전됩니다. 장비의 일반 작동 모드에는 기어박스가 장착된 전기 모터를 사용하여 스프링을 충전하는 작업이 포함됩니다. 동시에 사고 나 전력 손실시 사용되는 수동 코킹 핸들이 있습니다.

쏠린 스프링은 방아쇠 메커니즘에 의해 고정됩니다. 이 메커니즘은 전자기 드라이브 또는 전원 버튼을 통해 제어됩니다. 활성화 모드가 활성화되면 잠금이 해제되고 스프링의 장력으로 인해 캠 메커니즘이 활성화됩니다. 이는 차례로 진공 챔버의 이동 접점의 스위칭 메커니즘에 기계적으로 연결된 샤프트에 작용합니다.

진공 회로 차단기를 끄는 작업은 전자석이나 버튼을 사용하여 "끄기" 모드를 활성화하여 수행됩니다. 동작 순서는 첫 번째 모드와 거의 동일합니다. 여기에는 트립 파워 스프링도 포함되며 그 상태는 트립 트리거에 의해 설정됩니다.

제어판 및 표시 요소: 1 – "켜짐" 모드; 2 – "오프" 모드; 3 – 스프링의 코킹 상태; 4 - 릴리스된 스프링 상태

조작의 편의성과 장치 작동 제어는 제어판을 통해 제공됩니다. 패널 전면에는 사이클 카운터, 충전 스프링 상태 표시기, 진공 스위치 상태 표시기 등의 요소가 있습니다.

인출구조의 특징

인출형 장비는 특수 장비 트롤리를 기반으로 조립됩니다. 이 액세서리를 사용하여 스위치를 캐비닛에 삽입하거나 캐비닛 밖으로 삽입할 수 있습니다.

하드웨어 트롤리는 장치를 운반하는 역할을 할 뿐만 아니라 스위치를 캐비닛에 밀어넣자마자 장치를 테스트 모드 또는 작동 모드로 전환하는 컨트롤러 역할도 합니다.

하드웨어 트롤리: 1 – 롤러(4개); 2 – 기본; 3, A – 이동식 베이스; 4 – 핸들(2개); 5 – 손잡이 소켓; 6 – 차단 막대; 7 – 고정 요소; 8 – 보조 회로용 커넥터; 9 – 장치 잠금 메커니즘; 10 - 연락처 차단; 11 – 나사 고정 바; B - 고정 부분

진공 스위치는 트롤리의 움직이는 부분에 직접 부착됩니다. 고정은 볼트 연결을 사용하여 수행됩니다. 한편, 하드웨어 트롤리에는 움직이는 부분의 구동이 고정되는 고정 부분도 있습니다. 고정 모듈에 대한 이동 모듈의 이동은 트롤리 제어 핸들의 나사에 의해 수행됩니다.

움직이는 부분은 갈바니 코팅 처리된 4개의 바퀴가 달린 금속 베이스입니다. 접지 전극의 외부 기계적 잠금(압력 막대), 구동 나사 잠금 장치, 블록 접점, 스위치 잠금 메커니즘 및 이동 또는 고정을 보장하는 기타 요소가 있습니다.

장치 설치 및 연결

진공 회로 차단기 설치를 시작하기 전에 외부에서 접근 가능한 모든 요소를 ​​검사하여 손상이나 결함이 없는지 확인해야 합니다. 그런 다음 보풀이 없는 마른 천을 사용하여 기둥의 절연 표면을 청소합니다.

절연 표면에 칩, 균열 또는 변형된 부분이 있는 경우 시스템에 장비를 도입하는 것이 허용되지 않습니다. 보조 회로의 회로와 섀시 버스의 연결을 확인해야 합니다.

설치된 장치를 확인합니다. 여기에서는 모든 세부 사항, 모든 패스너 요소를 주의 깊게 확인하는 것이 중요합니다. 작은 실수도 용서하지 않는 고전압 장치

설치하기 전에 수동으로 스위치를 켜서(전원 없이 유휴) 스위치의 기능을 확인하고 제어판 표시기가 올바른 위치에 있는지 확인해야 합니다. 그런 다음 기둥 덮개가 있는지 확인해야 합니다. 1600A 이상의 정격 장비를 사용하는 경우 설치 전에 보호 커버를 제거해야 합니다.

네트워크에 직접 연결

스위치 단자에 연결하기 전에 전원 케이블 도체의 접촉 팁 단자를 청소해야 합니다.

제거 절차는 사용된 터미널 재료에 따라 다릅니다.

• 추가 코팅이 없는 구리 및 알루미늄 단자의 경우 M20 입자 이하의 사포로 청소한 후 금속 표면을 탈지합니다.
• 구리 또는 알루미늄 단자가 은층으로 코팅되어 있는 경우 보푸라기가 없는 천으로 청소하면 충분합니다.

단자의 은도금이 5% 이상 손상된 케이블은 사용할 수 없습니다. 이 경우 손상된 부품을 교체해야 합니다. 전선 연결용 단자에 대한 자세한 내용은 다음에서 확인할 수 있습니다. 이 자료.

외부 도체는 외부 도체로부터 장치 단자에 기계적 힘이 생성되지 않는 방식으로 진공 스위치 단자에 연결됩니다. 연결은 편평한 탄성 금속 와셔를 사용하는 볼트 커플링을 통해 이루어집니다.

접지는 어떻게 이루어지나요?

고정 장치는 "접지"라고 표시된 지점에서 볼트 연결(M12)을 사용하여 "접지" 플랫폼에 직접 연결됩니다.

장치가 접지되는 장비 카트 및 스위치 섀시의 구조 요소입니다. 일반적으로 이러한 점은 요소 옆에 해당 기호로 표시됩니다.

연결 전 '접지' 접점 부분을 탈지해야 합니다. 접지 도체는 단면적이 충분한 버스(전기 설치 규칙), 유연한 와이어 또는 편조 도체여야 합니다. 접점 패드에 도체를 배치하기 전에 특수 윤활제(CIATIM-203)로 접점 표면을 윤활하십시오.

인출형 설계는 장비 카트의 요소를 사용하여 접지됩니다. 진공 회로 차단기의 접지는 고정 요소도 있는 하드웨어 트롤리의 구조를 통해 수행됩니다.

장치 작동

장치는 설치 및 준비된 장비를 추가로 확인한 후 작동됩니다. 특히 접지의 신뢰성, 조립 부품의 고정 상태, 가열 요소에 대한 냉각 매체의 접근을 점검합니다.

로제트 접촉 그룹의 라멜라와 접촉하는 전류 운반 막대의 표면은 소량의 CIATIM 윤활제로 처리해야 합니다. 일반적으로 승인 테스트 시 PES에서 제공하는 모든 절차를 수행하고 작동 전압이 허용 한계에 해당하는지 확인해야 합니다.

진공 회로 차단기 설치. 설치 작업은 자격을 갖춘 인력만이 수행할 수 있습니다. 고전압 장비를 서비스하도록 선택된 직원에게도 동일한 요구 사항이 적용됩니다.

1000V 이상의 전압에서 작동하는 전기 설비를 서비스할 권한이 있는 직원은 진공 회로 차단기를 작동할 수 있습니다. 서비스 담당자에 대해 승인된 액세스 그룹은 세 번째 이상이어야 합니다. 장비 작업을 시작하기 전에 직원은 특정 장비 모델의 복잡성을 연구하기 위해 최소한의 기술적인 작업을 수행합니다.

진공 회로 차단기를 선택하는 방법은 무엇입니까?

장치는 설치 현장의 기존 네트워크 매개변수와 관련하여 고려되는 공칭 매개변수를 고려하여 선택됩니다. 작동 조건에 대해 예상되는 최대 부하 작동 모드의 기준에 따라 선택됩니다.

진공 회로 차단기의 정격 전압은 회로 차단기를 통해 전원이 공급되는 시스템의 정격 전압과 같거나 높아질 수 있습니다.

정격 장기 전류 매개변수는 제공된 시스템의 정격 전류보다 높게 선택됩니다. 정격 차단 전류 매개변수는 최대값 이상으로 선택됩니다. 정격 전류 단락(접촉 발산 순간이 고려됨).

기술 사양 플레이트는 스위치를 선택할 때 가장 먼저 주목하는 사항입니다. 매개변수 값을 기반으로 장치가 특정 설치에 적합한지 여부를 이미 결정할 수 있습니다.

가능한 단락 조건의 관점에서 가장 심각한 조건을 고려하여 선택됩니다.

비주기적 구성 요소 값은 모든 위상 라인에서 전압이 0인 단락 회로 조건을 고려하여 계산됩니다. 이 경우 장비 제조업체가 설정한 비주기적 전류 매개변수를 고려해야 합니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

다음 비디오에서 진공 회로 차단기의 설계, 작동 원리 및 설치 조건에 대한 더 많은 자료를 배울 수 있습니다.

진공 스위치는 비교적 간단하고 안정적인 구조라는 점에서 다른 유형의 장치와 다릅니다. 따라서 이러한 유형의 장비는 불만없이 오랫동안 사용됩니다. 자연적인 마모 수명은 최소 20,000회 이상의 작업 횟수로 결정되며 적시에 유지 관리를 수행하면 수명이 5~10% 증가합니다.한편, 폭발적인 유지 관리는 소수의 가벼운 작업으로 제한됩니다.

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