Kõrgepingeliinide kraanide projekteerimiseks kasutatakse traditsiooniliselt spetsiaalseid lülitusseadmeid. Nende üldnimetus on vaakumkaitselüliti, mis on seletatav kaarekustutuskambri omadustega. Nende seadmetega on võimalik üksikasjalikult tutvuda alles pärast nende välimuse tausta uurimist.
Ajalooline viide
Vaakumkaitselüliteid mainiti esmakordselt 20. sajandi 30. aastate alguses, kui seadmeid kasutati kuni 40 kV pingel töötavate suhteliselt nõrkade vooluahelate lahtiühendamiseks. Usaldusväärsete vaakumsiibrite saamiseks, mis suudavad suure potentsiaaliga ahelates märkimisväärseid voolusid välja lülitada, oli vaja läbi viia terve rida uuringuid. Nende rakendamise ajal, ligikaudu 1957. aastaks, uuriti täielikult ja süstematiseeriti kõrgepinge kaarpõlemisel täheldatud protsesse. Kulus veel kaks pikka aastakümmet, et liikuda üksikute koopiatena toodetud prototüüpidelt kaasaegsete seadmete masstootmiseni.
Tööpõhimõte
Kaarkustutuspõhimõte põhineb füüsikast tuntud tõsiasjal kunstlikult toodetud vaakumi kõrgest elektrilisest tugevusest ja erilistest isoleerivatest omadustest. Kui toitekontaktorid avanevad, moodustub kambris, kuhu need asetatakse, elektrikaar, mida toetavad nende pinnalt aurustuvad metalliosakesed. Selle stabiliseerimiseks vajalike tingimuste puudumine takistab vaakumkeskkonna kõrgete dielektriliste omaduste tõttu protsessi tipu teket.
Vaakumi olulise dielektrilise tugevuse tõttu nihkub kaare kustumise hetk punkti, mis eelneb selle arengu maksimumile. Elektrotehnikas nimetatakse seda nähtust "voolu lõikamiseks". Selle olemasolu mõjutab elektrivõrke negatiivselt, kuna selle protsessi tagajärjeks on liigpinge lülitumine.
Rakenduse ja töö omadused
Enamik kaasaegseid energiarajatisi on loobunud vananenud konstruktsioonidest ja lõpuks läinud üle uutele lülititele, mis on üsna kompaktsed ja ei vaja hooldust. See on tingitud järgmistest põhjustest:
- vaakumseade on tagasihoidlik ja ei vaja regulaarset kontaktide puhastamist ega keskkonna uuendamist;
- õliseadme töötamisel lekib täiteaine pidevalt;
- Andmelehe järgi ulatub vaakumseadmete kasutusiga 20 aastani, mis on palju kõrgem kui sama näitaja muud tüüpi lülitite puhul.
Töö ajal ebaõnnestub ajamimehhanism sageli kõige ebasobivamal hetkel. Töökorras hoidmiseks on seade varustatud spetsiaalse seadmega vedru käsitsi laadimiseks. Samuti on nendel seadmetel kohustuslik hädaabinupp, mis võimaldab kapi sisselülitamisel keelata mehhanismi lülitusseadmete moodulite väljatõmbamise blokeerimiseks. See punkt puudutab seadmeid kasutavate töötajate ohutust ja nõuab suurt tähelepanu.
Disaini omadused
Igal kõrgepinge vaakumlüliti mudelil on individuaalsed omadused, kuna see on ette nähtud kasutamiseks erinevate elektriliste parameetritega võrkudes. Lisaks teevad tootjad oma toodetavate toodete disainis mõningaid kohandusi. Kuid üldiselt jääb nende seadmete komponentide koostis muutumatuks. Olulised elemendid:
- Vastupidavast metallist korpus, mille sisse on paigaldatud on/off ajam (võib olla vedru või muud tüüpi).
- 3-pooluseline voolukollektor, mis on ette nähtud ühendamiseks 380 V võrguga ja lülitub lahti, kui lülitusseade viiakse töörežiimist väljapumbatavasse asendisse.
- Korpusesse paigutamiseks mõeldud käru, mis erineb oma disaini poolest teistest sarnastest konstruktsioonidest.
Toote elektrilisel osal on spetsiaalsed vaheseinad, mis eraldavad faasisektsioonid üksteisest. Sellel on ka keeruline struktuur ja see sisaldab mitmeid passis kirjeldatud elemente.
Vaakumkaitselülitite tüübid
Tooted klassifitseeritakse tavaliselt nende vahetatava potentsiaali klassi järgi.
Sordi hulgas eristuvad järgmised tüübid:
- Seadmed töötamiseks pingega 6-10 kV.
- Seadmed kõrgema taseme lülitamiseks - kuni 35 kV.
- Seadmed, mis on mõeldud ülikõrgetele pingetele 110-220 kV.
Teine "töö" kriteerium lülitite klassifitseerimisel on võimsus, mida nad on võimelised koormusele edastama. Selle parameetri järgi toimub nende jagamine sarnaselt tarbija enda klassifikatsiooniga.
Eelised ja miinused
Seadmete eelised hõlmavad järgmist:
- väikesed mõõtmed;
- võimalus üksikuid sektsioone kiiresti asendada;
- müramatus ja sõltumatus ruumis orienteerumisest;
- käitava personali terviseohutus.
Need ei vaja kaitsekeskkonna täiendamist ja on väga töökindlad. Kuid need tooted ei ole ilma paljudele elektriseadmetele omaste probleemideta. Vaakumkaitselülitite puudused on järgmised:
- piiratud töövoolud;
- "kalduvus" ülepingele;
- väike lülitusressurss.
Vaatamata olemasolevatele puudustele on need seadmed kindlalt võtnud oma koha kõige kaasaegsemate lõhkeainete lülitusseadmete nimekirjas.
Valiku ja paigaldamise omadused
Lüliti valimisel võetakse arvesse järgmisi olulisi punkte:
- seadme kaitseomadused peavad vastama selle võrgu parameetritele, milles see on ette nähtud kasutamiseks;
- lüliti valitakse kõige raskema töörežiimi alusel;
- nimivool ja -pinge peavad ületama kaitstud võrgu vastavaid parameetreid;
- katkestusvool ei tohi ületada tootja poolt garanteeritud väärtust.
Enne vaakumkaitselüliti paigaldamist peate hoolikalt kontrollima paigalduskohta ja veenduma, et sellel pole kahjustusi ega defekte. Seejärel peate isoleeritud pooluste pinnad puhastama kuiva lapiga.
Süsteemi, mille isolatsioonipindadel on laastud, praod või tugevalt deformeerunud kohad, ei ole lubatud paigaldada uusi seadmeid.
Sekundaarlülitusskeem koos järgneva maandussiini ühendamisega on kohustuslik kontrollida. Vaakumlüliti ise kinnitatakse spetsiaalse poltidega riistvara abil otse käru liikuva osa külge.
Levinumad mudelid
Vaakumkambrite levinumate mudelite hulgas on järgmised:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10–40.
- VVTE-M-10–20.
Peaaegu kõik selle loendi tootenäidised on vanade õlilülitite edasiarendused ja on võimelised töötama vahelduv- ja alalisvooluahelates. Kõrgepinge vaakumseadmete paigaldamine, hilisem seadistamine ja kasutuselevõtt on töömahukad protseduurid, mis määravad nende edasise funktsionaalsuse. Seetõttu on loetletud toimingud usaldatud ainult vastava kvalifikatsiooniga spetsialistidele.
Seadme paigaldamisel tuleb järgida seadistustoimingute järjekorda. Selle nõude täitmine on kõrgepingeseadmetega töötamiseks volitatud töötava personali või elektrikute ohutuse aluseks.
Vaakumkaitselülitite kategooriasse kuuluvad tooted nõuavad professionaalset valikut ja hindamist, kuna nende töö on seotud kõrge pingega.
