Krānu projektēšanai no augstsprieguma pārvades līnijām tradicionāli tiek izmantotas īpašas komutācijas ierīces. Viņu parastais nosaukums ir vakuuma ķēdes pārtraucējs, kas izskaidrojams ar loka kameras īpašībām. Ar šīm ierīcēm ir iespējams detalizēti iepazīties tikai pēc to izskata fona izpētes.
Atsauce uz vēsturi
Vakuuma slēdži pirmo reizi tika pieminēti XX gadsimta 30. gadu sākumā, kad ierīces tika izmantotas, lai atvienotu salīdzinoši zemas strāvas ķēdes, kas darbojas zem sprieguma līdz 40 kV. Lai iegūtu uzticamus vakuuma absorbētājus, kas var izslēgt ievērojamu strāvu ķēdēs ar lielu potenciālu, bija nepieciešama vesela virkne pētījumu. To ieviešanas laikā, aptuveni līdz 1957. gadam, tika pilnībā izpētīti un sistematizēti procesi, kas novēroti augstsprieguma loka dedzināšanas laikā. Pāreja no prototipiem, kas ražoti vienā eksemplārā, uz modernu ierīču masveida ražošanu prasīja vēl divas ilgas desmitgades.
Darbības princips
Loka dzēšanas princips ir pamatots ar augstu dielektrisko izturību un vakuuma īpašajām izolācijas īpašībām, kas mākslīgi iegūtas no fizikas. Kad strāvas kontaktori tiek atvērti kamerā, kur tie tiek novietoti, veidojas elektriskā loka, ko atbalsta metāla daļiņas, kas iztvaiko no to virsmas. Tā kā nav stabilizācijas apstākļu, tas novērš procesa maksimuma veidošanos vakuuma barotnes augsto dielektrisko īpašību dēļ.
Tā kā vakuumā ir ievērojama dielektriskā izturība, loka dzēšanas moments tiek novirzīts uz punktu pirms tā attīstības maksimuma. Elektrotehnikā šo parādību sauc par “strāvas izslēgšanu”. Tā klātbūtne negatīvi ietekmē elektriskos tīklus, jo šī procesa rezultāts ir pārslēgšanas pārspriegums.
Pielietošanas un darbības iezīmes
Pēc konstrukcijas sākotnējā posmā šāda veida slēgiekārtas tika izstrādātas kā ierīce, kas paredzēta uzstādīšanai sadales skapjos (sarežģītās ierīcēs). Pašlaik tie ir uzstādīti atvērtās sadales konstrukcijās (āra sadales iekārtās). Mūsdienīgs vakuuma automātiskais pārtraucējs ir ātrgaitas komutācijas ierīce, kas paredzēta ilgam kalpošanas laikam salīdzinājumā ar tās priekšgājējiem, kuriem ir naftas un gāzes vide.
Lielākā daļa mūsdienu enerģijas fermu ir atteikušās no novecojušām konstrukcijām un beidzot pārgājušas uz diezgan kompaktiem un bez apkopes nepieciešamiem jauniem slēdžiem. Tas notiek šādu iemeslu dēļ:
- vakuuma ierīce ir nepretencioza, un tai nav nepieciešama regulāra kontaktu tīrīšana vai vides atjaunināšana;
- eļļas ierīces darbības laikā pildījums pastāvīgi noplūst;
- saskaņā ar pasi vakuuma ierīču kalpošanas laiks sasniedz 20 gadus, kas ir daudz vairāk nekā tas pats rādītājs cita veida automātiskajiem slēdžiem.
Darbības laikā piedziņas mehānisms bieži sabojājas visnepiemērotākajā brīdī. Lai to uzturētu darba stāvoklī, ierīcei ir īpašs bloks manuālai atsperes uzlādēšanai. Obligāts šīm ierīcēm ir avārijas pogas klātbūtne, kas ļauj atslēgt bloķēšanas mehānismu sadales iekārtu moduļu izvēršanai, kad skapis ir ieslēgts. Šis punkts attiecas uz personāla apkalpošanas aprīkojuma drošību, un tam jāpievērš īpaša uzmanība.
Dizaina iespējas
Katram augstsprieguma vakuuma slēdža modelim ir individuālas īpašības, jo tas ir paredzēts darbībai tīklos ar dažādiem elektriskiem indikatoriem. Turklāt ražotāji arī veic dažus pielāgojumus savu izstrādājumu dizainā. Tomēr kopumā šo ierīču sastāvdaļu sastāvs nemainās. Galvenie elementi:
- Korpuss izgatavots uz izturīga metāla pamata, kura iekšpusē ir uzstādīts ieslēgšanas un izslēgšanas piedziņa (tas var būt atspere vai cita veida).
- Trīs polu strāvas kolektors, kas izveidots, lai izveidotu savienojumu ar 380 voltu tīklu, un tiek atvienots, kad sadales iekārta tiek pārslēgta no darba režīma uz pazeminātu stāvokli.
- Grozs novietošanai korpusa iekšpusē, tā dizains atšķiras no citām līdzīgām konstrukcijām.
Izstrādājuma elektriskajai daļai ir īpašas starpsienas, kas fāzu sekcijas atdala viena no otras. Tam ir arī sarežģīta ierīce un tas satur vairākus pasē aprakstītos elementus.
Vakuuma slēdžu šķirnes
Izstrādājumus parasti klasificē pēc to pārslēgtā potenciāla klases.
Starp šķirnēm izceļas šādi veidi:
- Ierīces darbam ar spriegumu 6-10 kV.
- Ierīces augstāku līmeņu pārslēgšanai - līdz 35 kV.
- Ierīces, kas paredzētas īpaši augsta sprieguma 110–220 kV.
Vēl viens “darba” kritērijs slēdžu klasificēšanai ir jauda, ko tie var pārnest uz slodzi. Saskaņā ar šo parametru to dalīšana tiek veikta līdzīgi patērētāja klasifikācijai.
Priekšrocības un trūkumi
Ierīču priekšrocībās ietilpst:
- mazi izmēri;
- spēja ātri nomainīt atsevišķas sadaļas;
- trokšņainība un neatkarība no orientācijas kosmosā;
- personāla veselības drošība.
Viņiem nav jāpapildina aizsargājošā vide, un tie ir ļoti uzticami. Bet šie izstrādājumi nevarētu iztikt bez daudzām elektriskām ierīcēm raksturīgajām problēmām. Vakuuma slēdžu trūkumi ir šādi:
- ierobežotas darba strāvas;
- "Tendence" uz pārspriegumu;
- mazs komutācijas resurss.
Neskatoties uz esošajiem trūkumiem, šīs ierīces ir stingri ieņēmušas savu vietu modernāko sprāgstvielu pārslēgšanas iekārtu sarakstā.
Atlases un uzstādīšanas iezīmes
Slēdža izvēles procesā tiek ņemti vērā šādi svarīgi punkti:
- ierīces aizsargājošajiem parametriem jāatbilst tā tīkla parametriem, kurā paredzēts darboties;
- slēdzis tiek izvēlēts, ņemot vērā vissarežģītākos darbības apstākļus;
- nominālajai strāvai un spriegumam jābūt lielākam par atbilstošajiem parametriem aizsargātajam tīklam;
- pārrāvuma strāva nedrīkst pārsniegt ražotāja garantēto vērtību.
Pirms vakuuma automātiskā slēdža uzstādīšanas ir nepieciešams rūpīgi izpētīt tā uzstādīšanas vietu un pārliecināties, ka tajā nav bojājumu vai defektu. Tad jums ir jānotīra polu izolētās virsmas ar sausu lupatu.
Nav atļauts uzstādīt jaunu aprīkojumu sistēmā, kuras izolācijas virsmās ir šķembas, plaisas un stipri deformētas sekcijas.
Obligāti jāpārbauda sekundārā shēma ar sekojošu zemes kopnes savienojumu. Pats vakuuma ķēdes pārtraucējs tiek piestiprināts tieši pie ratiņu kustīgās daļas ar speciālas pieskrūvētas aparatūras palīdzību.
Visizplatītākie modeļi
Starp visbiežāk sastopamajiem vakuuma kameru modeļiem izceļas:
- VVE-M-10–20.
- VVE-M-10–40.
- VVTE-M-10–20.
Gandrīz visi šī saraksta produktu paraugi ir veco eļļas slēdžu tālāka izstrāde un spēj darboties maiņstrāvas un līdzstrāvas ķēdēs. Augstsprieguma vakuuma ierīču uzstādīšana, sekojoša konfigurēšana un nodošana ekspluatācijā ir darbietilpīgas procedūras, kas nosaka to turpmāko funkcionalitāti. Tāpēc uzskaitītās operācijas uzticas tikai speciālistiem ar atbilstošu kvalifikāciju.
Instalējot ierīci, jāievēro iestatīšanas secība. Atbilstība šai prasībai ir pamats apkalpojošam personālam vai dežūrējošam elektriķim, kurš pilnvarots strādāt ar augstsprieguma iekārtām.
Ražojumiem, kas pieder vakuuma slēdžu kategorijai, nepieciešama profesionāla izvēle un novērtēšana, jo to darbība ir saistīta ar augstu spriegumu.
