Yüksek gerilim iletim hatlarından muslukların tasarımı için geleneksel olarak özel anahtarlama cihazları kullanılır. Ortak adı, ark odasının özellikleri ile açıklanan vakum devre kesicisidir. Bu cihazlarla ancak görünümlerinin arka planını inceledikten sonra ayrıntılı olarak tanımak mümkündür.
Geçmiş referansı
İlk kez, cihazların 40 kV'a kadar voltaj altında çalışan nispeten düşük akım devrelerinin bağlantısını kesmek için kullanıldığı XX yüzyılın 30'larının başlarında vakum devre kesicilerinden bahsedildi. Yüksek potansiyelli devrelerde önemli akımları kapatabilen güvenilir vakum emiciler elde etmek için bir dizi çalışma gerekliydi. Uygulamaları sırasında, yaklaşık 1957 yılına kadar, yüksek voltajlı ark yakma sırasında gözlemlenen süreçler tamamen incelenmiş ve sistematize edilmiştir. Tek kopya halinde üretilen prototiplerden modern cihazların seri üretimine geçiş, yirmi yıl daha sürdü.
Çalışma prensibi
Ark sönme prensibi, yüksek dielektrik mukavemet ve fizikten yapay olarak elde edilen vakumun özel yalıtım özelliklerine dayanmaktadır. Güç kontaktörleri yerleştirildikleri bölmede açıldığında, yüzeylerinden buharlaşan metal parçacıkları tarafından desteklenen bir elektrik arkı oluşur. Stabilizasyonu için koşulların olmaması, vakum ortamının yüksek dielektrik özelliklerinden dolayı bir proses pikinin gelişmesini önler.
Vakumun belirgin dielektrik mukavemeti nedeniyle, arkın söndürme anı, gelişiminin maksimumundan önce bir noktaya kaydırılır. Elektrik mühendisliğinde bu fenomene “akım kesme” denir. Bu sürecin sonucu aşırı voltajı değiştirdiği için varlığı elektrik şebekelerini olumsuz etkiler.
Uygulama ve operasyon özellikleri
Tasarımı ile, ilk aşamada, bu tip devre kesici, şalt dolaplarına (karmaşık cihazlarda) kurulum için tasarlanmış bir cihaz olarak geliştirilmiştir. Şu anda, açık dağıtım yapılarına (dış mekan şalt sistemi) monte edilmiştir. Modern vakumlu devre kesici, petrol ve gaz ortamlarına sahip öncekilere kıyasla uzun hizmet ömrü için tasarlanmış yüksek hızlı bir anahtarlama cihazıdır.
Modern enerji çiftliklerinin çoğu eski tasarımlardan vazgeçti ve sonunda oldukça kompakt ve bakım gerektirmeyen yeni devre kesicilere geçti. Bu aşağıdaki nedenlerden kaynaklanmaktadır:
- vakum cihazı iddiasızdır ve kontakların düzenli olarak temizlenmesi veya ortamın güncellenmesi gerekmez;
- yağ cihazının çalışması sırasında, dolgu maddesi sürekli sızıntı yapar;
- pasaporta göre, vakum cihazlarının ömrü 20 yıla ulaşır, bu da diğer devre kesici tipleri için aynı göstergeden çok daha yüksektir.
Çalışma sırasında, tahrik mekanizması bunun için çoğu zaman en başarısız anda başarısız olur. Çalışma koşullarını korumak için, cihazın elle yaylı şarj için özel bir birimi vardır. Bu cihazlar için zorunlu olan, kabin açıkken şalt modüllerinin yuvarlanması için kilitleme mekanizmasını devre dışı bırakmanızı sağlayan bir acil durum düğmesinin varlığıdır. Bu nokta, ekipmana bakım yapan personelin güvenliği ile ilgilidir ve dikkat gerektirir.
Tasarım özellikleri
Yüksek voltajlı vakum anahtarının her modeli, çeşitli elektrik göstergeleri olan ağlarda çalışmak üzere tasarlandığından bireysel özelliklere sahiptir. Buna ek olarak, üreticiler ayrıca ürünlerinin tasarımında bazı ayarlamalar yaparlar. Bununla birlikte, genel olarak, bu cihazların bileşenlerinin bileşimi değişmeden kalır. Ana unsurlar:
- İçine bir açma ve kapama sürücüsü monte edilen dayanıklı metal temelinde yapılmış bir muhafaza (yay veya başka bir tip olabilir).
- 380 Volt şebekeye bağlanmak için tasarlanmış ve şalt çalışma modundan sönük konuma getirildiğinde bağlantısı kesilmiş 3 kutuplu akım toplayıcı.
- Tasarımında diğer benzer yapılardan farklı olarak kasanın içine yerleştirme arabası.
Ürünün elektrikli kısmı, faz bölümlerini birbirinden ayıran özel bölümlere sahiptir. Ayrıca karmaşık bir cihaza sahiptir ve pasaportta açıklanan bir dizi unsur içerir.
Vakum devre kesici çeşitleri
Ürünler genellikle kendileri tarafından değiştirilen potansiyel sınıfına göre sınıflandırılır.
Çeşitlilik arasında aşağıdaki türler öne çıkıyor:
- 6-10 kV gerilimlerle çalışan cihazlar.
- Daha yüksek seviyeler arasında geçiş yapmak için cihazlar - 35 kV'a kadar.
- Ultra yüksek voltaj 110-220 kV için tasarlanmış cihazlar.
Devre kesicilerin sınıflandırılması için bir diğer “çalışma” kriteri yüke aktarabilecekleri güçtür. Bu parametreye göre, bölünmeleri tüketicinin sınıflandırmasına benzer şekilde gerçekleştirilir.
Avantajlar ve dezavantajlar
Cihazların avantajları şunları içerir:
- küçük boyutlar;
- bireysel bölümleri hızlı bir şekilde değiştirme yeteneği;
- sessizlik ve uzayda yönelimden bağımsızlık;
- personel sağlığı için güvenlik.
Koruyucu ortamı yenilemeleri gerekmez ve oldukça güvenilirdirler. Ancak bu ürünler birçok elektrikli cihazda bulunan problemler olmadan yapamadı. Vakum devre kesicilerin dezavantajları şunları içerir:
- sınırlı çalışma akımları;
- Aşırı gerilime "eğilim";
- küçük anahtarlama kaynağı.
Mevcut eksikliklere rağmen, bu cihazlar patlayıcılar için en modern anahtarlama ekipmanları listesinde sıkı bir şekilde yerini almıştır.
Seçim ve kurulum özellikleri
Bir anahtar seçme sürecinde aşağıdaki önemli noktalar dikkate alınır:
- cihazın koruyucu özellikleri, çalışması gereken ağın parametrelerine karşılık gelmelidir;
- anahtar en zor çalışma koşullarına göre seçilir;
- nominal akım ve voltaj, korunan ağ için ilgili parametreleri aşmalıdır;
- kesme akımı üretici tarafından garanti edilen değeri aşmamalıdır.
Vakum devre kesicisini monte etmeden önce, montaj yerini dikkatle incelemek ve herhangi bir hasar veya kusur olmadığından emin olmak gerekir. Ardından kutupların izole yüzeylerini kuru bir bezle temizlemeniz gerekir.
Yalıtım yüzeylerinde talaş, çatlak ve ciddi deforme olmuş bölümlerin bulunduğu bir sisteme yeni ekipman yerleştirilmesine izin verilmez.
Topraklama barasının sonraki bağlantısına sahip ikincil devre şeması zorunlu doğrulamaya tabidir. Vakum devre kesicisinin kendisi, özel cıvatalı donanım yardımıyla doğrudan arabanın hareketli kısmına bağlanır.
En yaygın modeller
Vakum odalarının en yaygın modelleri arasında aşağıdakiler göze çarpmaktadır:
- VVE-M-10-20.
- VVE-M-10-40.
- VVTE-M-10-20.
Bu listeden neredeyse tüm ürün örnekleri eski yağ devre kesicilerinin daha da geliştirilmesidir ve AC ve DC devrelerinde çalışabilir. Yüksek voltajlı vakum cihazlarının kurulumu, müteakip konfigürasyonu ve devreye alınması, daha fazla işlevselliğini belirleyen emek yoğun prosedürlerdir. Bu nedenle, listelenen işlemler sadece uygun niteliklere sahip uzmanlara güvenir.
Cihazı kurarken kurulum sırasına uyulmalıdır. Bu gereksinime uyum, yüksek voltajlı ekipmanlarla çalışma yetkisi olan çalışan personelin veya nöbetçi bir elektrikçinin güvenliği için temel oluşturur.
Vakum devre kesicileri kategorisine ait ürünler, yüksek voltajlarla çalışması nedeniyle profesyonel seçim ve değerlendirmeye ihtiyaç duyar.
