- ¿Cómo funciona un interruptor de vacío de alto voltaje?
- Disyuntores de vacío
- Instalación y conexión del dispositivo.
- ¿Cómo elegir un interruptor de vacío?
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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El interruptor automático de vacío para aparatos eléctricos es un dispositivo diseñado para funcionar como parte de redes eléctricas de alto voltaje. Recibió su nombre por la característica de diseño: la cámara de vacío, debido a la cual se logra un enfriamiento momentáneo del arco eléctrico.
El dispositivo se utiliza como un interruptor diseñado para realizar el apagado del equipo en caso de situaciones de emergencia o en el marco de la operación actual. Echemos un vistazo más de cerca a qué es un interruptor de vacío y para qué sirve.
¿Cómo funciona un interruptor de vacío de alto voltaje?
La base de la funcionalidad de las cámaras de vacío utilizadas en la construcción de interruptores son las propiedades físicas del gas que se encuentra en estado de descarga. Bajo tales condiciones, la propiedad de un gas, caracterizada como resistencia eléctrica, cambia significativamente hacia arriba.
Este efecto de un medio de alta descarga (rango de 10 -6 a 10 -8 N / cm 2 ) se usa con éxito en la construcción de interruptores, complementados por cámaras de vacío de gas, a través de las cuales pasan los grupos de contactos eléctricos.
Uno de los modelos del interruptor automático de vacío es el dispositivo utilizado en la operación de redes eléctricas de potencia. El dispositivo se considera más moderno y confiable en comparación con dispositivos similares, pero de un tipo diferente de rendimiento.
La corriente que fluye a través de los grupos de contacto (en el momento del conector de contacto) forma una descarga eléctrica, un arco. La quema de arco tiene lugar debido a la ionización parcial de los vapores metálicos, generados inevitablemente por la alta temperatura. El paso de la corriente entre los contactos a través del plasma formado se mantiene hasta que la corriente pasa al bus cero.
Tan pronto como llega el momento de transición a través de "cero", el arco eléctrico se apaga. El proceso total toma menos de 7-10 microsegundos.
Disyuntores de vacío
Una variedad de interruptores automáticos de vacío, en vista de su diseño, es bastante grande. Por lo tanto, es difícil dar una característica de estos dispositivos en general. Mientras tanto, independientemente de las diferencias de diseño, el principio de acción permanece sin cambios.
Diagrama de bloques de explosivos: 1 - salida superior; 2 - cámara de vacío; 3 - aislador de polímero; 4 - salida inferior; 5 - contacto de la cinta; 6 - resorte de potencia; 7 - varilla de tracción; 8 - primavera; 9 - palanca de cambios; 10 - eje de accionamiento; 11 - lanzamiento; 12 - cuerpo
Considere, como referencia general, un interruptor de vacío de tres polos equipado con un motor de resorte. Este dispositivo está diseñado para instalación en interiores o para instalación en exteriores. En cualquier caso, su instalación se realiza dentro de cajas metálicas de distribución especial.
Los dispositivos pueden ser operados en varias áreas de la economía nacional. Sin embargo, hay algunas limitaciones.
Por lo tanto, los disyuntores de vacío no están diseñados para su instalación y posterior operación en las siguientes condiciones:
- Habitaciones, donde hay un incendio, ambiente explosivo;
- las instalaciones de manera constructiva proporcionando conmutación frecuente;
- instalaciones de tipo móvil (móvil);
- Sistemas energéticos de embarcaciones marítimas y fluviales.
Los interruptores automáticos de tipo vacío suelen tener dos tipos de diseño de construcción:
- Bajo la instalación estacionaria.
- Debajo de la instalación con el carro de hardware.
Independientemente de la versión, la caja del instrumento contiene tres polos, equipados con cámaras de arco.
Dentro de las cámaras de vacío hay contactores móviles operados por un mecanismo de motor de resorte. La caja del instrumento se complementa con un panel frontal, que contiene elementos de visualización y dispositivos de control.
Elementos principales externos del interruptor: 1 - polos del dispositivo; 2 - mecanismo de bloqueo de inclusión; 3 - ventana para levantar; 4 - Mecánica de asas, bloqueo de cadenas externas.
Tres polos del circuito principal están hechos en forma de columnas. La ubicación de los polos generalmente se encuentra en la parte posterior del chasis del motor de resorte. Cada polo se complementa con una cámara de extinción de arco, que está encerrada dentro de un aislante de polímero. Para mejorar la resistencia eléctrica, la caja del aislador tiene una forma acanalada.
Dentro de cada grupo de contacto montado en la cámara de vacío de dos elementos: en movimiento, estacionario. El elemento de contacto móvil a través del aislador de tracción está conectado al mecanismo de conmutación. Conexión adicional con la salida de contacto inferior. Un contacto fijo a través de un ajuste cónico está conectado a la salida de contacto superior del dispositivo.
¿Cómo funciona el accionamiento del interruptor?
Los contactos móviles de las cámaras de vacío están conectados mecánicamente al eje del motor de resorte. Debido al resorte de potencia, precargado (instalado en el estado de estiramiento), la unidad se puede activar fácilmente simplemente presionando el botón de control u otro mecanismo.
Diagrama de bloques de la cámara de vacío: 1 - bloque de terminales estacionario; 2 - contacto fijo; 3 - contacto móvil; 4 - pantalla de metal; 5 - aislante cerámico (polímero); 6 - fuelle; 7 - Bloque de terminales de contacto móvil
Un resorte (generalmente dos resortes) es accionado por una cadena de transmisión. El modo normal de operación del equipo implica cargar el resorte con un motor eléctrico equipado con una caja de cambios. Sin embargo, hay un asa de carga manual, que se utiliza en caso de accidentes o pérdida de potencia.
El resorte amartillado se bloquea con un gatillo. Este mecanismo se controla mediante un actuador electromagnético o mediante el botón de encendido. Tan pronto como se activa el modo de activación, se libera la fijación, la fuerza del resorte del resorte acciona el mecanismo de leva. Eso, a su vez, actúa sobre el eje, que está conectado mecánicamente al mecanismo de conmutación de los contactos móviles de las cámaras de vacío.
La operación para apagar el interruptor de vacío se realiza activando el modo "Desconectado" - con un electroimán o un botón. La secuencia de acciones es casi la misma que la del primer modo. También involucraba resortes de corte de energía, cuyo estado establece el mecanismo de disparo de cierre.
Panel de control y elementos de la pantalla: 1 - modo “activado”; 2 - modo "deshabilitado"; 3 - condición de resorte amartillado; 4 - Condición de la primavera liberada.
La comodidad de operación y el control de operación del dispositivo son provistos por el panel de control. Los siguientes elementos están ubicados a lo largo de la parte frontal del panel: un contador para el número de ciclos, un indicador de estado de un resorte de carga, un indicador de estado para un interruptor de vacío.
Presenta diseños desplegables.
El equipo de ejecución vykatny se recoge sobre la base del carro de hardware especial. Con este accesorio, el interruptor se inserta dentro o fuera del gabinete.
El carro de hardware actúa no solo como un dispositivo de transporte, sino que también realiza la función de un dispositivo que enciende el controlador en modo de prueba o en modo de operación tan pronto como el interruptor se introduce en el gabinete.
Carro para herrajes: 1 - rodillo (4 uds.); 2 - base; 3, A - la base es móvil; 4 - mango (2 uds.); 5 - nido del conductor; 6 - barra de bloqueo; 7 - elemento de bloqueo; 8 - conector para el circuito secundario; 9 - Mecánica de bloqueo del dispositivo; 10 - Bloqueo de contactos; 11 - placa de fijación del tornillo; B - parte fija
El interruptor de vacío está conectado directamente a la parte móvil del carro. El cierre está atornillado. Mientras tanto, el carro de hardware también tiene una parte fija, donde se fija la unidad de la parte móvil. El movimiento del módulo móvil en relación con el estacionario se realiza mediante el tornillo de la palanca de control del carro.
La parte móvil es una base de metal sobre cuatro ruedas, tratada con recubrimiento electrochapado. Aquí hay un bloqueo mecánico externo (placa de presión) de la puesta a tierra, la unidad de tornillo de bloqueo, los contactos de bloqueo, un mecanismo para bloquear el interruptor y otros elementos, que proporcionan movimiento o fijación.
Instalación y conexión del dispositivo.
Antes de comenzar a instalar un interruptor de vacío, es necesario inspeccionar todos los elementos de acceso externo para garantizar que no haya daños ni defectos. Luego, las superficies de aislamiento de los postes se limpian con un paño seco y sin pelusas.
No está permitido introducir equipos en el sistema si hay áreas astilladas, agrietadas o deformadas en las superficies aislantes. Asegúrese de verificar el esquema de los circuitos secundarios, así como la conexión del bus de la carrocería.
Compruebe el dispositivo instalado. Es importante revisar cuidadosamente cada detalle, cada elemento de los sujetadores. Los dispositivos de alta tensión no perdonan ni el más mínimo error.
Antes de la instalación, la operabilidad del interruptor se debe verificar utilizando un interruptor manual (inactivo sin alimentación) y asegúrese de que las luces del panel de control estén en la posición correcta. Luego hay que comprobar la presencia de cubiertas de los postes. Si se usa equipo para nominal 1600A y superior, las cubiertas de protección deben retirarse antes de la instalación.
Conéctate directamente a la red
Los terminales de las puntas de contacto de los conductores de los cables de alimentación deben limpiarse antes de conectarlos a los terminales del interruptor.
El procedimiento de pelado difiere según el material terminal utilizado:
- Para terminales de cobre y aluminio sin recubrimiento adicional, la extracción se realiza con papel de lija de grano M20 o inferior, seguido de un desengrasado de la superficie metálica.
- Si los terminales de cobre o aluminio están cubiertos con una capa de plata, basta con limpiarlos con un paño que no suelte pelusa.
Es inaceptable utilizar cables cuyo revestimiento plateado de los terminales esté dañado en un área de más del 5%. En este caso, el artículo dañado debe ser reemplazado. Se puede leer más información sobre los terminales para conectar los cables en este material.
Los conductores externos se dirigen a los terminales del interruptor automático de vacío para que no se creen fuerzas mecánicas en las salidas del dispositivo desde los conductores externos. Las conexiones se realizan mediante un perno de acoplamiento con el uso de arandelas de metal elásticas planas.
¿Cómo se realiza la puesta a tierra?
Los dispositivos estacionarios están conectados al sitio de "tierra" por medio de una conexión atornillada (M12) directamente en el punto indicado por la etiqueta "Conexión a tierra".
Elementos del carro de hardware y del chasis del interruptor a través de los cuales se conecta a tierra el dispositivo. Como regla general, estos puntos están marcados con un signo apropiado impreso al lado del elemento
El área del punto de contacto “Conexión a tierra” debe desengrasarse antes de conectar. El conductor de conexión a tierra debe elegir un bus de sección transversal suficiente (reglas para instalaciones eléctricas), un cable flexible o un conductor tejido por un arnés. Antes de alinear el conductor en la superficie de contacto de la superficie de contacto, lubrique con un lubricante especial (CIATIM-203).
El diseño de tipo extraíble se conecta a tierra utilizando componentes de carro de hardware. La conexión a tierra del interruptor automático de vacío se lleva a cabo a través del diseño del carro de hardware, para el cual también hay sujetadores.
Poner el dispositivo en funcionamiento.
El dispositivo se pone en servicio después de una verificación adicional del equipo instalado y preparado. En particular, se verifica la confiabilidad de la conexión a tierra, el estado del sujetador de los componentes del conjunto, el acceso del medio de enfriamiento a los elementos de calentamiento potenciales.
Las superficies de las varillas portadoras de corriente en contacto con las laminillas de los grupos de contacto de la roseta deben tratarse con una pequeña cantidad de lubricante CIATIM. En general, es necesario realizar todos los procedimientos previstos por el PES en caso de pruebas de aceptación, y asegurarse de que el valor del voltaje de operación se encuentre dentro de los límites aceptables.
Instale un interruptor de vacío. Los trabajos de instalación son realizados únicamente por personal cualificado. Los mismos requisitos se aplican al personal seleccionado para dar servicio a equipos de alto voltaje.
Un interruptor de vacío puede ser operado por personal autorizado para dar servicio a instalaciones eléctricas que operan a voltajes superiores a 1000 voltios. El grupo de acceso aprobado para personas de servicio no debe ser inferior al tercero. Antes de trabajar con el equipo, el personal pasa el mínimo para estudiar las sutilezas de un modelo de equipo en particular.
¿Cómo elegir un interruptor de vacío?
El dispositivo se selecciona teniendo en cuenta sus parámetros nominales, que se consideran relativos a los parámetros de la red existente en el lugar de instalación. La elección se realiza de acuerdo con el criterio de los modos de operación más cargados asumidos para las condiciones de operación.
Se permite que la tensión nominal del interruptor de vacío sea igual (o aumentada) con respecto a la tensión nominal del sistema alimentado a través del interruptor de circuito.
El parámetro de la corriente nominal de largo plazo se elige por encima del valor nominal de la corriente del sistema alimentado. El parámetro de la corriente de corte nominal se selecciona por encima del valor máximo de la corriente de cortocircuito calculada (se toma en cuenta el momento de divergencia de contacto).
Una placa de características es lo primero que se debe notar al elegir un interruptor. Sobre la base de los valores de los parámetros, ya es posible determinar si el dispositivo es adecuado para una instalación particular o no
Desde el punto de vista de las posibles condiciones de cortocircuito, la elección se realiza teniendo en cuenta los modos más severos.
El componente aperiódico se calcula teniendo en cuenta las condiciones de voltaje cero en cualquiera de las líneas de fase. En este caso, se debe tener en cuenta el parámetro de corriente aperiódica establecido por el fabricante del equipo.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Puede aprender más sobre el dispositivo, cómo funciona y cómo instalar un interruptor de vacío en el siguiente video:
Los interruptores de vacío de otros tipos de dispositivos tienen una estructura relativamente simple y confiable. Por lo tanto, este tipo de equipo sirve durante mucho tiempo sin ninguna queja. El desgaste normal del recurso se determina por el número de operaciones igual a no menos de 20, 000. Con la condición de mantenimiento oportuno, este recurso aumenta en un 5-10%. Mientras tanto, el mantenimiento de explosivos se limita a un pequeño número de operaciones fáciles.
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