ZW7 Vacuum Circuit Breaker là một loại công tắc mới, sử dụng không gian chân không với các phân tử khí cực kỳ khan hiếm và cường độ cách nhiệt cao làm phương tiện phá vỡ hồ quang. Các điểm tiếp xúc được tách ra, hợp mạch trong một buồng ngắt chân không kín. Khi dòng điện bị cắt, chỉ có một hồ quang được hình thành bởi các ion hơi kim loại, không có va chạm và phân ly khí. Vì quá trình khuếch tán và hợp chất của các ion hơi kim loại rất nhanh, hồ quang có thể được dập tắt nhanh chóng và độ chân không ban đầu có thể được khôi phục. Nó có thể chịu được nhiều lần mở mà không làm giảm khả năng phá vỡ, không tạo ra khí hoặc có khí du. Vì vậy, Vacuum Circuit Breaker có:
① Kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ;
b) Động tác nhanh, dung lượng mở rộng lớn;
c) Thích hợp cho hoạt động thường xuyên;
Không có nguy cơ cháy và nổ, không gây ô nhiễm môi trường;
Tuổi thọ cao, lượng công việc sửa chữa ít.
Những tính năng này của nó rất phù hợp với nhu cầu hiện tại của thị trường, do đó: trong số các máy cắt chân không loại 10kV, máy cắt chân không chiếm hơn 80%. Ở cấp 35 kV, cũng đã chiếm trên 40%.
Nhu cầu thị trường siêu cao, cũng đưa ra yêu cầu rất cao đối với chất lượng sản phẩm của máy cắt chân không. Bởi vì chân không circuit breaker rất phụ thuộc vào chân không để đạt được nhanh chóng tắt arc breakout, và trong phát hiện thường sẽ xuất hiện chân không tắt arc breaker rò rỉ khí, đặc tính cơ học mất cân bằng, nhiệt độ tăng quá cao hiện tượng, do đó, ba yếu tố chính trực tiếp quyết định chất lượng của chân không circuit breaker là tốt hay xấu! Nắm giữ ba nhân tố lớn này, liền nắm giữ kỹ thuật cốt lõi của máy cắt chân không.
1. Vấn đề rò rỉ không khí buồng chân không của máy cắt chân không:
Bộ ngắt hồ quang chân không là thành phần cốt lõi của bộ ngắt mạch chân không. Nó sử dụng thủy tinh hoặc gốm để hỗ trợ và niêm phong. Bên trong có tiếp xúc động, tĩnh và lá chắn. Trong nhà có áp suất âm. Độ chân không là 10-4~10-6 Pa. Nó đảm bảo hiệu suất ngắt hồ quang và mức độ cách nhiệt khi ngắt. Với sự tăng trưởng của thời gian sử dụng của bộ ngắt chân không và sự gia tăng số lần phá vỡ, và do tác động của các yếu tố bên ngoài, độ chân không của nó giảm dần, hiệu suất phá vỡ của nó cũng giảm, khi độ trống thực sự thấp hơn 1,3 × 10-2 Pa, nó sẽ dẫn đến sự mất ổn định của khả năng phá vỡ và đóng. Vì vậy cần chú ý những điểm sau:
(1) Độ chân không của buồng ngắt hồ quang chân không khi rời khỏi nhà máy không được thấp hơn 1,3 × 10-5 Pa.
(2) Bộ ngắt mạch chân không trước khi giao hàng phải được kiểm tra và lắp ráp nghiêm ngặt. Mỗi bu lông của bộ ngắt hồ quang nên được buộc chặt trong quá trình sửa chữa để đảm bảo lực lượng đồng đều.
(3) Đảm bảo thiết kế độ đồng tâm của cực dẫn điện. Nếu độ đồng tâm của cực dẫn điện không được điều chỉnh đúng cách, nó sẽ làm cho độ bền niêm phong kim loại gốm và mặt bích không đủ ổn định, dẫn đến rò rỉ khí trong buồng dập hồ quang chân không. Trong quá trình hoạt động sai, nó dễ gây ra biến dạng xoắn của ống sóng. Để ngăn chặn hiện tượng này, thiết kế hình lục giác có thể được sử dụng trong phần tay áo hướng dẫn của cực dẫn động, thiết kế kết nối spline.
d) Không được dùng bất cứ ngoại lực nào va chạm vào phòng diệt hồ quang chân không, nghiêm cấm gõ, vỗ tay, khi di chuyển và bảo trì không được chịu lực. Cấm đặt bất cứ thứ gì trên bộ ngắt chân không để ngăn chặn việc đánh vỡ bộ ngắt chân không khi rơi xuống.
(5) Khi lắp đặt, nếu phát hiện ra sự phối hợp không tốt của các sợi chỉ, bạn nên kiểm tra nguyên nhân sau đó xử lý, không nên sử dụng nhiều sức lực để vặn buồng ngắt chân không, để ngăn chặn thiệt hại cho ống sóng.
(6) Kiểm soát chặt chẽ hành trình tiếp xúc. Không thể lầm tưởng khoảng cách mở lớn có lợi cho việc dập hồ quang, mà tùy ý tăng thêm hành trình tiếp xúc của máy cắt chân không. Bởi vì hành trình của máy cắt chân không tương đối ngắn. Tiếp xúc của máy cắt chân không với điện áp định mức chung là 10~15kV chỉ có 8~12mm và tiếp xúc chỉ có 2~3mm. Nếu tăng quá nhiều đột quỵ của tiếp xúc, nó sẽ làm cho công tắc sau khi đóng cửa, tạo ra ứng suất quá lớn trên ống sóng, gây ra thiệt hại cho ống sóng và phá hủy chân không bên trong vỏ ngoài niêm phong của công tắc. Sự phục hồi của bộ đệm phanh không nên quá lớn, quá nhiều ảnh hưởng đến tuổi thọ của ống lượn sóng.
(7) Lựa chọn hợp lý môi trường sử dụng và lưu trữ, không có sự hiện diện của khí ăn mòn hóa học trong môi trường lưu trữ và sử dụng của bộ ngắt hồ quang chân không. Hầu hết các ống sóng của bộ ngắt hồ quang chân không được đúc bằng thủy lực bằng thép không gỉ dày 0,1~0,15mm. Sự lựa chọn của môi trường ứng dụng máy cắt chân không về mức độ ô nhiễm, độ ẩm, phun muối và các lựa chọn khác là không phù hợp. Khí độc hại, ngưng tụ gây ra sự ăn mòn điểm của ống lượn sóng, dẫn đến rò rỉ không khí của ống lượn sóng và tấm che và bề mặt niêm phong.
(8) Kiểm tra điện áp tần số công suất 42kV được thực hiện thường xuyên. Kiểm tra điện áp tần số công suất để kiểm tra độ chân không của các vết nứt buồng ngắt chân không nên được thực hiện sau khi lắp đặt mới và trong quá trình vận hành kết hợp với kiểm tra phòng ngừa theo mùa hoặc hàng năm.
(9) Giám sát giá trị mài mòn của tiếp xúc, khi tổng lượng mài mòn của tiếp xúc động đạt đến giá trị quy định của nhà máy sản xuất, bộ ngắt hồ quang chân không nên được thay thế. Các bề mặt tiếp xúc của bộ ngắt hồ quang chân không sẽ dần dần bị mòn sau nhiều lần ngắt dòng điện, đột quỵ tiếp xúc tăng lên, và khá nhiều đột quỵ làm việc của ống lượn sóng tăng lên, do đó, tuổi thọ của ống lượn sóng sẽ giảm nhanh chóng, thường cho phép tiếp xúc mặc zui giá trị lớn khoảng 3 mm. Để có thể kiểm soát chính xác giá trị hao mòn của mỗi tiếp xúc chân không, khoảng cách mở và quá trình phải được đo chính xác và so sánh với mỗi lần thử nghiệm phòng ngừa hoặc bảo trì kể từ khi bắt đầu lắp đặt và sử dụng tiếp xúc dập tắt, khi giá trị giảm tích lũy sau khi mòn tiếp xúc là giá trị mài mòn tích lũy của tiếp xúc. Khi giá trị hao mòn tích lũy đạt hoặc vượt quá giá trị này, hiệu suất phá vỡ và tính dẫn của bộ ngắt chân không sẽ giảm và tuổi thọ của bộ ngắt chân không đã hết hạn. Công tắc chân không thế hệ mới thường sử dụng nguyên tắc dập hồ quang từ trường dọc và vật liệu tiếp xúc chrome đồng để giảm cháy tiếp xúc và cải thiện tuổi thọ.
2. Cơ chế hoạt động phù hợp với máy cắt chân không
Sự phân chia và hành động hợp nhất của công tắc được thực hiện thông qua cơ chế điều khiển, hiệu suất làm việc của cơ chế điều khiển và chất lượng tốt và xấu, đóng một vai trò cực kỳ quan trọng đối với hiệu suất làm việc của máy cắt chân không. Bộ ngắt mạch chân không làm cho tốc độ ngắt và tuổi thọ điện của nó tăng lên rất nhiều do hiệu suất tuyệt vời của bộ ngắt hồ quang chân không. Do đó, tính năng hành động cơ học và độ tin cậy của cơ cấu điều khiển mà nó phối hợp đã trở thành một vấn đề khá nổi bật.
Trong quá trình cài đặt và gỡ lỗi thực tế, cần thực hiện:
a) Nghiêm ngặt tiến hành nghiệm thu giao nhận. Máy cắt chân không đã được thử nghiệm trước khi rời khỏi nhà máy, nhưng sau khi vận chuyển đến trang web để lắp đặt, việc kiểm tra lại các thông số liên quan phải được thực hiện. Để ngăn chặn sự thay đổi của thiết bị trong quá trình vận chuyển, đặc biệt là các vấn đề sau khi cơ chế vận hành được kết nối với máy cắt chân không. Các thông số chính của kiểm tra lại là: đóng cửa bounce, chia khóa trong cùng một thời gian, mở khoảng cách, quá trình, đóng cửa và chia tốc độ, đóng cửa và chia khóa thời gian, DC tiếp xúc kháng, mức độ cách điện của vết nứt.
b) Coi trọng việc điều chỉnh đặc tính đệm. Cơ chế vận hành trong cấu trúc cơ học của máy cắt chân không là zui cho phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao của zui, để đảm bảo độ tin cậy của máy cắt chân không, thường có cấu trúc loại phụ, sắp tách cơ chế vận hành và cơ thể chuyển đổi, do điều kiện sản xuất tương đối tốt của nhà máy tập trung sản xuất cơ chế vận hành, sau đó kết hợp trục đầu ra của cơ chế với công tắc thành một, vì vậy cấu hình hợp lý và điều chỉnh các thông số cơ học, liên quan trực tiếp đến tính chất kỹ thuật của máy cắt chân không và tuổi thọ cơ học. Đặc tính đệm thỏa mãn nên là bộ phận chuyển động tiếp xúc với bộ đệm ngay lập tức, bộ đệm cung cấp phản lực nhỏ hơn, khi khoảng cách đệm tăng lên, đặc tính đệm nhanh chóng dốc lên, zui có khả năng hấp thụ năng lượng tách để đạt được mục đích hạn chế sự phục hồi và đột quỵ của bộ đệm.
(3) Kiểm soát chặt chẽ tốc độ đóng và chia khóa của máy cắt chân không. Khi tốc độ đóng cửa của bộ ngắt mạch chân không quá thấp, sẽ tăng lượng mài mòn của tiếp xúc do thời gian đánh trước kéo dài. Một lần nữa, kể từ khi bộ ngắt mạch chân không thường sử dụng quá trình hàn đồng, và sau khi nhiệt độ cao xuống không khí xử lý, do đó, độ bền cơ học của nó là không cao, sức đề kháng rung kém. Nếu tốc độ đóng cửa của công tắc quá cao sẽ gây ra rung động lớn, nó cũng sẽ tạo ra tác động lớn hơn đối với ống lượn sóng, làm giảm tuổi thọ ống lượn sóng. Thông thường tốc độ đóng cửa của bộ ngắt mạch chân không là 0,6~2m/s, có * tốc độ đóng cửa của bộ ngắt mạch chân không cấu trúc nhất định. Thời gian đốt hồ quang khi ngắt mạch của công tắc chân không là ngắn, thời gian đốt hồ quang lớn zui của nó không vượt quá 1,5 nửa sóng tần số công suất, do đó, cần phải kiểm soát chặt chẽ tốc độ phá vỡ của công tắc. Ngoài ra, yêu cầu bộ đệm phanh của bộ ngắt mạch chân không có đặc điểm tốt hơn với bộ đệm đóng cửa, cố gắng giảm thiểu tác động khi chia hoặc đóng cửa để bảo vệ tuổi thọ của bộ ngắt chân không.
3. Vấn đề tăng nhiệt độ của máy cắt chân không:
Điện trở mạch của bộ ngắt mạch chân không là nguyên nhân chính ảnh hưởng đến sự gia tăng nhiệt độ, và điện trở mạch của bộ ngắt mạch thường chiếm hơn 50% điện trở mạch của bộ ngắt mạch chân không. Điện trở tiếp xúc giữa các tiếp xúc là thành phần chính của điện trở vòng lặp của buồng ngắt chân không, vì hệ thống tiếp xúc được niêm phong trong buồng ngắt chân không, chân không giữa tiếp xúc và vỏ bọc tạo thành cách nhiệt, do đó, nhiệt trên các tiếp xúc và cực dẫn điện chỉ có thể truyền nhiệt ra bên ngoài thông qua các cực dẫn động và tĩnh. Kết thúc tĩnh của buồng ngắt hồ quang chân không được kết nối trực tiếp với giá đỡ tĩnh, và kết thúc động được kết nối với giá đỡ động bằng kẹp dẫn điện, kết nối mềm. Do có nhiều liên kết kết thúc động và đường dẫn nhiệt dài hơn, do đó, điểm cao zui của sự gia tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch chân không chủ yếu tập trung vào cực dẫn động và vị trí khớp nối kẹp dẫn điện. Trong các ứng dụng thực tế, việc sử dụng hiệu quả đầu tĩnh có lợi cho các yếu tố tản nhiệt, buộc khoảng cách giữa các tiếp xúc nhiệt nhiều hơn dẫn ra từ đầu tĩnh, chuyển hướng nhiệt của đầu, là một biện pháp hiệu quả để giải quyết sự gia tăng nhiệt độ cao của bộ ngắt mạch chân không.
Đặc tính ứng dụng kỹ thuật của máy cắt chân không * đã được chấp nhận rộng rãi bởi người dùng, và với sự phát triển liên tục của xây dựng kinh tế, nó sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong tương lai. Khi sử dụng và gỡ lỗi máy cắt chân không trong công việc thực tế, cần nghiêm túc giải quyết các vấn đề chất lượng quan trọng như rò rỉ khí buồng chân không, phối hợp cơ chế vận hành và tăng nhiệt độ để phát huy đầy đủ lợi thế của máy cắt chân không.