מפסק ואקום: מכשיר ועיקרון הפעולה + ניואנסים של בחירה וחיבור

קריטריונים ומגבלות למצב בטוח

גרסה אקלימית וקטגוריית מיקום U2 לפי GOST 1550, תנאי הפעלה במקרה זה:

• הגובה הגבוה ביותר עד 3000 מ';
• ההנחה היא שערך העבודה העליון של טמפרטורת האוויר הסביבתי במתג (KSO) הוא פלוס 55 מעלות צלזיוס, הערך האפקטיבי של טמפרטורת האוויר הסביבתי של המתג ו-KSO הוא פלוס 40 מעלות צלזיוס;
• ערך העבודה התחתון של טמפרטורת האוויר הסביבתי הוא מינוס 40 מעלות צלזיוס;
• ערך עליון של לחות אוויר יחסית 100% ב-25 מעלות צלזיוס פלוס;
• הסביבה אינה נפיצה, אינה מכילה גזים ואדים המזיקים לבידוד, אינה רוויה באבק מוליך בריכוזים המפחיתים את פרמטרי החוזק החשמלי של בידוד המתג.

עמדת עבודה בחלל - כל. עבור גרסאות 59, 60, 70, 71 - בסיס למטה או למעלה.המתגים מתוכננים לעבוד בפעולות "O" ו-"B" ובמחזורים O - 0.3 s - VO - 15 s - VO; O - 0.3 שניות - VO - 180 שניות - VO.
הפרמטרים של מגעי העזר של מפסק החשמל ניתנים בטבלה 3.1.
במונחים של התנגדות לגורמים מכניים חיצוניים, המפסק מתאים לקבוצה M 7 לפי GOST 17516.1-90, בעוד המפסק פועל כשהוא חשוף לרטט סינוסואידאלי בטווח התדרים (0.5 * 100) הרץ עם משרעת תאוצה מקסימלית של 10 מ'/שנ'2 (1 ש') ופגיעות מרובות עם תאוצה של 30 מ'/שנ'2 (3 ש').

טבלה 3.1 - פרמטרים של מגעי עזר של מפסק החשמל

מס' עמ' / עמ'	פָּרָמֶטֶר	ערך מדורג
1	2	3
1	מתח הפעלה מקסימלי, V (AC ו-DC)	400
2	כוח מיתוג מקסימלי במעגלי DC ב-t=1 ms, W	40
3	כוח מיתוג מקסימלי במעגלי AC זרם ב-cos j= 0.8, VA	40
4	זרם מרבי, A	4
5	מתח בדיקה, V (DC)	1000
6	התנגדות מגע, µOhm, לא יותר	80
7	מיתוג משאב בזרם שבירה מרבי, מחזורי B-O	106
8	חיים מכניים, מחזורי V-O	106

 

איור 3.1

המתגים עומדים בדרישות של GOST687, IEC-56 ומפרטים TU U 25123867.002-2000 (כמו גם ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
התלות של חיי המיתוג של המפסקים בגודל הזרם המופסק מוצגת באיור. 3.1.

המתגים עומדים בדרישות של GOST 687, IEC-56 ומפרטים TU U 25123867.002-2000 (כמו גם ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
התלות של חיי המיתוג של המפסקים בגודל הזרם המופסק מוצגת באיור. 3.1.

טכנולוגיית מפסק ואקום.

קו הכיסוי האופקי הראשי ב"חדר נקי". VIL, Finchley, 1978.

ייצור מצנחי קשת ואקום מתבצע במתקנים מיוחדים תוך שימוש בטכנולוגיות חדישות - "חדר נקי", תנורי ואקום וכו'.

סדנת מפסק ואקום בדרום אפריקה, 1990

ייצור תא ואקום הוא תהליך ייצור הייטק. לאחר ההרכבה מכניסים את תאי המפסקים לתנור ואקום, שם הם אטומים הרמטית.

ארבע נקודות עיקריות בייצור של מצנח קשת ואקום:

1. ואקום מלא
2. חישוב מפורט של פרמטרים חשמליים.
3. מערכת בקרת קשת
4. חומר לקבוצת קשר

ארבע נקודות מפתח בייצור מפסקי ואקום:

1. איכות בנייה כללית מושלמת של המכשיר.
2. חישוב מדויק של הפרמטרים האלקטרומגנטיים של המכשיר. במקרה של שגיאות בתכנון המכשיר, תיתכן הפרעה אלקטרומגנטית בין המנתקים.
3. מנגנון. יש צורך להבטיח מהלך קצר של המנגנון ורמה נמוכה של צריכת אנרגיה. לדוגמה, בעת מעבר ל-38kV, המהלך הנדרש של המנגנון הוא 1/2 אינץ' ובמקביל, צריכת האנרגיה אינה עולה על 150 J.
4. תפרי ריתוך אטומים בצורה מושלמת.

התקן של מצנח קשת ואקום קלאסי.
מצנח קשת V8 15 קילו וולט (4 1/2 אינץ' קוטר). שנות ה-70 המוקדמות.

התמונה מציגה את המרכיבים העיקריים של העיצוב של מצנח קשת הוואקום.

בקרת קשת חשמלית: שדה מגנטי רדיאלי.

מסגרת צילום במהירות גבוהה (5000 פריימים לשנייה).
משטח מפסק. קוטר 2".
שדה מגנטי רדיאלי
31.5kArms 12kVrms.
תהליך זה מתרחש עקב השראות עצמית של השדה המגנטי הרדיאלי (וקטור השדה מכוון לאורך הכיוון הרדיאלי), מה שיוצר תנועת קשת על פני המגע החשמלי, תוך הפחתת החימום המקומי של כרית המגע. החומר של המגעים חייב להיות כזה שהקשת החשמלית נעה בחופשיות על פני השטח. כל זה מאפשר ליישם זרמי מיתוג עד 63 kA.

בקרת קשת: שדה מגנטי צירי.

מסגרת צילום במהירות גבוהה (9000 פריימים לשנייה).
תמונה של השדה המגנטי הצירי
40kArms 12kVrms

התהליך באמצעות אינדוקציה עצמית של השדה המגנטי לאורך ציר הקשת החשמלית אינו מאפשר לקשת להתכווץ ומגן על משטח המגע מפני התחממות יתר, הסרת עודפי אנרגיה. במקרה זה, החומר של אזור המגע לא אמור לתרום לתנועת הקשת לאורך משטח המגע. קיימת אפשרות בתנאים תעשייתיים לבצע מיתוג של זרמים מעל 100 kA.

קשת חשמלית בוואקום היא החומר של קבוצות מגע.
מסגרת צילום במהירות גבוהה (5000 פריימים לשנייה).
תמונה של רפידה בקוטר של 35 מ"מ.
שדה מגנטי רדיאלי.
20kArms 12kVrms

כאשר המגעים נפתחים בוואקום, מתאדה מתאדה ממשטחי המגע, שיוצרת קשת חשמלית. במקרה זה, המאפיינים של הקשת משתנים בהתאם לחומר שממנו עשויים המגעים.

פרמטרים מומלצים של לוחות מגע:

מתח	מוצר	דרישות
1.2-15 קילוואט	מַגָעוֹן	סף נסיעה מינימלי < 0.5 A עמידות בפני שחיקה מכנית - פי 3,000,000 גוף ללא תפרים
15-40 קילו וולט	החלף	חוזק דיאלקטרי גבוה - (עד 200 קילו וולט ב-12 מ"מ) יכולת שבירה גבוהה - (עד 100 kA) גוף ללא תפרים
132 קילו וולט ומעלה	החלף	חוזק דיאלקטרי גבוה מאוד - (עד 800 קילו וולט ב-50 מ"מ) יכולת שבירה גבוהה - (עד 63kA) גוף ללא תפרים

חומרים

מיקרוגרף.

בתחילה, סגסוגת של נחושת וכרום שימשה לייצור לוחות מגע. חומר זה פותח ורשם פטנט על ידי אנגלי אלקטריק בשנות ה-60. כיום, זוהי המתכת הנפוצה ביותר בייצור מצנחי קשת ואקום.

עקרון הפעולה של המנגנון.

המנגנון של מפסקי ואקום מתוכנן בצורה כזו שכמות האנרגיה המושקעת במיתוג אינה משחקת שום תפקיד - יש תנועה פשוטה של ​​המגעים. סגירה אוטומטית טיפוסית דורשת 150-200 ג'אול של אנרגיה כדי לשלוט, בניגוד למתג עמוד שדרה מבודד גז שצריך 18,000-24,000 ג'אול כדי לבצע שינוי אחד. עובדה זו אפשרה שימוש במגנטים קבועים בעבודה.

הנעה מגנטית.

עקרון הפעולה של הכונן המגנטי

שלב המנוחה שלב התנועה הוא מודל של תנועה.

היסטוריה של מפסקי ואקום

שנות ה-50. היסטוריה של התפתחות: איך הכל התחיל ...
אחד ממתגי המתח הגבוה הראשונים של רשת החשמל הראשית. בתצלום נראה AEI של 132 קילו וולט, מפסק ואקום הפועל בווסטהאם, לונדון, מאז 1967. זה, כמו רוב המכשירים הדומים, היה בפעולה עד שנות ה-90.

היסטוריית פיתוח: מפסק ואקום 132kV VGL8.
- תוצאה של פיתוח משותף של CEGB (Central Power Board - הספק הראשי של חשמל באנגליה) וחברת ג'נרל אלקטריק.
- ששת המכשירים הראשונים הופעלו בשנים 1967 - 1968.
- המתח מופץ באמצעות קבלים המחוברים במקביל ומנגנון נייד מורכב.
- כל קבוצה מוגנת על ידי מבודד פורצלן ונלחצת בגז SF6.

תצורת מפסק ואקום "T" עם ארבע מצנחי קשת ואקום בכל קבוצה - בהתאמה, מחוברת סדרה של 8 מצנחי קשת ואקום בכל שלב.

היסטוריית הפעולה של מכונה זו:
- פעולה ללא הפרעה בלונדון במשך 30 שנה. בשנות ה-90 הוא הוצא משירות כמיותר ופורק.
- מפסקי ואקום מסוג זה שימשו עד שנות ה-80 בתחנת הכוח טיר ג'ון (וויילס), ולאחר מכן, כתוצאה משיקום הרשת, הם פורקו בדבון.

היסטוריה של התפתחות: בעיות של שנות ה-60.

במקביל, לצד הפיתוח של מפסקי ואקום במתח גבוה, שינו חברות יצרניות את מפסקי הנפט והאוויר שלהן למפסקי SF6. מתגי SF6 היו פשוטים וזולים יותר לתפעול מהסיבות הבאות:
- השימוש ב-8 מפסקי ואקום בכל שלב במפסקי ואקום במתח גבוה מצריך מנגנון מורכב להבטחת פעולה בו זמנית של 24 מגעים בקבוצה.
- השימוש במפסקי שמן קיימים לא היה כדאי מבחינה כלכלית.

מתג ואקום.

מפסקי ואקום השתמשו תחילה במפסקי ואקום מסדרת V3 ומאוחר יותר בסדרת V4.
מצנחי קשת ואקום מסדרת V3 פותחו במקור לשימוש ברשתות הפצה תלת פאזיות, עם מתח של 12 קילו וולט. אף על פי כן, הם שימשו בהצלחה במעגלי מתיחה חשמליים של קטרים ​​חשמליים וחיבורים ב"זכות הדרך" - ברשתות חד פאזיות, עם מתח של 25 קילו וולט.

מכשיר מפסק ואקום:

מפסק הוואקום מורכב מתא ראשי בגודל 7/8 אינץ' (22.2 מ"מ) ותא נוסף בגודל 3/8 אינץ' (9.5 מ"מ) להפעלת קפיצי המגע.
- המהירות הממוצעת של סגירת החדר היא 1-2 מ' לשנייה.
– מהירות פתיחת תא ממוצעת – 2-3 מ' לשנייה.

אז אילו בעיות נפתרו על ידי יצרני מפסקי המתח הגבוה בוואקום בשנות ה-60?

ראשית, מתח המיתוג של מפסקי הוואקום הראשונים מוגבל ל-17.5 או 24 קילוואט.
שנית, הטכנולוגיה של אז דרשה מספר רב של מצנחי קשת ואקום בסדרות. זה, בתורו, כרוך בשימוש במנגנונים מורכבים.
בעיה נוספת הייתה שהייצור של מטפי קשת ואקום של אז תוכנן להיקפי מכירות גדולים. הפיתוח של מכשירים מיוחדים מאוד לא היה כדאי מבחינה כלכלית.

הדגמים הנפוצים ביותר

להלן כמה מהדגמים הנפוצים ביותר VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20, והאיור מראה כיצד לפענח אותם מבנה אגדה, שכן דגמים יכולים להכיל עד 10-12 אותיות ומספרים בשמם. כמעט כולם הם תחליפים למפסקי שמן מיושנים, והם יכולים לעבוד גם עבור החלפת מעגלי AC וגם DC.

הקמה, התקנה והפעלה של מפסקי ואקום במתח גבוה הוא תהליך מפרך, שבו תלויה ישירות כל המשך הפעולה של מערכת החשמל, כמו גם כל האלמנטים והציוד המחוברים אליהם, ולכן עדיף לשים את כל עבודה על כתפיהם של אנשי הנדסת חשמל מוסמכים. השליטה על מפסק הוואקום חייבת להתבצע בצורה ברורה ובהתאם לפקודות מסוימות, החיים והבריאות של אנשים העובדים על ציוד מופעל תלויים בכך.

הפעלת המתג

המצב הפתוח הראשוני של המגעים 1, 3 של מצנח קשת הוואקום של מפסק החשמל מובטח על ידי פעולה על המגע הנייד 3 של קפיץ הפתיחה 8 דרך מבודד המתיחה 4. כאשר האות "ON" מופעל, המעגל יחידת בקרת מפסק מייצרת דופק מתח של קוטביות חיובית, המופעל על הסלילים 9 של האלקטרומגנטים. במקביל, מופיע במרווח המערכת המגנטית כוח משיכה אלקטרומגנטי, שככל שהוא מתגבר, מתגבר על כוח קפיצי הניתוק 8 והעומס הקדום 5, כתוצאה מכך, בהשפעת ההפרש. בכוחות אלה, האבזור של האלקטרומגנט 7 יחד עם מבודדי המתיחה 4 ו-2 בזמן 1 מתחילים לנוע בכיוון המגע הקבוע 1, תוך דחיסה של קפיץ הפתיחה 8.

לאחר סגירת המגעים הראשיים (זמן 2 באוסילוגרמות), אבזור האלקטרומגנט ממשיך לנוע כלפי מעלה, ובנוסף דוחס את קפיץ העומס מראש 5. תנועת האבזור נמשכת עד שפער העבודה במערכת המגנטית האלקטרומגנטית הופך שווה לאפס (זמן 2a על האוסילוגרמות).יתר על כן, מגנט הטבעת 6 ממשיך לאגור את האנרגיה המגנטית הדרושה כדי להחזיק את מפסק החשמל במצב סגור, והסליל 9, בהגיעו לזמן 3, מתחיל להתנתק, ולאחר מכן הכונן מוכן לפעולת הפתיחה. לפיכך, המתג הופך על תפס מגנטי, כלומר. כוח השליטה להחזיק את המגעים 1 ו-3 במצב סגור אינו נצרך.

בתהליך הפעלת המתג, הלוחית 11, הנכללת בחריץ של הפיר 10, מסובבת את הציר הזה, מזיזה את המגנט הקבוע 12 המותקן עליו ומבטיחה את פעולתם של מתגי הקנים 13, המסיעים את החיצוני. מעגלי עזר.

תולדות הבריאה

הפיתוח הראשון של מפסקי ואקום החל בשנות ה-30 של המאה העשרים, הדגמים הנוכחיים יכלו לנתק זרמים קטנים במתחים של עד 40 קילו וולט. מפסקי ואקום חזקים מספיק לא נוצרו באותן שנים בשל חוסר השלמות של הטכנולוגיה לייצור ציוד ואקום ובעיקר בשל הקשיים הטכניים שהתעוררו באותה תקופה בשמירה על ואקום עמוק בתא אטום.

היה צורך לבצע תוכנית מחקר מקיפה על מנת ליצור מצנחי קשת ואקום עובדים אמינים המסוגלים לשבור זרמים גבוהים במתח גבוה של רשת החשמל. במהלך עבודות אלה, בערך בשנת 1957, זוהו והוסברו באופן מדעי התהליכים הפיזיקליים העיקריים המתרחשים במהלך שריפת קשת בוואקום.

המעבר מאבות טיפוס בודדים של מפסקי ואקום לייצור תעשייתי סדרתי שלהם נמשך שני עשורים נוספים, שכן הוא הצריך מחקר ופיתוח אינטנסיביים נוספים שמטרתם, בעיקר, למצוא דרך יעילה למנוע מתחי יתר מסוכנים של מיתוג שנוצרו עקב הפרעה מוקדמת של זרם לחציית האפס הטבעית שלו, לפתרון בעיות מורכבות הקשורות לחלוקת מתח וזיהום המשטחים הפנימיים של חלקים מבודדים עם אדי מתכת שהופקדו עליהם, בעיות מיגון ויצירת מפוח חדש אמין במיוחד וכו'.

כיום, הושק בעולם הייצור התעשייתי של מפסקי ואקום מהירים אמינים ביותר המסוגלים לשבור זרמים גבוהים ברשתות חשמל בינוניות (6, 10, 35 קילו וולט) ובמתח גבוה (עד 220 קילו וולט כולל).

המכשיר והעיצוב של מפסק האוויר

שקול כיצד מפסק האוויר מסודר באמצעות הדוגמה של מתג הפעלה VVB, התרשים המבני הפשוט שלו מוצג להלן.

עיצוב טיפוסי של מפסקי אוויר מסדרת VVB

ייעודים:

• A - מקלט, מיכל אליו נשאב אוויר עד שנוצרת רמת לחץ המתאימה לנומינלית.
• B - מיכל מתכת של מצנח הקשת.
• C - אוגן קצה.
• D - קבל מחלק מתח (לא בשימוש בעיצובים מודרניים של מתגים).
• E - מוט הרכבה של קבוצת המגעים הנעים.
• F - מבודד פורצלן.
• G - מגע קשת נוסף עבור shunting.
• H - נגד שאנט.
• I - שסתום סילון אוויר.
• J - צינור צינור אימפולס.
• K - אספקה ​​עיקרית של תערובת אוויר.
• L - קבוצת שסתומים.

כפי שניתן לראות, בסדרה זו, קבוצת המגעים (E,G), מנגנון ההפעלה/כיבוי ושסתום המפוח (I) סגורים במיכל מתכת (B). המיכל עצמו מלא בתערובת אוויר דחוס. עמודי המתג מופרדים על ידי מבודד ביניים. מכיוון שיש מתח גבוה על הכלי, יש חשיבות מיוחדת להגנה על העמוד התומך. הוא עשוי בעזרת "חולצות" פורצלן מבודדות.

תערובת האוויר מסופקת דרך שתי תעלות אוויר K ו-J. הראשית הראשונה משמשת לשאיבת אוויר לתוך המיכל, השנייה פועלת במצב פעימות (מספקת את תערובת האוויר כאשר החלף אנשי קשר ואיפוס מתי סגירת מעגל).

מה המצב היום?

ההישגים המדעיים שהושגו במהלך ארבעים השנים האחרונות אפשרו לשלב, בייצור של מנתק ואקום, תאים עבור 38 קילו וולט ו-72/84 קילו וולט לכדי אחד. המתח המקסימלי האפשרי על מנתק אחד מגיע היום ל-145 קילו וולט - לפיכך, הרמה הגבוהה של מתח המיתוג וצריכת החשמל הנמוכה מאפשרים שימוש במכשירים אמינים וזולים.

המפסק בתמונה משמאל מיועד לעבוד במתח של 95 קילו וולט, ובתמונה מימין הוא מיועד לעבוד במתח של 250 קילו וולט. שני המכשירים באותו אורך. התקדמות כזו התאפשרה עקב שיפור החומרים מהם עשויים משטחי המגע החשמליים.

בעיות המופיעות בעת שימוש במפסקי ואקום ברשתות עם מתח גבוה יותר:
הפעולה דורשת ממדים גדולים פיזית של תא הוואקום, דבר הגורר הפחתה בתפוקה והרעה באיכות העיבוד של החדרים עצמם.
הגדלת הממדים הפיזיים של המכשיר מגדילה את הדרישות להבטחת איטום המכשיר עצמו ולבקרת תהליך הייצור.
מרווח ארוך (ארוך מ-24 מ"מ) בין המגעים משפיע על היכולת לשלוט בקשת באמצעות שדה מגנטי רדיאלי וצירי, ומפחית את ביצועי המכשיר.
החומרים המשמשים כיום לייצור מגעים מיועדים למתחים בינוניים. כדי לעבוד בפערים כה גדולים בין אנשי הקשר, יש צורך לפתח חומרים חדשים.
יש לקחת בחשבון נוכחות של צילומי רנטגן.

בהקשר לנקודה האחרונה, יש לציין עוד כמה עובדות:

כאשר המגע כבוי, אין פליטת קרני רנטגן.
במתחים בינוניים (עד 38 קילו וולט), קרינת הרנטגן היא אפסית או זניחה. ככלל, במתגי מתח עד 38 קילו וולט, קרינת רנטגן מופיעה רק במתחי בדיקה.
ברגע שהמתח במערכת עולה ל-145 קילוואט, עוצמת קרינת הרנטגן עולה וכאן כבר צריך לפתור בעיות בטיחות.
השאלה העומדת בפני מעצבי מפסקי ואקום כעת היא כמה תהיה החשיפה לחלל שמסביב, וכיצד זה ישפיע על הפולימרים והאלקטרוניקה שמותקנים ישירות על המתג עצמו.

היום.
לִשְׁאוֹב מפסק מתח גבוה, מיועד לפעולה 145 קילו וולט.

מצנח קשת ואקום מודרני.

ייצור מפסק ואקום המיועד לפעולה ברשתות 145 קילו וולט מפשט מאוד את ייצור מפסק ואקום 300 קילו וולט. עם שתי אי רציפות בכל שלב.עם זאת, ערכי מתח גבוה כאלה מטילים דרישות משלהם על חומר המגעים ושיטות השליטה בקשת החשמלית. מסקנות:
מבחינה טכנולוגית, ייצור והפעלה תעשייתי של מפסקי ואקום ברשתות במתח של עד 145 קילוואט אפשרי.
רק באמצעות טכנולוגיות המוכרות כיום, ניתן להפעיל מפסקי ואקום ברשתות עד 300-400 קילו וולט.
כיום ישנן בעיות טכניות חמורות שאינן מאפשרות בעתיד הקרוב שימוש במפריעי ואקום ברשתות מעל 400 קילו וולט. עם זאת, עבודה בכיוון זה מתבצעת, מטרת עבודה כזו היא ייצור של מצנחי קשת ואקום להפעלה ברשתות עד 750 קילו וולט.
נכון להיום, אין בעיות גדולות בשימוש במצנחי קשת ואקום בקווים ראשיים. מפסקי ואקום, במשך 30 שנה, שימשו בהצלחה ב העברת זרם ברשתות מתח עד 132 קילו וולט.

מלכודות קיטור תרמוסטטיות (קפסולריות)

עקרון הפעולה של מלכודת קיטור תרמוסטטית מבוסס על הפרש הטמפרטורה בין קיטור לעיבוי.

 

אלמנט העבודה של מלכודת קיטור תרמוסטטית הוא קפסולה עם מושב הממוקם בחלק התחתון, המשמש כמנגנון נעילה. הקפסולה מקובעת בגוף מלכודת הקיטור, כאשר הדיסק ממוקם ישירות מעל המושב, ביציאה של מלכודת הקיטור. כאשר קר, יש רווח בין דיסק הקפסולה למושב כדי לאפשר לעיבוי, אוויר וגזים אחרים שאינם ניתנים לעיבוי לצאת מהמלכודת באין מפריע.

כאשר מחומם, ההרכב המיוחד בקפסולה מתרחב, פועל על הדיסק, אשר, כאשר הוא מתרחב, נופל על האוכף, ומונע בריחת אדים. מלכודת קיטור מסוג זה מאפשרת בנוסף לפינוי הקונדנסט גם להוציא אוויר וגזים מהמערכת, כלומר לשמש כפתח אוורור למערכות קיטור. ישנם שלושה שינויים של קפסולות תרמוסטטיות המאפשרות לך להסיר עיבוי בטמפרטורה של 5°C, 10°C או 30°C מתחת לטמפרטורת האידוי.

  

דגמים עיקריים של מלכודות קיטור תרמוסטטיות: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7.

היקף היישום

אם הדגמים הראשונים, ששוחררו בברית המועצות, סיפקו כיבוי עומסים קטנים יחסית בשל חוסר השלמות העיצובי של תא הוואקום והמאפיינים הטכניים של המגעים, אז דגמים מודרניים יכולים להתפאר בחומר משטח הרבה יותר עמיד בחום ועמיד . זה מאפשר להתקין יחידות מיתוג כאלה כמעט בכל ענפי התעשייה והכלכלה הלאומית. כיום משתמשים במפסקי ואקום בתחומים הבאים:

• במתקני חלוקת חשמל הן של תחנות כוח והן של תחנות חלוקה;
• במטלורגיה לשנאים לתנור החשמל המספקים ציוד לייצור פלדה;
• בתעשיות הנפט והגז והכימיה בנקודות שאיבה, נקודות מיתוג ותחנות שנאים;
• להפעלת מעגלים ראשוניים ומשניים של תחנות מתיחה בתחבורה ברכבת, מספקת חשמל לציוד עזר ולצרכנים שאינם מתיחה;
• במפעלי כרייה להנעת קומביינים, מחפרים וסוגים אחרים של ציוד כבד מתחנות שנאים שלמות.

בכל אחד מהמגזרים הנ"ל במשק, מפסקי ואקום מחליפים בכל מקום את דגמי הנפט והאוויר המיושנים.

עקרון הפעולה

למפסק הוואקום (10 קילו וולט, 6 קילו וולט, 35 קילו וולט - לא משנה) יש עיקרון פעולה מסוים. כאשר המגעים נפתחים, ברווח (בוואקום) זרם המיתוג יוצר פריקה חשמלית - קשת. קיומו נתמך על ידי המתכת המתאדה מפני השטח של המגעים עצמם לתוך הרווח עם ואקום. פלזמה הנוצרת מאדי מתכת מיוננת היא יסוד מוליך. הוא שומר על התנאים לזרימת זרם חשמלי. ברגע שעקומת זרם החילופין עוברת דרך האפס, הקשת החשמלית מתחילה לכבות, ואדי המתכת כמעט באופן מיידי (בתוך עשר מיקרו-שניות) משחזר את החוזק החשמלי של הוואקום, ומתעבה על משטחי המגע והחלק הפנימי של הקשת. מִגלָשָׁה. בשלב זה, המתח משוחזר על המגעים, שעד אז כבר התגרשו. אם יישארו אזורים מקומיים מחוממים יתר על המידה לאחר שחזור המתח, הם עלולים להפוך למקורות פליטה של ​​חלקיקים טעונים, מה שיגרום להתמוטטות ואקום ולזרימת זרם. לשם כך, נעשה שימוש בקרת קשת, שטף החום מופץ באופן שווה על המגעים.

מפסק ואקום, שמחירו תלוי ביצרן, בשל תכונות הביצועים שלו, יכול לחסוך כמות משמעותית של משאבים. בהתאם למתח, ליצרן, לבידוד, המחירים יכולים לנוע בין 1500 c.u. עד 10,000 סמ"ק

מפרטי המכשיר

למכשירים המכבים את העומס על ידי פתיחת המעגל החשמלי יש מאפיינים טכניים שונים

כולם חשובים והופכים מכריעים בבחירת יחידה המתאימה לרכישה והתקנתה לאחר מכן.

מחוון המתח הנומינלי משקף את מתח הפעולה של המכשיר החשמלי, עבורו תוכנן במקור על ידי היצרן.

ערך מתח ההפעלה המרבי מציין את המתח הגבוה המותר הגבוה ביותר שבו המפסק מסוגל לפעול במצב רגיל מבלי לפגוע בביצועיו. בדרך כלל נתון זה עולה על גודל המתח המדורג ב-5-20%.

זרימת הזרם החשמלי, שבמהלכו רמת החימום של הציפוי המבודד וחלקי המוליך אינה מפריעה לפעולה הרגילה של המערכת ויכולה להישמר על ידי כל האלמנטים לזמן בלתי מוגבל, נקראת מדורג נוֹכְחִי. יש לקחת בחשבון את ערכו בעת בחירה וקנייה של מתג עומס.

הערך של זרם המעבר של הגבולות המותרים מראה כמה זרם זורם דרך הרשת במצב קצר חשמלי, מתג העומס המותקן במערכת יכול לעמוד.

זרם ההתנגדות האלקטרודינמית משקף את גודל זרם הקצר, אשר, הפועל על המכשיר בתקופות הראשונות, אינו משפיע לרעה עליו ואינו פוגע בו באופן מכני בשום צורה.

זרם העמידות התרמי קובע את רמת הזרם המגבילה שפעולת החימום שלו לפרק זמן מסוים אינה משביתה את המנתק.

חשובים מאוד גם היישום הטכני של הכונן והפרמטרים הפיזיים של המכשירים, הקובעים את הגודל והמשקל הכללי של המכשיר.בהתמקדות בהם, תוכלו להבין היכן יהיה נוח יותר למקם את המכשירים כך שיעבדו בצורה נכונה וברורה את המשימות שלהם.

בין התכונות החיוביות הבלתי מותנות של מכשירים האחראים על ניתוק העומס הם העמדות הבאות:

• פשטות וזמינות בייצור;
• דרך פעולה אלמנטרית;
• עלות נמוכה מאוד של המוצר המוגמר בהשוואה לסוגים אחרים של מתגים;
• אפשרות להפעלה/ביטול נוחה של זרמים מדורגים של עומסים;
• פער בין המגעים הנראים לעין, מה שמבטיח בטיחות מלאה של כל עבודה בקווים יוצאים (אין צורך בהתקנה של מנתק נוסף);
• הגנה בעלות נמוכה מפני זרם יתר על ידי נתיכים, בדרך כלל מלא בחול קוורץ (סוג PKT, PK, PT).

מבין החסרונות של מתגים מכל הסוגים, מוזכרת לרוב היכולת להחליף כוחות מדורגים בלבד מבלי לפעול עם זרמי חירום.

למרות העלות הנמוכה והתחזוקה, מודולי autogas נחשבים מיושנים ובמהלך תחזוקה מתוזמנת או במהלך בנייה מחדש של רשתות ותחנות משנה הם מוחלפים בכוונה באלמנטים מודרניים יותר של ואקום.

מודולי גז אוטומטי זוכים בדרך כלל למחייתם של חיי עבודה מוגבלים עקב שחיקה הדרגתית של חלקים פנימיים המייצרים גז במנחת הקשת.

עם זאת, ניתן לפתור את הרגע הזה לחלוטין, ועם מעט כסף, שכן אלמנטי ייצור הגז והמגעים המזווגים המיועדים לספיגת קשת הם זולים מאוד וניתן להחליף אותם בקלות, לא רק על ידי אנשי מקצוע, אלא גם על ידי עובדים עם כישורים נמוכים.