Conoscenze correlate sull'interruttore automatico sotto vuoto
L'interruttore sotto vuoto prende il nome dal fatto che il mezzo di estinzione dell'arco e il mezzo isolante della distanza tra i contatti dopo l'estinzione dell'arco sono entrambi sotto vuoto spinto; presenta i vantaggi di dimensioni ridotte, peso ridotto, idoneità al funzionamento frequente e nessuna necessità di manutenzione per l'estinzione dell'arco. L'applicazione nella rete elettrica è più diffusa. L'interruttore sotto vuoto è un dispositivo di distribuzione dell'energia per interni in un sistema CA trifase da 3~10 kV, 50 Hz. Può essere utilizzato per la protezione e il controllo di apparecchiature elettriche in aziende industriali e minerarie, centrali elettriche e sottostazioni. Per la manutenzione e gli ambienti ad uso frequente, gli interruttori possono essere configurati in armadi intermedi, armadi a doppio strato e armadi fissi per il controllo e la protezione di apparecchiature elettriche ad alta tensione.
Specifiche:
1. Gli interruttori automatici sotto vuoto possono essere generalmente suddivisi in più livelli di tensione. Il tipo a bassa tensione è generalmente utilizzato per applicazioni elettriche antideflagranti, come miniere di carbone e così via.
2. La corrente nominale raggiunge i 5000 A e la corrente di interruzione raggiunge un buon livello di 50 kA e si sviluppa fino a una tensione di 35 kV.
Principali standard nazionali
JB/T 3855-2008 "Interruttore automatico sotto vuoto ad alta tensione CA"
DL/T 403-2017 "Interruttore automatico sotto vuoto ad alta tensione CA"
È necessario chiarire quanto segue: non esiste una norma specifica corrispondente alla norma cinese JB 3855 nella norma IEC, ma viene applicata la norma "Interruttore automatico ad alta tensione CA IEC56". Pertanto, gli standard cinesi per gli interruttori automatici sotto vuoto sono più elevati o più rigorosi rispetto agli standard IEC almeno nei seguenti aspetti:
(1) Livello di isolamento:
| Descrizione | Tensione di prova | CEI | Cina |
| Tensione di tenuta alla frequenza di rete di 1 minuto (kV) | 42 | 42 (tra i poli, polo a terra) | 48 (tra le fratture) |
| 1.2/50 Tensione di tenuta all'impulso (kV) | 75 | 75 (tra i poli, polo a terra) | 84 (tra le fratture) |
(2) Il livello di tensione di tenuta della frattura dell'interruttore sotto vuoto dopo la fine del test di vita elettrica: non esiste alcuna regolamentazione nella IEC56.
La norma cinese JB3855-96 stabilisce che la capacità di isolamento dell'interruttore automatico sotto vuoto dopo aver completato il test di durata elettrica non deve essere inferiore all'80% del livello di isolamento iniziale, ovvero la frequenza di alimentazione è 1 min 33,6 kV e l'impatto è 60 kV.
(3) Tempo di rimbalzo del contatto: la IEC non ha normative, ma le normative cinesi non richiedono più di 2 ms.
(4) Corrente di prova per il test di aumento della temperatura: nello standard IEC, la corrente di prova è pari alla corrente nominale del prodotto. La norma cinese DL403-91 stabilisce che la corrente di prova è pari al 110% della corrente nominale del prodotto.
La struttura principale
Gli interruttori automatici sotto vuoto sono composti principalmente da tre parti: interruttore sotto vuoto, meccanismo di azionamento elettromagnetico o a molla, staffa e altri componenti.
Interruttore del vuoto
A seconda delle diverse tipologie di interruttori, si distinguono interruttori sottovuoto ceramici schermati esternamente, interruttori sottovuoto miniaturizzati a forma di coppa con campo magnetico longitudinale e sigillati centralmente e interruttori a bolla di vetro sigillati internamente. La struttura di base è la seguente:
① Sistema di isolamento ermetico (alloggiamento)
Il sistema di isolamento ermetico composto da un cilindro isolante ermetico in ceramica, vetro o vetroceramica, una piastra di copertura terminale mobile, una piastra di copertura terminale fissa e un soffietto in acciaio inossidabile è un contenitore ermetico sottovuoto. Per garantire la tenuta all'aria, oltre alle rigorose tecniche operative del tipo di sigillatura, è necessario che anche il materiale stesso presenti una bassa permeabilità all'aria e un degasaggio interno.
② Sistema conduttivo
È composto da un'asta conduttiva fissa, una superficie d'arco fissa, un contatto fisso, un contatto mobile, una superficie d'arco mobile e un'asta conduttiva mobile. Esistono approssimativamente tre tipi di strutture di contatto: contatto cilindrico, contatto a campo magnetico trasversale con superficie d'arco a scanalatura a spirale e contatto a campo magnetico longitudinale. Attualmente, utilizzando la tecnologia a campo magnetico longitudinale, questo tipo di camera di spegnimento dell'arco ha una capacità di interruzione dell'arco elevata e stabile.
③ Sistema di schermatura
La copertura di schermatura è un elemento indispensabile nell'interruttore sotto vuoto e sono disponibili molti tipi di coperture di schermatura principali che circondano i contatti, coperture di schermatura a soffietto e coperture di schermatura con equalizzazione della pressione. La funzione della copertura di schermatura principale è:
a) impedire che il prodotto dell'arco schizzi sulla parete interna del guscio isolante durante il processo di arco, riducendo così la resistenza dell'isolamento del guscio.
b) Migliorare l'uniformità della distribuzione del campo elettrico all'interno della camera di estinzione dell'arco, il che è utile per ridurre l'intensità del campo locale e promuovere la miniaturizzazione dell'interruttore sotto vuoto.
c) Condensando il prodotto dell'arco, assorbendo parte dell'energia dell'arco e contribuendo a ripristinare la resistenza dello spazio dopo l'arco.
meccanismo di funzionamento
A seconda del tipo di interruttore, vengono utilizzati meccanismi di azionamento diversi. I meccanismi di azionamento comunemente utilizzati sono:
1) meccanismo di azionamento a molla,
2) Meccanismo di azionamento elettromagnetico CD10,
3) Meccanismo di azionamento elettromagnetico CD17,
4) Meccanismo di azionamento dell'accumulo di energia a molla CT19,
5) Meccanismo di azionamento dell'accumulo di energia a molla CT8.
Altre parti
Base, supporto isolante, isolante, ecc.
Caratteristiche
①La distanza di contatto è ridotta, la distanza di contatto dell'interruttore automatico sotto vuoto da 10 KV è di soli 10 mm circa, la potenza di funzionamento del meccanismo di azionamento è ridotta, la corsa della parte meccanica è ridotta e la durata meccanica è lunga.
②Il tempo di arco è breve e non ha nulla a che fare con l'entità della corrente di commutazione, in genere solo mezzo ciclo.
3. Dopo l'estinzione dell'arco, la velocità di recupero del mezzo di contatto è elevata e le prestazioni del guasto di quasi rottura sono migliori.
④Poiché l'usura del contatto è minima durante l'interruzione della corrente, la durata elettrica del contatto è lunga, con capacità di interruzione completa fino a 30-50 volte, corrente nominale di interruzione fino a più di 5000 volte, basso rumore e adatto per un funzionamento frequente.
⑤ Dimensioni ridotte e peso leggero.
⑥Adatto per interrompere la corrente di carico capacitivo.
Grazie ai suoi numerosi vantaggi, è ampiamente utilizzato nelle sottostazioni. I modelli attuali includono principalmente: ZN12-10, ZN28A-10, ZN65A-12, ZN12A-12, VS1, ZN30, ZW32, ZW43 ecc.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento dell'interruttore sotto vuoto è il seguente: quando i contatti mobili e statici vengono aperti sotto l'azione del meccanismo di azionamento, si genera un arco tra i contatti e la superficie di contatto volatilizza vapore ad alta temperatura. Poiché il contatto è progettato con una forma speciale, al suo passaggio si genera un campo magnetico. Sotto l'azione di questo campo magnetico, l'arco si muove rapidamente lungo la direzione tangenziale della superficie di contatto. Parte del vapore metallico si condensa sul cilindro metallico (copertura di schermatura). La resistenza del mezzo viene rapidamente recuperata.
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