מתג ואקום: מכשיר ועקרון הפעולה + ניואנסים לפי בחירה וחיבור

וסילי בורוצקי
נבדק על ידי מומחה: וסילי בורוצקי
פורסם על ידי ויקטור קיטייב
עדכון אחרון: מאי 2019

מפסק ואקום מכשירי חשמל הוא מכשיר המיועד להפעלה כחלק מרשתות חשמל מתח גבוה. זה קיבל את שמו מתכונת העיצוב - תא הוואקום, שבגללו מושגת ההכחדה המיידית של הקשת החשמלית.

המכשיר משמש כמתגים המיועדים לכיבוי ציוד במקרה חירום או כחלק מהפעולה השוטפת. בואו נסקור מקרוב מהו מתג ואקום ולמה הוא מיועד.

איך מתג ואקום מתח גבוה עובד?

הבסיס לפונקציונליות של תאי הוואקום המשמשים בתכנון מפסקי זרם הם המאפיינים הפיזיים של גז במצב פרוק. בתנאים כאלה, רכוש הגז, המאופיין כחוזק חשמלי, משתנה כלפי מעלה.

השפעה זו של מדיום פרוק גבוה (נע בין 10-6 עד 10-8 N / ס"מ2) שימש בהצלחה בתכנוני מפסק מתוספים לתאי ואקום גז דרכם עוברים קבוצות מגע חשמליות.

מפסק ואקום - מראה
אחד הדגמים של מפסק ואקום הוא מכשיר שמשמש להפעלה של רשתות חשמל חשמל. המכשיר נחשב למודרני ואמין יותר בהשוואה למכשירים דומים, אך לביצוע מסוג אחר

הזרם הזורם בקבוצות המגע (ברגע פיצול המגע) יוצר פריקה חשמלית - קשת. שריפת קשת מתרחשת עקב יינון חלקי של אדי מתכת, אשר בהכרח נוצר מטמפרטורה גבוהה. מעבר הזרם בין המגעים דרך הפלזמה הנוצרת נשמר עד שהזרם עובר לאוטובוס האפס.

ברגע שמגיע רגע המעבר דרך "אפס", קשת החשמל נכבה. זמן התהליך הכולל אורך לא יותר מ- 7-10 מיקרו שניות.

המכשיר מביא לביצוע ואקום

מגוון מפסקי ואקום, בהתחשב בעיצובם, גדול למדי. לכן קשה לתת מאפיין של מכשירים אלה בכללותם. בינתיים, ללא קשר להבדלי התכנון, עקרון הפעולה נותר ללא שינוי.

מפסק ואקום
תרשים בלוקים של חומרי נפץ: תפוקה עליונה; 2 - תא ואקום; 3 - מבודד פולימר; 4 - תפוקה נמוכה יותר; 5 - קשר קלטת; 6 - קפיץ כוח; 7 - מוט מתיחה; 8 - מעיין כיבוי; 9 - ידית הילוכים; 10 - פיר כונן; 11 - שחרור; 12 - מקרה

שקול להתייחסות כללית מפסק ואקום תלת-מוטימצויד בהנעה קפיצית-מוטורית. מכשיר זה מיועד להתקנה פנימית או חיצונית. בכל מקרה, התקנתו מתבצעת בתוך קופסאות חלוקה מיוחדות למתכת.

ניתן להפעיל מכשירים בתחומי משק שונים. עם זאת, יש כמה מגבלות.

אז, מפסקי ואקום אינם מיועדים להתקנה עם פעולה לאחר מכן בתנאים הבאים:

  • הנחות היכן שיש אווירה נפיצת אש;
  • התקנות באופן קונסטרוקטיבי המספקים מיתוג תכוף;
  • התקנות ניידות (ניידות);
  • מערכות חשמל של ספינות ים ונהרות.

מפסקי ואקום יש בדרך כלל שני סוגים עיצוביים:

  1. להתקנה נייחת.
  2. להתקנה עם עגלת חומרה.

ללא קשר לביצוע, אזור הדיור של המכשיר מכיל שלושה קטבים המצוידים בתאי קשתות.

מגעים הניתנים להזזה המופעלים באמצעות מנגנון קפיצי-מוטורי פועלים בתוך תאי הריק. את מעטפת המכשירים מתווסף לוח קדמי, המכיל אלמנטים לתצוגה ומכשירי בקרה.

תכנון מפסק ואקום
אלמנטים עיקריים חיצוניים של המתג: 1 - קטבים של המכשיר; 2 - מנגנון נעילה מופעל; 3 - חלון להרמה; 4 - לטפל במכניקה החוסמת מעגלים חיצוניים

שלושת הקטבים של המעגל הראשי עשויים בצורת עמודים. מיקום הקטבים, בדרך כלל בחלק האחורי של המארז של כונן המנוע הקפיץ. לכל עמוד מוט בתא מרווה קשת, הסגור בתוך מבודד פולימר. על מנת לשפר את הכוח החשמלי, לגוף המבודד יש צורה מצולעת.

בתוך כל תא ואקום מותקנת קבוצת מגע של שני אלמנטים - מטלטלין, קבועים. גוף המגע הניתן להזזה דרך מבודד המתיחה מחובר למנגנון המיתוג. התקשרות נוספת עם מסוף המגע התחתון. מגע קבוע דרך התאמה מחודדת מחובר למסוף המגע העליון של המכשיר.

איך פועל מפסק ההפעלה?

המגעים הניתנים להזזה של תאי הוואקום מחוברים באופן מכני לפיר כונן המנוע הקפיץ. בגלל קפיץ הכוח טעון מראש (מוגדר במתח), ניתן להפעיל את הכונן בקלות על ידי לחיצה על לחצן הבקרה או על מנגנון אחר.

מפסק תא ואקום
התרשים המבני של תא הוואקום: 1 - בלוק מסוף של מגע קבוע; 2 - מגע קבוע; 3 - מגע מטלטל; 4 - מסך מתכת; 5 - מבודד קרמיקה (פולימר); 6 - מפוח; 7 - מגע הניתן לחסום מסוף

קפיץ (בדרך כלל שני קפיצים) ננעץ על ידי הנעה בשרשרת. מצב הפעולה הרגיל של הציוד כרוך בהטענת הקפיץ באמצעות מנוע חשמלי המצויד בתיבת הילוכים. במקביל, ישנה ידית נעילה ידנית, המשמשת במקרה של תאונות או אובדן כוח.

הקפיץ הטעון קבוע על ידי ההדק. מנגנון זה נשלט באמצעות כונן אלקטרומגנטי או באמצעות כפתור הפעלה. ברגע שמצב המיתוג מופעל, הנעילה משתחררת, כוח המתיחה של הקפיץ מניע את מנגנון הפקה. זה, בתורו, פועל על המוט, המחובר מכנית למנגנון המיתוג של המגעים הנעים של תאי הוואקום.

הפעולה לכיבוי מפסק האקום מתבצעת על ידי הפעלת מצב "מנותק" - אלקטרומגנט או כפתור. רצף הפעולות כמעט זהה למצב הראשון. זה כולל גם הפעלת קפיצי כוח שמצבם מוגדר על ידי ההדק.

החלף לוח בקרה
לוח הבקרה ורכיבי תצוגה: 1 - מצב "במצב"; 2 - מצב "מושבת"; 3 - מצב דפוק של המעיין; 4 - מצב המעיין ששוחרר

נוחות התפעול והשליטה במכשיר מספקת לוח בקרה. בחזית הלוח ישנם אלמנטים: מונה למספר המחזורים, מחוון מצב של קפיץ המחבט, מחוון מצב של מפסק האבק.

מאפיינים של מבני פרישה

ציוד הניתוק להרכבה מורכב על בסיס עגלת חומרה מיוחדת. בעזרת אביזר זה, מתג מוכנס לארון או ממנו.

עגלת הציוד פועלת לא רק כהובלת מכשיר, אלא גם משמשת לבקר להפיכת המכשיר למצב בדיקה או למצב הפעלה ברגע שהמתג נדחף לארון.

החלף עגלת חומרה
עגלת חומרה: 1 - רולר (4 יח '); 2 - בסיס; 3, A - הבסיס ניתן לזזה; 4 - ידית (2 יח '); 5 - שקע שקע; 6 - מוט נעילה; 7 - אלמנט תיקון; 8 - מחבר למעגל המשני; 9 - מכניקה של נעילת המכשיר; 10 - אנשי קשר משתלבים; 11 - רצועת תיקון בורג; B - חלק קבוע

מתג הוואקום קבוע ישירות לחלק הנע של העגלה. מחברים מחוברים. בינתיים לעגלת הציוד יש גם חלק קבוע, שבו הכונן של החלק הנע קבוע. תנועת המודול הניתן ביחס לזו הנייחת מתבצעת על ידי בורג ידית בקרת המשאית.

החלק הנע הוא בסיס מתכת בארבעה גלגלים, המטופלים בציפוי גלווני. כאן יש שילוב מכני חיצוני (מוט לדחיפה) של אלקטרודת האדמה, נעילת בורג הכונן, אנשי קשר חסום, מנגנון נעילת מפסק ומרכיבים אחרים המספקים תנועה או קיבוע.

התקנה וחיבור של המכשיר

לפני שמתחילים להתקין מפסק ואקום, יש לבדוק את כל האלמנטים הניתנים לגישה חיצונית על מנת לוודא כי אין נזקים או פגמים. לאחר מכן, משטחי הבידוד של העמודים מנוקים בעזרת מטלית יבשה נטולת מוך.

אסור להכניס למערכת ציוד אם קיימים שבבים, סדקים וחתכים מעוותים על משטחי בידוד. יש לבדוק את המעגל של המעגלים המשניים, כמו גם את חיבור אוטובוס השלדה.

בדיקת מפסק האבק
בדיקת המכשיר המותקן. חשוב לבדוק בקפידה כל פרט, כל אלמנט של אטב. מכשירי מתח גבוה אינם סולחים אפילו לטעות הקלה ביותר

לפני ההתקנה יש לבדוק את פעולת המפסק על ידי שיטת ההכללה הידנית (סרק ללא חשמל) ולוודא כי מיקום מחוון לוח הבקרה נכון. בשלב הבא, בדוק אם נוכחות כיסויי המוט. אם משתמשים בציוד עם דירוג של 1600A ומעלה, יש להסיר את מכסי ההגנה לפני ההתקנה.

התחבר ישירות לרשת

יש להפשיט את המסופים של קצות המגע של מוליכי כבלי החשמל לפני שהם מתחברים למסופי המתג.

הליך הפשטה שונה בהתאם לחומר המסוף המשמש:

  • עבור מסופי נחושת ואלומיניום ללא ציפוי נוסף, הפשטה מתבצעת עם נייר זכוכית בגודל גרעין M20 ומטה, ואחריו שומני משטח המתכת.
  • אם המסופים הם נחושת או אלומיניום המצופים בשכבת כסף, די בכדי לנקות אותם באמצעות מטלית נטולת מוך.

אסור להשתמש בכבלים שהקוויות בציפוי הכסף שלהם נפגעים על שטח של יותר מ -5%. במקרה זה, יש להחליף את האלמנט הפגוע.מידע נוסף על מסופי חיבור חוטים ניתן למצוא ב הדברים האלה.

מוליכים חיצוניים מובאים למסופי מפסק האבק בצורה כזו שלא נוצרים כוחות מכניים על מסופי המכשיר מצידו של המוליכים החיצוניים. החיבורים נעשים באמצעות צימוד הברגה באמצעות מנקי מתכת אלסטיים שטוחים.

כיצד נעשית הארקה?

התקנים נייחים מחוברים לאתר "הארק" באמצעות חיבור בריח (M12) ישירות בנקודה המצוינת בסימון "הארקה".

מגעי הארקה של עגלת הציוד ומתג
אלמנטים מבניים של עגלת הציוד ושלדת המפסקים דרכם מקורקע המכשיר. ככלל, נקודות אלה מסומנות בסימן המקביל להציב ליד האלמנט

יש לשמן את שטח נקודת המגע הארקה לפני החיבור. מוליך הארקה צריך לבחור אוטובוס בעל חתך רוחבי מספיק (כללי התקנה חשמלית), חוט גמיש או מוליך השזור בצרור. לפני הנחת המוליך על משטח המגע של משטח המגע יש לשמן בעזרת גריז מיוחד (TsIATIM-203).

סוג השליפה מוארך באמצעות אלמנטים של עגלת הציוד. ההארקה של מפסק האבק מתבצעת באמצעות תכנון עגלת הציוד, שעבורה יש גם מחברים.

הזמנת המכשיר

המכשיר מופעל לאחר בדיקה נוספת של ציוד מותקן ומוכן. במיוחד נבדקות אמינות ההארקה, מצב מחברי ההרכבה ורכיבי ההרכבה והגישה של מדיום הקירור לגופי חימום שעלולים להיות.

יש לטפל במשטחים של מוטות נושאי זרם במגע עם לאמלאות של קבוצות מגע עם שקעים בכמות קטנה של סיכה CIATIM. באופן כללי, יש לבצע את כל הנהלים הניתנים על ידי ה- EMP במקרה של בדיקות קבלה, ולוודא כי מתח ההפעלה מתאים למגבלות המותרות.

מפעיל את מפסק האבק בפעולה
התקנת מפסק ואקום. עבודות ההתקנה מתבצעות רק על ידי כוח אדם מוסמך. אותן דרישות חלות על כוח אדם שנבחר לשירות ציוד מתח גבוה

מפסק מעגל ואקום עשוי להיות בשליטה על ידי אנשים המוסמכים לשירות במתקנים חשמליים הפועלים במתח מעל 1000 וולט. קבוצת הקבלה המאושרת לאנשי שירות חייבת להיות לפחות השלישית. לפני תחילת העבודה עם ציוד, העובדים עוברים מינימום טכני על מנת ללמוד את המורכבויות של דגם מסוים של ציוד.

כיצד לבחור מפסק ואקום?

המכשיר נבחר תוך התחשבות בפרמטרים הנומינליים שלו, הנחשבים ביחס לפרמטרים של הרשת הנוכחית באתר ההתקנה. הבחירה נעשית על פי הקריטריון של מצבי ההפעלה העמוסים ביותר שהתקיימו בתנאי הפעלה.

המתח המדורג של מפסק האבק מותר להיות שווה (או מוגבר) ביחס למתח המדורג של המערכת המוזנת דרך המתג.

הפרמטר של הזרם המדורג לטווח הארוך נבחר מעל הזרם המדורג של המערכת המסופקת. הפרמטר הנוכחי של נתק הנוכחי נבחר מעל לערך המקסימלי זרם מדורג קצר חשמלי (נלקח בחשבון רגע הסטייה של אנשי הקשר).

בחירת מפסק ואקום
לוחית הדירוג היא הדבר הראשון שתשימו לב אליו כשאתם בוחרים במתג. על סמך ערכי הפרמטרים, ניתן כבר לקבוע אם המכשיר מתאים להתקנה מסוימת או לא

מנקודת המבט של תנאים אפשריים לקצר חשמלי, הבחירה נעשית תוך התחשבות בתנאים הקשים ביותר.

המרכיב האפריודידי מחושב תוך התחשבות בתנאי מעגל הקצר עם אפס מתח באחד מקווי הפאזות. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את הפרמטר הנוכחי aperiodic שנקבע על ידי יצרן הציוד.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

תוכלו ללמוד עוד יותר חומר על המכשיר, עקרון הפעולה ותנאי ההתקנה של מפסק האבק מהסרטון הבא:

מפסקי ואקום נבדלים מסוגים אחרים של מכשירים במבנה פשוט ואמין יחסית. לכן ציוד מסוג זה משמש זמן רב ללא כל תלונה. משאב הבלאי הטבעי נקבע על פי מספר פעולות השוות לפחות ל 20,000. בתנאי של ייצור מתוחזק בזמן, משאב זה גדל ב 5-10%. בינתיים, תחזוקת חומרי נפץ מוגבלת למספר קטן של פעולות קלות.

אם יש לך שאלות כלשהן בנושא המאמר במהלך קריאת מידע זה או אם יש לך מידע חשוב שתוכל לשתף עם הקוראים שלנו, אנא השאר את התגובות שלך, שתף את החוויה שלך, שאל שאלות בבלוק שמתחת למאמר.

האם המאמר היה מועיל?
תודה על המשוב שלך!
לא (9)
תודה על המשוב שלך!
כן (53)
תגובות מבקרים
  1. ארטיום

    האם אוכל לגלות ביתר פירוט מדוע הארקה כזו של המתג נחוצה?

    תמונות מצורפות:
    • מומחה
      וסילי בורוצקי
      מומחה

      אחר הצהריים הטוב, ארטם. המטרה העיקרית של הארקה כזו היא להבטיח את בטיחות העבודה.

      התמונה הראשונה היא קטע של מעגל מתגים חיצוני. מתואר, נראה (אותיות אינן ברורות), מפסק ואקום ושנאים זרם. האחרונים קשורים טכנולוגית לחומרי נפץ. חלקים של מתגים כאלה חייבים להיות "מגודרים" עם סכיני הארקה נייחים, המבטיחים את בטיחותם של אנשי התיקון, השירות של חומרי נפץ, TTs ורכיבים אחרים בקטע המעגל. מתגי הארקה אלה מוסדרים על ידי סעיף 4.2.28. PUE. צילום מסך - מצורף.

      התמונה השנייה היא קטע של מתג סגור 10 קילוואט. מטרת הסכינים הללו דומה. ביצוע עבודות, כוח אדם מבודד את אתר העבודה באמצעות נתקים (מנתק חשמל מכל צידי אספקת המתח השגויה האפשרית) ומחבר בין הציוד שהוסר לתיקון עם קרקע עם סכינים הארקה.

      תמונות מצורפות:

בריכות

משאבות

מחמם