वैक्यूम सर्किट ब्रेकर: डिवाइस और ऑपरेशन का सिद्धांत + पसंद और कनेक्शन की बारीकियां

एक सुरक्षित राज्य के लिए मानदंड और सीमाएं

GOST 1550 के अनुसार जलवायु संस्करण और प्लेसमेंट श्रेणी U2, इस मामले में परिचालन की स्थिति:

• उच्चतम ऊंचाई 3000 मीटर तक;
• स्विचगियर (केएसओ) में परिवेशी वायु तापमान का ऊपरी कार्यशील मूल्य प्लस 55 डिग्री सेल्सियस माना जाता है, स्विचगियर और केएसओ के परिवेशी वायु तापमान का प्रभावी मूल्य प्लस 40 डिग्री सेल्सियस है;
• परिवेशी वायु तापमान का निचला कार्य मूल्य शून्य से 40°С है;
• सापेक्ष वायु आर्द्रता का ऊपरी मान 100% प्लस 25°С पर;
• पर्यावरण गैर-विस्फोटक है, इसमें इन्सुलेशन के लिए हानिकारक गैसें और वाष्प शामिल नहीं हैं, सांद्रता में प्रवाहकीय धूल से संतृप्त नहीं है जो स्विच इन्सुलेशन के विद्युत शक्ति मापदंडों को कम करता है।

अंतरिक्ष में काम करने की स्थिति - कोई भी। संस्करण 59, 60, 70, 71 के लिए - नीचे या ऊपर का आधार।स्विच "ओ" और "बी" के संचालन में और चक्र ओ - 0.3 एस - वीओ - 15 एस - वीओ में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं; ओ - 0.3 एस - वीओ - 180 एस - वीओ।
सर्किट ब्रेकर सहायक संपर्कों के पैरामीटर तालिका 3.1 में दिए गए हैं।
बाहरी यांत्रिक कारकों के प्रतिरोध के संदर्भ में, सर्किट ब्रेकर GOST 17516.1-90 के अनुसार समूह M 7 से मेल खाता है, जबकि अधिकतम त्वरण आयाम के साथ आवृत्ति रेंज (0.5 * 100) हर्ट्ज में साइनसॉइडल कंपन के संपर्क में आने पर सर्किट ब्रेकर चालू होता है। 10 m/s2 (1 q) और 30 m/s2 (3 q) के त्वरण के साथ कई प्रभाव।

तालिका 3.1 - सर्किट ब्रेकर के सहायक संपर्कों के पैरामीटर

चित्र 3.1

स्विच GOST687, IEC-56 और विनिर्देशों TU U 25123867.002-2000 (साथ ही ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95) की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
सर्किट ब्रेकरों के स्विचिंग जीवन की निर्भरता को बंद किए जाने वाले करंट के परिमाण पर अंजीर में दिखाया गया है। 3.1.

स्विच GOST 687, IEC-56 और विनिर्देशों TU U 25123867.002-2000 (साथ ही ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95) की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
सर्किट ब्रेकरों के स्विचिंग जीवन की निर्भरता को बंद किए जाने वाले करंट के परिमाण पर अंजीर में दिखाया गया है। 3.1.

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर तकनीक।

"साफ कमरे" में मुख्य क्षैतिज कवरेज लाइन। वीआईएल, फिंचले, 1978।

वैक्यूम आर्क चट्स का निर्माण आधुनिक तकनीकों - "क्लीन रूम", वैक्यूम फर्नेस आदि का उपयोग करके विशेष प्रतिष्ठानों में होता है।

दक्षिण अफ्रीका में वैक्यूम सर्किट ब्रेकर कार्यशाला, 1990

निर्वात कक्ष का निर्माण एक उच्च तकनीक निर्माण प्रक्रिया है। असेंबली के बाद, सर्किट ब्रेकर कक्षों को एक वैक्यूम ओवन में रखा जाता है, जहां उन्हें भली भांति बंद करके सील कर दिया जाता है।

वैक्यूम आर्क च्यूट के उत्पादन में चार मुख्य बिंदु:

1. पूर्ण निर्वात
2. विद्युत मापदंडों की विस्तृत गणना।
3. चाप नियंत्रण प्रणाली
4. संपर्क समूह सामग्री

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के उत्पादन में चार प्रमुख बिंदु:

1. डिवाइस की संपूर्ण निर्माण गुणवत्ता।
2. डिवाइस के विद्युत चुम्बकीय मापदंडों की सटीक गणना। डिवाइस के डिज़ाइन में त्रुटियों के मामले में, डिस्कनेक्टर्स के बीच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप संभव है।
3. तंत्र। तंत्र का एक छोटा स्ट्रोक और ऊर्जा खपत का निम्न स्तर सुनिश्चित करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, जब 38kV पर स्विच किया जाता है, तो तंत्र का आवश्यक स्ट्रोक 1/2″ होता है और साथ ही, ऊर्जा की खपत 150 J से अधिक नहीं होती है।
4. पूरी तरह से सील वेल्डिंग सीम।

एक शास्त्रीय वैक्यूम चाप ढलान का उपकरण।
आर्क च्यूट V8 15 kV (4 1/2″ व्यास)। 70 के दशक की शुरुआत में।

फोटो वैक्यूम चाप ढलान के डिजाइन के मुख्य घटकों को दिखाता है।

विद्युत चाप नियंत्रण: रेडियल चुंबकीय क्षेत्र।

हाई-स्पीड शूटिंग फ्रेम (5000 फ्रेम प्रति सेकंड)।
ब्रेकर पैड। व्यास 2 ”।
रेडियल चुंबकीय क्षेत्र
31.5kArms 12kVrms।
यह प्रक्रिया रेडियल चुंबकीय क्षेत्र के स्व-प्रेरण के कारण होती है (क्षेत्र वेक्टर को रेडियल दिशा के साथ निर्देशित किया जाता है), जो संपर्क पैड के स्थानीय ताप को कम करते हुए विद्युत संपर्क पर एक चाप गति बनाता है। संपर्कों की सामग्री ऐसी होनी चाहिए कि विद्युत चाप सतह पर स्वतंत्र रूप से चलता रहे। यह सब 63 kA तक की स्विचिंग धाराओं को लागू करना संभव बनाता है।

चाप नियंत्रण: अक्षीय चुंबकीय क्षेत्र।

हाई-स्पीड शूटिंग फ्रेम (9000 फ्रेम प्रति सेकंड)।
अक्षीय चुंबकीय क्षेत्र की छवि
40kArms 12kVrms

विद्युत चाप की धुरी के साथ चुंबकीय क्षेत्र के स्व-प्रेरण का उपयोग करने वाली प्रक्रिया चाप को सिकुड़ने नहीं देती है और अतिरिक्त ऊर्जा को हटाकर संपर्क पैड को अति ताप से बचाती है। इस मामले में, संपर्क क्षेत्र की सामग्री को संपर्क सतह के साथ चाप की गति में योगदान नहीं करना चाहिए। औद्योगिक परिस्थितियों में 100 kA से अधिक की धाराओं को स्विच करने की संभावना है।

निर्वात में विद्युत चाप संपर्क समूहों की सामग्री है।
हाई-स्पीड शूटिंग फ्रेम (5000 फ्रेम प्रति सेकंड)।
35 मिमी व्यास वाले पैड की छवि।
रेडियल चुंबकीय क्षेत्र।
20kआर्म 12kVrms

जब संपर्क निर्वात में खोले जाते हैं, तो धातु संपर्क सतहों से वाष्पित हो जाती है, जो एक विद्युत चाप बनाती है। इस मामले में, चाप के गुण उस सामग्री के आधार पर बदलते हैं जिससे संपर्क बनाए जाते हैं।

संपर्क प्लेटों के अनुशंसित पैरामीटर:

सामग्री

माइक्रोग्राफ।

प्रारंभ में, संपर्क प्लेटों के निर्माण के लिए तांबे और क्रोमियम के मिश्र धातु का उपयोग किया जाता था। इस सामग्री को 1960 के दशक में इंग्लिश इलेक्ट्रिक द्वारा विकसित और पेटेंट कराया गया था। आज, यह वैक्यूम आर्क च्यूट के उत्पादन में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली धातु है।

तंत्र के संचालन का सिद्धांत।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का तंत्र इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि स्विचिंग पर खर्च की गई ऊर्जा की मात्रा कोई भूमिका नहीं निभाती है - संपर्कों की एक सरल गति होती है। एक विशिष्ट स्वचालित पुन: बंद को नियंत्रित करने के लिए 150-200 जूल ऊर्जा की आवश्यकता होती है, एक गैस-इन्सुलेटेड बैकबोन स्विच के विपरीत जिसे एक बदलाव करने के लिए 18,000-24,000 जूल की आवश्यकता होती है। इस तथ्य ने काम में स्थायी चुम्बकों के उपयोग की अनुमति दी।

चुंबकीय ड्राइव।

चुंबकीय ड्राइव के संचालन का सिद्धांत

विश्राम चरण आंदोलन चरण आंदोलन का एक मॉडल है।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का इतिहास

50 का दशक विकास का इतिहास: यह सब कैसे शुरू हुआ ...
मुख्य विद्युत नेटवर्क के पहले उच्च-वोल्टेज स्विचों में से एक। फोटो में 132 kV AEI, वेस्ट हैम, लंदन में 1967 से चल रहे एक वैक्यूम सर्किट ब्रेकर को दिखाया गया है। यह, अधिकांश समान उपकरणों की तरह, 1990 के दशक तक संचालन में था।

विकास का इतिहास: 132kV VGL8 वैक्यूम सर्किट ब्रेकर।
- CEGB (सेंट्रल पावर बोर्ड - इंग्लैंड में बिजली का मुख्य आपूर्तिकर्ता) और जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी के संयुक्त विकास का परिणाम।
- पहले छह उपकरणों को 1967 - 1968 की अवधि में परिचालन में लाया गया था।
- वोल्टेज समानांतर-जुड़े कैपेसिटर और एक जटिल जंगम तंत्र का उपयोग करके वितरित किया जाता है।
- प्रत्येक समूह एक चीनी मिट्टी के बरतन इन्सुलेटर द्वारा संरक्षित है और एसएफ 6 गैस में दबाव डाला जाता है।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर कॉन्फ़िगरेशन "टी" प्रत्येक समूह में चार वैक्यूम आर्क च्यूट के साथ - क्रमशः, प्रति चरण 8 वैक्यूम आर्क च्यूट की एक श्रृंखला जुड़ी हुई है।

इस मशीन का संचालन इतिहास:
- लंदन में 30 साल तक निर्बाध संचालन। 1990 के दशक में, इसे अनावश्यक और नष्ट करने के रूप में सेवा से वापस ले लिया गया था।
- इस प्रकार के वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का उपयोग 1980 के दशक तक तिर जॉन पावर प्लांट (वेल्स) में किया गया था, जिसके बाद, नेटवर्क पुनर्निर्माण के परिणामस्वरूप, उन्हें डेवोन में नष्ट कर दिया गया था।

विकास का इतिहास: 60 के दशक की समस्याएं।

उसी समय, उच्च-वोल्टेज वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के विकास के साथ, निर्माण कंपनियों ने अपने तेल और वायु सर्किट ब्रेकर को SF6 सर्किट ब्रेकर में बदल दिया। SF6 स्विच निम्नलिखित कारणों से संचालित करने के लिए सरल और सस्ते थे:
- हाई-वोल्टेज वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में प्रति चरण 8 वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के उपयोग के लिए एक समूह में 24 संपर्कों के एक साथ संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक जटिल तंत्र की आवश्यकता होती है।
- मौजूदा ऑयल सर्किट ब्रेकर का उपयोग आर्थिक रूप से संभव नहीं था।

वैक्यूम स्विच।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर ने पहले V3 सीरीज वैक्यूम इंटरप्टर्स और बाद में V4 सीरीज का इस्तेमाल किया।
V3 श्रृंखला के वैक्यूम आर्क च्यूट मूल रूप से 12 kV के वोल्टेज के साथ तीन-चरण वितरण नेटवर्क में उपयोग के लिए विकसित किए गए थे। फिर भी, वे विद्युत इंजनों के विद्युत कर्षण सर्किट में और "रास्ते के अधिकार" में कनेक्शन में सफलतापूर्वक उपयोग किए गए थे - एकल-चरण नेटवर्क में, 25 केवी के वोल्टेज के साथ।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर डिवाइस:

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में संपर्क स्प्रिंग्स के संचालन के लिए एक 7/8″ (22.2 मिमी) मुख्य कक्ष और एक अतिरिक्त 3/8″ (9.5 मिमी) कक्ष होता है।
- चैम्बर को बंद करने की औसत गति 1-2 मीटर/सेकंड है।
- औसत कक्ष खोलने की गति - 2-3 मीटर/सेकंड।

तो 60 के दशक में वैक्यूम हाई-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के निर्माताओं द्वारा कौन से मुद्दे हल किए गए थे?

सबसे पहले, पहले वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का स्विचिंग वोल्टेज 17.5 या 24 केवी तक सीमित है।
दूसरे, उस समय की तकनीक के लिए श्रृंखला में बड़ी संख्या में वैक्यूम आर्क च्यूट की आवश्यकता होती थी। यह, बदले में, जटिल तंत्रों के उपयोग पर जोर देता है।
एक और समस्या यह थी कि उस समय के वैक्यूम आर्क एक्सटिंगुइशर का उत्पादन बड़ी बिक्री मात्रा के लिए डिजाइन किया गया था। अत्यधिक विशिष्ट उपकरणों का विकास आर्थिक रूप से संभव नहीं था।

सबसे आम मॉडल

यहाँ कुछ सबसे सामान्य मॉडल VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20 हैं, और यह आंकड़ा दिखाता है कि उन्हें कैसे समझा जाए और पौराणिक संरचना, क्योंकि मॉडल में उनके नाम में 10-12 अक्षर और संख्याएँ हो सकती हैं। उनमें से लगभग सभी अप्रचलित तेल सर्किट ब्रेकर के प्रतिस्थापन हैं, और वे एसी और डीसी सर्किट दोनों को स्विच करने के लिए काम कर सकते हैं।

हाई-वोल्टेज वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की स्थापना, स्थापना और संचालन एक श्रमसाध्य प्रक्रिया है, जिस पर बिजली प्रणाली के सभी आगे के संचालन, साथ ही साथ उनसे जुड़े सभी तत्व और उपकरण सीधे निर्भर करते हैं, इसलिए सभी को रखना बेहतर है योग्य इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग कर्मियों के कंधों पर काम करें। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का नियंत्रण स्पष्ट रूप से किया जाना चाहिए और कुछ आदेशों के अनुसार, संचालित उपकरणों पर काम करने वाले लोगों का जीवन और स्वास्थ्य इस पर निर्भर करता है।

स्विच चालू करना

सर्किट ब्रेकर के वैक्यूम आर्क च्यूट के संपर्कों 1, 3 की प्रारंभिक खुली स्थिति ट्रैक्शन इंसुलेटर 4 के माध्यम से ओपनिंग स्प्रिंग 8 के जंगम संपर्क 3 पर अभिनय करके सुनिश्चित की जाती है। जब "ऑन" सिग्नल लगाया जाता है, तो सर्किट ब्रेकर कंट्रोल यूनिट सकारात्मक ध्रुवता की वोल्टेज पल्स उत्पन्न करती है, जो इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के कॉइल 9 पर लागू होती है। उसी समय, चुंबकीय प्रणाली के अंतराल में आकर्षण का एक विद्युत चुम्बकीय बल दिखाई देता है, जो जैसे-जैसे बढ़ता है, वियोग 8 और प्रीलोड 5 के स्प्रिंग्स के बल पर काबू पाता है, जिसके परिणामस्वरूप, अंतर के प्रभाव में इन बलों में, इलेक्ट्रोमैग्नेट 7 की आर्मेचर, ट्रैक्शन इंसुलेटर 4 और 2 के साथ समय 1 पर, निश्चित संपर्क 1 की दिशा में आगे बढ़ना शुरू कर देती है, जबकि ओपनिंग स्प्रिंग 8 को संपीड़ित करती है।

मुख्य संपर्कों (ऑसिलोग्राम पर समय 2) को बंद करने के बाद, इलेक्ट्रोमैग्नेट आर्मेचर ऊपर की ओर बढ़ना जारी रखता है, इसके अलावा प्रीलोड स्प्रिंग 5 को संपीड़ित करता है। आर्मेचर की गति तब तक जारी रहती है जब तक कि इलेक्ट्रोमैग्नेट चुंबकीय प्रणाली में कार्य अंतराल शून्य (समय 2a) के बराबर नहीं हो जाता। ऑसिलोग्राम पर)।इसके अलावा, रिंग मैग्नेट 6 सर्किट ब्रेकर को बंद स्थिति में रखने के लिए आवश्यक चुंबकीय ऊर्जा को स्टोर करना जारी रखता है, और कॉइल 9, समय 3 पर पहुंचने पर, डी-एनर्जेट करना शुरू कर देता है, जिसके बाद ड्राइव को ओपनिंग ऑपरेशन के लिए तैयार किया जाता है। इस प्रकार, स्विच एक चुंबकीय कुंडी पर बन जाता है, अर्थात। संपर्क 1 और 3 को बंद स्थिति में रखने की नियंत्रण शक्ति का उपभोग नहीं किया जाता है।

स्विच पर स्विच करने की प्रक्रिया में, प्लेट 11, जो शाफ्ट 10 के स्लॉट में शामिल है, इस शाफ्ट को घुमाता है, उस पर स्थापित स्थायी चुंबक 12 को स्थानांतरित करता है और रीड स्विच 13 के संचालन को सुनिश्चित करता है, जो बाहरी को कम करता है सहायक सर्किट।

निर्माण का इतिहास

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का पहला विकास XX सदी के 30 के दशक में शुरू किया गया था, मौजूदा मॉडल 40 kV तक के वोल्टेज पर छोटी धाराओं को काट सकते थे। उन वर्षों में पर्याप्त रूप से शक्तिशाली वैक्यूम सर्किट ब्रेकर नहीं बनाए गए थे, क्योंकि वैक्यूम उपकरण के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकी की अपूर्णता के कारण और सबसे ऊपर, एक सीलबंद कक्ष में एक गहरे वैक्यूम को बनाए रखने में उस समय उत्पन्न होने वाली तकनीकी कठिनाइयों के कारण।

विद्युत नेटवर्क के उच्च वोल्टेज पर उच्च धाराओं को तोड़ने में सक्षम विश्वसनीय कार्यशील वैक्यूम आर्क च्यूट बनाने के लिए एक व्यापक शोध कार्यक्रम चलाया जाना था। इन कार्यों के दौरान, लगभग 1957 तक, वैक्यूम में चाप जलने के दौरान होने वाली मुख्य भौतिक प्रक्रियाओं की पहचान की गई और वैज्ञानिक रूप से समझाया गया।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के एकल प्रोटोटाइप से उनके धारावाहिक औद्योगिक उत्पादन में संक्रमण में दो दशक लग गए, क्योंकि इसके लिए अतिरिक्त गहन अनुसंधान और विकास की आवश्यकता थी, विशेष रूप से, खतरनाक स्विचिंग ओवरवॉल्टेज को रोकने के लिए एक प्रभावी तरीका खोजने के लिए जो समय से पहले रुकावट के कारण उत्पन्न हुआ था। अपने प्राकृतिक शून्य क्रॉसिंग के लिए वर्तमान, वोल्टेज वितरण से संबंधित जटिल समस्याओं को हल करने के लिए और धातु वाष्प के साथ इन्सुलेट भागों की आंतरिक सतहों के संदूषण, परिरक्षण समस्याओं और नए अत्यधिक विश्वसनीय धौंकनी के निर्माण आदि के लिए।

वर्तमान में, दुनिया में मध्यम (6, 10, 35 केवी) और उच्च वोल्टेज (220 केवी तक सहित) विद्युत नेटवर्क में उच्च धाराओं को तोड़ने में सक्षम अत्यधिक विश्वसनीय हाई-स्पीड वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का औद्योगिक उत्पादन शुरू किया गया है।

एयर सर्किट ब्रेकर का उपकरण और डिजाइन

विचार करें कि वीवीबी पावर स्विच के उदाहरण का उपयोग करके एयर सर्किट ब्रेकर की व्यवस्था कैसे की जाती है, इसका सरलीकृत संरचनात्मक आरेख नीचे प्रस्तुत किया गया है।

वीवीबी सीरीज एयर सर्किट ब्रेकर का विशिष्ट डिजाइन

पदनाम:

• ए - रिसीवर, एक टैंक जिसमें नाममात्र के अनुरूप दबाव स्तर बनने तक हवा को पंप किया जाता है।
• बी - चाप ढलान का धातु टैंक।
• सी - निकला हुआ किनारा समाप्त करें।
• डी - वोल्टेज विभक्त संधारित्र (आधुनिक स्विच डिजाइनों में उपयोग नहीं किया जाता है)।
• ई - जंगम संपर्क समूह की माउंटिंग रॉड।
• एफ - चीनी मिट्टी के बरतन इन्सुलेटर।
• जी - शंटिंग के लिए अतिरिक्त आर्किंग संपर्क।
• एच - शंट रोकनेवाला।
• मैं - एयर जेट वाल्व।
• जे - इंपल्स डक्ट पाइप।
• के - वायु मिश्रण की मुख्य आपूर्ति।
• एल - वाल्वों का समूह।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इस श्रृंखला में, संपर्क समूह (ई, जी), चालू / बंद तंत्र और ब्लोअर वाल्व (आई) धातु कंटेनर (बी) में संलग्न हैं। टैंक ही एक संपीड़ित हवा के मिश्रण से भर जाता है। स्विच पोल को एक मध्यवर्ती इन्सुलेटर द्वारा अलग किया जाता है। चूंकि पोत पर उच्च वोल्टेज मौजूद है, इसलिए समर्थन स्तंभ की सुरक्षा का विशेष महत्व है। यह चीनी मिट्टी के बरतन "शर्ट" को इन्सुलेट करने की मदद से बनाया गया है।

हवा के मिश्रण की आपूर्ति दो वायु नलिकाओं K और J के माध्यम से की जाती है। पहले मुख्य का उपयोग टैंक में हवा को पंप करने के लिए किया जाता है, दूसरा स्पंदित मोड में संचालित होता है (वायु मिश्रण की आपूर्ति करता है जब संपर्क स्विच करें और रीसेट करें जब बंद)।

आज क्या स्थिति है?

पिछले चालीस वर्षों में प्राप्त वैज्ञानिक उपलब्धियों ने वैक्यूम डिस्कनेक्टर के उत्पादन में 38 केवी और 72/84 केवी के कक्षों को एक में जोड़ना संभव बना दिया है। एक डिस्कनेक्टर पर अधिकतम संभव वोल्टेज आज 145 केवी तक पहुंच जाता है - इस प्रकार, स्विचिंग वोल्टेज का उच्च स्तर और कम बिजली की खपत विश्वसनीय और सस्ती उपकरणों के उपयोग की अनुमति देती है।

बाईं ओर की तस्वीर में ब्रेकर को 95 केवी के वोल्टेज के तहत काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और दाईं ओर की तस्वीर में इसे 250 केवी के वोल्टेज के तहत काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दोनों उपकरणों की लंबाई समान है। ऐसी प्रगति उन सामग्रियों के सुधार के कारण संभव हुई है जिनसे विद्युत संपर्क सतहें बनाई जाती हैं।

उच्च वोल्टेज वाले नेटवर्क पर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का उपयोग करते समय आने वाली समस्याएं:
ऑपरेशन के लिए निर्वात कक्ष के भौतिक रूप से बड़े आयामों की आवश्यकता होती है, जो उत्पादकता में कमी और कक्षों के प्रसंस्करण की गुणवत्ता में गिरावट पर जोर देता है।
डिवाइस के भौतिक आयामों को बढ़ाने से डिवाइस की सीलिंग सुनिश्चित करने और उत्पादन प्रक्रिया के नियंत्रण के लिए आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं।
संपर्कों के बीच एक लंबा (24 मिमी से अधिक) अंतर रेडियल और अक्षीय चुंबकीय क्षेत्र के साथ चाप को नियंत्रित करने की क्षमता को प्रभावित करता है, और डिवाइस के प्रदर्शन को कम करता है।
संपर्कों के निर्माण के लिए आज उपयोग की जाने वाली सामग्रियों को मध्यम वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। संपर्कों के बीच इतने बड़े अंतराल पर काम करने के लिए, नई सामग्री विकसित करना आवश्यक है।
एक्स-रे की उपस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

अंतिम बिंदु के संबंध में, कुछ और तथ्यों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

जब संपर्ककर्ता बंद हो जाता है, तो कोई एक्स-रे उत्सर्जन नहीं होता है।
मध्यम वोल्टेज (38 केवी तक) पर, एक्स-रे विकिरण शून्य या नगण्य होता है। एक नियम के रूप में, 38 केवी तक वोल्टेज स्विच में, एक्स-रे विकिरण केवल परीक्षण वोल्टेज पर दिखाई देता है।
जैसे ही सिस्टम में वोल्टेज 145 केवी तक बढ़ जाता है, एक्स-रे विकिरण की शक्ति बढ़ जाती है और यहां सुरक्षा समस्याओं को हल करना पहले से ही आवश्यक है।
वैक्यूम इंटरप्टर्स के डिजाइनरों के सामने अब सवाल यह है कि आसपास के स्थान पर कितना जोखिम होगा, और यह उन पॉलिमर और इलेक्ट्रॉनिक्स को कैसे प्रभावित करेगा जो सीधे स्विच पर ही लगे होते हैं।

आज का दिन।
खालीपन उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर, ऑपरेशन 145 केवी के लिए डिज़ाइन किया गया।

आधुनिक वैक्यूम चाप ढलान।

145 kV नेटवर्क में संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए वैक्यूम इंटरप्रेटर का उत्पादन 300 kV वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के उत्पादन को बहुत सरल करता है। प्रति चरण दो विच्छेदन के साथ।हालांकि, ऐसे उच्च वोल्टेज मान संपर्कों की सामग्री और विद्युत चाप को नियंत्रित करने के तरीकों पर अपनी आवश्यकताओं को लागू करते हैं। निष्कर्ष:
तकनीकी रूप से, 145 kV तक के वोल्टेज वाले नेटवर्क पर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का औद्योगिक उत्पादन और संचालन संभव है।
केवल आज ज्ञात तकनीकों का उपयोग करके, 300-400 kV तक के नेटवर्क पर वैक्यूम इंटरप्टर्स संचालित करना संभव है।
आज, गंभीर तकनीकी समस्याएं हैं जो निकट भविष्य में 400 kV से अधिक के नेटवर्क पर वैक्यूम इंटरप्टर्स के उपयोग की अनुमति नहीं देती हैं। हालाँकि, इस दिशा में काम चल रहा है, ऐसे काम का उद्देश्य 750 kV तक के नेटवर्क पर संचालन के लिए वैक्यूम आर्क च्यूट का उत्पादन है।
आज तक, मुख्य लाइनों पर वैक्यूम आर्क च्यूट का उपयोग करते समय कोई बड़ी समस्या नहीं है। 30 वर्षों से वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है वोल्टेज नेटवर्क पर करंट का संचरण 132 केवी तक।

थर्मास्टाटिक भाप जाल (कैप्सुलर)

थर्मोस्टेटिक स्टीम ट्रैप के संचालन का सिद्धांत भाप और घनीभूत के बीच तापमान अंतर पर आधारित है।

थर्मोस्टेटिक स्टीम ट्रैप का काम करने वाला तत्व एक कैप्सूल होता है जिसमें निचले हिस्से में एक सीट होती है, जो लॉकिंग मैकेनिज्म का काम करती है। कैप्सूल स्टीम ट्रैप के शरीर में, सीधे सीट के ऊपर स्थित डिस्क के साथ, स्टीम ट्रैप के आउटलेट पर तय किया गया है। ठंडा होने पर, कैप्सूल डिस्क और सीट के बीच एक गैप होता है, जिससे कंडेनसेट, हवा और अन्य गैर-संघनित गैसें बिना किसी बाधा के ट्रैप से बाहर निकल सकें।

गर्म होने पर, कैप्सूल में विशेष संरचना फैलती है, डिस्क पर अभिनय करती है, जो विस्तारित होने पर, काठी पर गिरती है, भाप को बाहर निकलने से रोकती है। इस प्रकार का स्टीम ट्रैप, कंडेनसेट हटाने के अलावा, आपको सिस्टम से हवा और गैसों को निकालने की भी अनुमति देता है, अर्थात स्टीम सिस्टम के लिए एयर वेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। थर्मोस्टेटिक कैप्सूल के तीन संशोधन हैं जो आपको वाष्पीकरण तापमान के नीचे 5 डिग्री सेल्सियस, 10 डिग्री सेल्सियस या 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कंडेनसेट को हटाने की अनुमति देते हैं।

थर्मोस्टेटिक स्टीम ट्रैप के मुख्य मॉडल: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7।

आवेदन की गुंजाइश

यदि यूएसएसआर में वापस जारी किए गए पहले मॉडल, वैक्यूम कक्ष की डिजाइन अपूर्णता और संपर्कों की तकनीकी विशेषताओं के कारण अपेक्षाकृत छोटे भार को बंद करना प्रदान करते हैं, तो आधुनिक मॉडल बहुत अधिक गर्मी प्रतिरोधी और टिकाऊ सतह सामग्री का दावा कर सकते हैं . इससे उद्योग की लगभग सभी शाखाओं और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में ऐसी स्विचिंग इकाइयों को स्थापित करना संभव हो जाता है। आज वैक्यूम सर्किट ब्रेकर निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं:

• बिजली स्टेशनों और वितरण सबस्टेशनों दोनों के विद्युत वितरण प्रतिष्ठानों में;
• धातु विज्ञान में बिजली भट्ठी ट्रांसफार्मर स्टीलमेकिंग उपकरण की आपूर्ति करने के लिए;
• पंपिंग पॉइंट्स, स्विचिंग पॉइंट्स और ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशनों पर तेल और गैस और रासायनिक उद्योगों में;
• रेलवे परिवहन में कर्षण सबस्टेशनों के प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के संचालन के लिए, सहायक उपकरण और गैर-कर्षण उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति करता है;
• पूर्ण ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों से कंबाइन, उत्खनन और अन्य प्रकार के भारी उपकरणों को बिजली देने के लिए खनन उद्यमों में।

अर्थव्यवस्था के उपरोक्त किसी भी क्षेत्र में, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर हर जगह अप्रचलित तेल और वायु मॉडल की जगह ले रहे हैं।

संचालन का सिद्धांत

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर (10 kV, 6 kV, 35 kV - कोई फर्क नहीं पड़ता) का एक निश्चित ऑपरेटिंग सिद्धांत होता है। जब संपर्क खुलते हैं, तो अंतराल में (वैक्यूम में) स्विचिंग करंट एक विद्युत निर्वहन बनाता है - एक चाप। इसका अस्तित्व संपर्कों की सतह से वाष्पित धातु द्वारा वैक्यूम के साथ अंतराल में समर्थित है। आयनित धातु के वाष्पों द्वारा निर्मित प्लाज्मा एक संवाहक तत्व है। यह विद्युत प्रवाह के प्रवाह के लिए स्थितियों को बनाए रखता है। उस समय जब प्रत्यावर्ती धारा वक्र शून्य से होकर गुजरता है, विद्युत चाप बाहर जाना शुरू हो जाता है, और धातु वाष्प वस्तुतः तुरंत (दस माइक्रोसेकंड में) वैक्यूम की विद्युत शक्ति को पुनर्स्थापित करता है, संपर्क सतहों और चाप के अंदरूनी हिस्सों पर संघनित होता है ढलान इस समय, संपर्कों पर वोल्टेज बहाल किया जाता है, जो उस समय तक पहले ही तलाकशुदा हो चुका था। यदि वोल्टेज की बहाली के बाद स्थानीय क्षेत्रों को गर्म किया जाता है, तो वे आवेशित कणों के उत्सर्जन के स्रोत बन सकते हैं, जिससे वैक्यूम ब्रेकडाउन और करंट प्रवाहित होगा। ऐसा करने के लिए, चाप नियंत्रण का उपयोग किया जाता है, गर्मी प्रवाह समान रूप से संपर्कों पर वितरित किया जाता है।

एक वैक्यूम सर्किट ब्रेकर, जिसकी कीमत निर्माता पर निर्भर करती है, इसके प्रदर्शन गुणों के कारण, महत्वपूर्ण मात्रा में संसाधनों को बचा सकता है। वोल्टेज, निर्माता, इन्सुलेशन के आधार पर, कीमतें 1500 अमरीकी डालर से हो सकती हैं। 10000 घन मीटर तक

डिवाइस निर्दिष्टीकरण

विद्युत सर्किट को खोलकर लोड को बंद करने वाले उपकरणों में विभिन्न तकनीकी विशेषताएं होती हैं

वे सभी महत्वपूर्ण हैं और खरीद और उसके बाद की स्थापना के लिए उपयुक्त इकाई चुनते समय निर्णायक बन जाते हैं।

नाममात्र वोल्टेज संकेतक विद्युत उपकरण के ऑपरेटिंग वोल्टेज को दर्शाता है, जिसके लिए इसे मूल रूप से निर्माता द्वारा डिजाइन किया गया था।

अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज मान उच्चतम संभव अनुमेय उच्च वोल्टेज को इंगित करता है जिस पर सर्किट ब्रेकर अपने प्रदर्शन से समझौता किए बिना सामान्य मोड में काम करने में सक्षम होता है। आमतौर पर यह आंकड़ा रेटेड वोल्टेज के आकार से 5-20% अधिक होता है।

विद्युत प्रवाह का प्रवाह, जिसके पारित होने के दौरान इन्सुलेटिंग कोटिंग और कंडक्टर के कुछ हिस्सों के हीटिंग का स्तर सिस्टम के सामान्य संचालन में हस्तक्षेप नहीं करता है और असीमित समय के लिए सभी तत्वों द्वारा बनाए रखा जा सकता है, रेटेड कहा जाता है वर्तमान। लोड स्विच चुनते और खरीदते समय इसके मूल्य को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

स्वीकार्य सीमा के माध्यम से वर्तमान का मूल्य दर्शाता है कि शॉर्ट सर्किट मोड में नेटवर्क के माध्यम से कितना प्रवाह प्रवाहित होता है, सिस्टम में स्थापित लोड स्विच का सामना कर सकता है।

इलेक्ट्रोडायनामिक प्रतिरोध करंट शॉर्ट-सर्किट करंट के परिमाण को दर्शाता है, जो पहले कुछ अवधियों के दौरान डिवाइस पर कार्य करता है, इसका उस पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है और इसे किसी भी तरह से यांत्रिक रूप से नुकसान नहीं पहुंचाता है।

थर्मल झेलने वाला करंट सीमित वर्तमान स्तर को निर्धारित करता है जिसकी एक निश्चित अवधि के लिए हीटिंग क्रिया स्विच-डिस्कनेक्टर को अक्षम नहीं करती है।

ड्राइव के तकनीकी कार्यान्वयन और उपकरणों के भौतिक पैरामीटर भी बहुत महत्वपूर्ण हैं, जो डिवाइस के समग्र आकार और वजन को निर्धारित करते हैं।उन पर ध्यान केंद्रित करते हुए, आप समझ सकते हैं कि उपकरणों को कहाँ रखना अधिक सुविधाजनक होगा ताकि वे सही ढंग से काम करें और अपने कार्यों को स्पष्ट रूप से करें।

लोड को डिस्कनेक्ट करने के लिए जिम्मेदार उपकरणों के बिना शर्त सकारात्मक गुणों में निम्नलिखित स्थान हैं:

• निर्माण में सादगी और उपलब्धता;
• संचालन का प्राथमिक तरीका;
• अन्य प्रकार के स्विच की तुलना में तैयार उत्पाद की बहुत कम लागत;
• भार की रेटेड धाराओं के आरामदायक सक्रियण / निष्क्रियता की संभावना;
• आंख को दिखाई देने वाले संपर्कों के बीच की खाई, आउटगोइंग लाइनों पर किसी भी काम की पूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करना (अतिरिक्त डिस्कनेक्टर की स्थापना की आवश्यकता नहीं है);
• फ़्यूज़ के माध्यम से ओवरक्रैक के खिलाफ सस्ती सुरक्षा, आमतौर पर क्वार्ट्ज रेत (प्रकार पीकेटी, पीके, पीटी) से भरी होती है।

सभी प्रकार के स्विच के नुकसानों में से, आपातकालीन धाराओं के साथ काम किए बिना केवल रेटेड शक्तियों को स्विच करने की क्षमता का उल्लेख अक्सर किया जाता है।

कम लागत और रखरखाव के बावजूद, ऑटोगैस मॉड्यूल को अप्रचलित माना जाता है और अनुसूचित रखरखाव के दौरान या नेटवर्क और सबस्टेशन के पुनर्निर्माण के दौरान उन्हें उद्देश्यपूर्ण रूप से अधिक आधुनिक वैक्यूम तत्वों के साथ बदल दिया जाता है।

आर्क च्यूट में गैस उत्पन्न करने वाले आंतरिक भागों के क्रमिक जलने के कारण ऑटोगैस मॉड्यूल को आमतौर पर सीमित कामकाजी जीवन के लिए फटकार लगाई जाती है।

हालांकि, इस क्षण को पूरी तरह से हल किया जा सकता है, और कम पैसे के साथ, चूंकि गैस उत्पादन तत्व और चाप अवशोषण के लिए डिज़ाइन किए गए युग्मित संपर्क बहुत सस्ती हैं और न केवल पेशेवरों द्वारा, बल्कि कम योग्यता वाले श्रमिकों द्वारा भी आसानी से प्रतिस्थापित किया जा सकता है।