Switchgear, der anvendes i elektrisk strømkreds

Efter at have læst denne artikel vil du lære om de typer og m anintenance af switchgear, der anvendes i el-kredsløb.

Typer af koblingsudstyr:

Switchgear spiller en vigtig rolle i el-kredsløbet.

Switchgear bruges:

(1) For at styre udstyr ved at forbinde det til eller frakoble det,

(2) For at beskytte kredsløb og udstyr mod fejl, især overbelastninger og jordfejl, og

(3) For at isolere dele af et elektrisk system, når sektionerne er inaktive, hvis der skal udføres arbejde på dem.

Tre strømafbrydere anvendes i strømkredsløb. De kaldes entreprenører, afbrydere, isolatorer, afhængigt af den funktion, de er designet til.

1. Kontaktorer:

Kontaktorer bruges til at styre udstyr, såsom elmotorer. Når en entreprenør er lukket, er kredsløbet, der leverer udstyret færdigt, strømmen begynder at strømme og udstyret arbejder. Når kontaktoren er åben, er kredsløbet brudt, strømmen stopper strømmer og udstyret ophører med at fungere.

Normalt betjenes kontaktorer med fjernbetjening, det vil sige at kontaktormekanismen aktiveres ved ankeren af ​​en magnetventil, kaldet driftsspolen. For at lukke kontaktoren aktiveres driftsspolen ved hjælp af en kontakt eller et relæ, der gennemfører kredsløbet gennem det.

Kontaktoren åbnes ved at bryde driftsspole kredsløbet, hvorved kontaktormekanismen frigives, som tillader kontakterne at åbne og bryde strømkredsløbet.

De fleste kontaktorer, især dem, der anvendes i in-bye-systemer, dvs. i endepaneler i porten, drives af lavspændingspilotkretser. Pilotkredsløbet bruges til at lukke et relæ, som igen fuldender kredsløbet gennem betjeningsspolen.

En kontaktor er normalt udstyret med enheder, der får det til at åbne automatisk, hvis der opstår en jordfejl, eller hvis kredsløbet er overbelastet. Kontaktoren er så sagt at gå ud.

2. Afbrydere:

Strømafbrydere er designet som distributionsafbrydere. De bruges til at forbinde strøm til, og afbryde strømmen fra, afsnittene i det elektriske system. En strømafbryder betjenes normalt manuelt og åbnes eller lukkes ved hjælp af en håndtag, der er monteret uden for sagen, selv om afbrydere, der anvendes til start af større højspændingsmotorer, normalt er forsynet med fjederassisterede magnetventiler eller motorstyrede mekanismer.

En afbryder er udstyret med beskyttelsessystemer, dvs. overbelastningsbeskyttelse og jordfejlbeskyttelse, der automatisk udløser det i tilfælde af en fejl.

Når en sektion skal begynde at fungere, afbrydes de afbrydere, der styrer den sektion, først; Strømmen forbindes derefter til busstænger i Contactor-enheden, som styrer motorerne individuelt. Når strømafbrydere er lukket, er kredsløbet forberedt, så kontaktorerne kan starte og stoppe motoren efter behov.

En afbryder kan være påkrævet for at bryde et kredsløb, hvor strømmen strømmer. I en nødsituation kan en operatør stoppe strømstrømmen i kredsløbet ved at åbne strømafbryderen med håndtaget. Alternativt, hvis der er en fejl, kan afbryderen slukke, mens strømmen strømmer.

Circuit Breakers er ikke primært designet til at fuldføre et kredsløb og opstart udstyr. Denne pligt udføres normalt af kontaktpersoner. Ikke desto mindre kan strømafbrydere bruges til dette formål, og de bruges til tider til at styre motorer, for hvilke der er behov for pilotstyring.

3. Isolatorer:

Isolatorer leveres som sikkerhedsforanstaltning. De bruges til at afbryde et kredsløb fra live busbars, når arbejdet skal udføres på kredsløbet og for at sikre, at strømmen ikke kan anbefales ved utilsigtet drift af hovedbryderen.

Isolatorer er normalt ikke designet til at lave eller bryde et belastningskreds, og det kan være yderst farligt at åbne nogle typer isolator, mens belastningsstrømmen flyder gennem kontakterne.

Nogle isolatorer kan dog bruges til at bryde kredsløbet i en nødsituation, når hovedkontaktoren ikke åbner. Disse er kendt som load breaking isolatorer, som kombinerer funktioner isolatorer og nogle af funktionerne af afbrydere.

Mange isolatorswitches er designet til at blive brugt som et middel til at aflade de isolerede ledere; Sådanne isolatorer er forsynet med en position til at forbinde lederne direkte til jorden, der kaldes jordingsisolatorer. Andre typer af omskiftere anvendes i strømkredsløb til specielle formål, fx faseomskiftere til ændring af rotationsretningen for en vekselstrømsmotor.

Omskiftere, som isolatorafbrydere, er normalt ikke beregnet til at blive betjent, mens strømmen strømmer, da det bliver en farlig øvelse på grund af deres langsomme og generelt manuelle drift. Derfor anbefales det, at isolatoren skal være låst sammen med afbryder og jordningsisolator.

Det vil sige, når åbningen skal åbne, bør strømbryderen åbne "først, så isolatoren, og først derefter skal jordingsisolatoren lukkes. Når kredsløbet lukkes, åbner jordningsisolatoren, så lukker isolatoren, og til sidst lukker afbryderen.

Kontaktpersoner:

Materiale anvendt til kontakter:

De materialer, der oftest anvendes til kontakter i et strømkredsløb, er kobber, da kobber er en meget god ledere af elektricitet, og overfladen kan brændes til fint poleret.

Generelt er resistiviteten af ​​hærdet kobber med høj ledningsevne 0. 17241 ohm / sq. mm. pr. meter ved 20 ° C, og materiale, der har denne resistivitet, er beskrevet at have en konduktivitet på 100% ifølge international annealed copper standard, kort sagt, IACS

Faktisk har kun sølv med 106 procent IACS større konduktivitet, men den høje pris og andre faktorer begrænser den generelle anvendelse. På den anden side kan et billigere materiale, aluminium ikke anvendes som kontaktmateriale, da dets ledningsevne kun er 62 pct. IACS

Kobber er imidlertid et blødt metal og kobberkontaktflader er normalt beskadiget under brug, især hvor der er hyppig tænd / sluk-drift. Derfor er kobberkontaktflader dannet af hårdere metaller som sintret sølv eller wolfram, der er i stand til at modstå skade og slid.

Når et specielt metal anvendes til en faktisk kontaktflade, er det den sædvanlige praksis at gøre hoveddelen af ​​kontakt af kobber og at binde overfladematerialet til det.

Forskellige typer af kontakter, der hver har en anden lukning, er i brug. Rørkontakter anvendes til alle medium- og lavspændingskontaktorer og afbrydere og til nogle højspændingsbrydere. Glidekontakter findes på hovedspændingsbryderen. Fig. 13.1. viser forskellige typer kontakter generelt i brug.

Brug af kontakter:

De væsentligste dele af enhver switch er dens kontakter. For hver elektrisk ledning, der skal laves eller knækkes af kontakten, skal der være mindst to kontakter, dvs. en fast kontakt og en bevægende kontakt. Den faste kontakt er normalt monteret på isolerende materiale og forbundet af en solid leder til enten en udgående eller en indgående terminal.

Den bevægende kontakt bæres af en kontaktmekanisme, som kan bringe den i kontakt med den faste kontakt for at gøre kredsløbet eller flytte det væk fra den faste kontakt for at bryde kredsløbet. Den bevægende kontakt er forbundet til sin terminal enten via en del af omskiftermekanismen eller ved en fleksibel konnektor, såsom kobberfletning.

Nogle typer af koblingsudstyr, især dem, der er beregnet til brug i højspændingskredsløb, kan have to par kontakter i serie i hver linje.

De to faste kontakter er hver især forbundet til en terminal, mens de to bevægelige kontakter er forbundet til hinanden. Men når omskifteren er lukket, overfører de bevægelige kontakter de faste kontakter og så afslutter den aktuelle vej. Dette arrangement overvinder sværhedsgraden ved at tilvejebringe en fleksibel leder for en tung strøm, og bryder også kredsløbet på to steder samtidigt og derved bidrager til at reducere bue.

Nogle afbrydere, der anvendes til lavspændingskredsløb, har også en enkelt bevægende kontakt, som broer to faste kontakter. Afbrydere designet til at bære en tung strøm har generelt to eller flere sæt kontakter parallelt i hver linje, og dermed øges det samlede kontaktområde i hver linje.

En switch, der isolerer kredsløbet, den styrer, har en levende side og død side. Den døde side er den, der er isoleret fra forsyningen, det vil sige den udgående terminal; og den levende side er den, som forsyningen er forbundet til, dvs. de indgående terminaler. En afbryders live side kan dog kun laves død ved at åbne en switch længere tilbage i distributionssystemet.

Således kan den levende side, dvs. busbjælkerne til en endekontaktor, kun isoleres og gøres død ved at åbne den passende sektionsafbryder. En afbryders live side skal aldrig udsættes, medmindre isoleringsomskifteren er åben for at være åben, og der er truffet korrekte trin for at forhindre, at kontakten kan lukkes ved en fejltagelse. Dette kan gøres ved at låse hele kontakten i OFF position.

Spørgsmålet om "live side" og "død side" opstår kun, når kontakten er åben.

Det skal huskes, at når kontakten er lukket, skal den aktuelle bane gennem kontaktkontakterne have så lav en modstand som muligt. Hvis kontaktmodstanden er høj, kan apparatet ikke trække sine nuværende krav fra forsyningen, så det muligvis ikke fungerer effektivt. Høj kontaktmodstand overophedes også selv.

I ekstremt alvorlig tilfælde kan langvarig overopvarmning medføre, at kontakterne smelter sammen, hvilket gør det muligt for kontakten at bryde kredsløbet, hvis det skal kræves. En omskifter skal i det mindste for kort tid kunne tage en meget tungere strøm end normalt forventes at strømme uden alvorlig overophedning.

En kraftig strømforøgelse kan strømme gennem kontakterne på grund af kortslutning eller jordfejl. Kontaktmodstand bestemmes af kontaktområdet, kvaliteten af ​​parringsfladerne, kontakttrykket og kontaktens renlighed. Derfor skal en ingeniør i mine regelmæssigt tage hensyn til disse fire vigtige faktorer, som er ansvarlige for stigningen og faldet i kontaktmodstanden.

Lad os diskutere disse fire faktorer kort sagt:

(a) Kontaktområde:

I en hvilken som helst kontakt er området af en kontakt den del af hver parringsflade, der rent faktisk rører den anden. Fig. 13.3 illustrerer sagen. Ligesom en dirigent, for at have en given nominel strøm effektivt, skal have et mindste tværsnitsareal, så et par kontakter skal opretholde et minimalt kontaktområde for at bære den nødvendige strøm.

Kontaktområdet bestemmes hovedsageligt af kontakternes størrelse og form. Kontaktområdet kan dog reduceres ved beskadigelse af kontaktfladerne, såsom pitting. Derfor bør udstødte kontakter altid undgås, da kvaliteten af ​​parringsflader er af afgørende betydning for kontaktmodstanden.

Imidlertid er ingen overflader absolut glatte, hvis de ses under et mikroskop. Hvis man ser under et mikroskop, kan en højpoleret metaloverflade ligeledes være ujævn, med store pletter på den. Det egentlige kontaktområde mellem overfladerne er derfor mindre end det ser ud til at være fra normal visuel undersøgelse.

Hvis overfladerne er relativt grove, er det faktiske kontaktområde meget mindre end det ser ud til at være, og kontakterne er derfor mindre effektive. Fig. 13.2 illustrerer beskadigede kontakter.

Men når kontakterne har været i brug i nogen tid, vil begge overflader blive slidt. De slidte kontakter vil stadig være ujævn, men da kontakterne løbende rører hinanden på samme steder, er der en tendens til, at parringsfladerne slides sammen, så deres faktiske kontaktområde øges.

Høje pletter på en kontaktflade har for eksempel tendens til at matche huller i den anden overflade. Men medmindre dette sker ensartet, øges kontaktområdet ikke i praksis. Selvom det kan forklares teoretisk, men praktisk taget er det blevet konstateret, at kontakterne engang eroderet, bliver mere skadede gradvist.

Hvis kontakterne kører i normal stand, øges kontakternes effektivitet kort efter brug, men efter flere fejlklaringer af kontakterne bliver de ujævnt ødelagt, hvilket skaber huller i stedet for øget område.

Derfor, som forklaret tidligere, når gnister forekommer, eller hvis der opstår for stor varme, skal kontakterne ikke holdes i brug, da de ellers bliver overophedede og beskadiger de øvrige dele og isoleringen også i systemet.

(b) Kontakttryk:

Kontakttryk er vigtigst for, at kontakterne fungerer effektivt i en hvilken som helst switch. Men glatte kontaktfladerne er, hvis de berører let sammen, kun de høje pletter på kontaktfladerne berører hinanden, så det faktiske kontaktområde er ret lille og dermed forårsager for stor varme.

I praksis holdes kontakter imidlertid under tryk, således at de høje pletter på hver overflade har tendens til at sammenlåses med hulerne på den anden overflade. Det faktiske kontaktområde, under tryk, er stærkt forøget. Kontakttryk opretholdes sædvanligvis af fjedre, som spiralfjeder, bladfjeder, spiralfjeder, alt efter hvad der er nyttigt i et bestemt krav.

Det krævede kontakttryk afhænger af udformeren af ​​kontakten og det nødvendige tryk. Men i mindre kontakter og kontaktorer er kontakterne selv lavet af fjedermateriale eller lavet af en sådan form, at fjedring kan opnås for at give det nødvendige kontakttryk.

Men i tilfælde af omskiftere af isolatorer eller kontaktorer med højere rating, siger over 50A, skal der gives et særskilt fjederarrangement. Nedenfor er en oversigt over tilnærmelsesmæssigt kontakttryk i Kg / M 2 givet af anden strøm rating ved mellemspænding.

(c) Rensning af kontakter:

Kontaktflader er mest effektive, når de er lyse og rene. En film på kontaktfladerne, der for eksempel kan være forårsaget af oxidation, har en tendens til at forøge kontaktmodstanden ved at indføre et tyndt lag af isolering mellem parringsfladerne.

Andre former for snavs, såsom støv eller grus, kan foruden deres egen isolerende virkning påvirke kontaktmodstanden yderligere ved at forhindre, at kontaktfladerne sættes sammen korrekt. Dette forklares i figur 13.4.

De fleste kontakter er imidlertid designet til selvrensning. Knivkontakterne af isolatorer og kilekontakter som vist i figur 13.2. af højspændingsbrydere, har en tydelig glidende handling, som hjælper dem med at holde dem fri for film og snavs.

Derfor er de fleste kontaktarrangementer designet til at lukke med en aftørrings- og rullehandling, da kontakttrykket håndhæves. Tørre- eller rullefunktionen er tilstrækkelig til at holde kontaktområdet rent under normal kørestilling, hvis aftørring og rullning er korrekt udformet.

Arc kontrol:

På et tidspunkt, hvor et strømkreds bærer tung strøm, det vil sige, når et transportmotor kredsløb er brudt, har den høje induktans af kredsløbet tendens til at fortsætte strømmen af ​​strømmen. Når kontakterne adskilles, trækkes en bue ud. Mens buen vedvarer strømmer strømmen i kredsløbet.

Det er muligt for et apparat at fortsætte med at arbejde fra strøm, der leveres via en lysbue, og hvis buen trukket ud, når kontakterne adskilte ikke blev slukket hurtigt, ville kontrollen af ​​kredsløbet gå tabt. Arc kontrol er også vigtig, fordi bøjning mellem kontakter hurtigt bremser kontaktfladerne.

Kontaktfladerne bliver pitted, og kontaktmodstanden forøges. Derfor bliver kontakterne ubrugelige og skal udskiftes. Men hvis lysbuen styres, kan kontakterne gemmes fra tidlige skader.

Da det imidlertid ikke generelt er muligt at forhindre, at en bue udtrækkes i det øjeblik, hvor kontakterne deles, er en vigtig faktor i konstruktionen af ​​koblingsudstyr den effektivitet, med hvilken buen er afledt fra hovedkontakterne og undertrykt. Nogle gange for at aflede intensiteten af ​​buen fra hovedkontakterne, er det tilrådeligt at bruge buekontakter eller buetips.

Arcing kontakter bruges hovedsageligt med butt type kontakter. De består af små hjælpekontakter, der er fastgjort til hovedkontakterne og således arrangeret, at de afbryder kredsløbet lige efter at hovedkontakterne er adskilt. Faktisk på en tid, hvor hovedkontakterne går i stykker, giver de bue-kontakter stadig en strømbane, så ingen bue trækkes ud fra hovedkontakterne.

Lige efter et øjeblik brydes armbue kontakterne, og buen trækkes ud mellem dem. Som sådan er de primære kontakter derfor upåvirket af lysbuen, selv om buekontakterne bliver beskadiget på grund af bueffekten. Men de vigtigste kontakter forbliver upåvirket.

Bøsningskontakterne er imidlertid konstrueret på en sådan måde, at de let kan fornys, og de skal fornys / udskiftes, før deres kontaktmodstand bliver større end bueafstanden, ellers ville de ikke forhindre en bue mellem hovedkontakterne.

Somme tider bliver der brugt spidser i stødkontakter i stedet for buekontakterne. I dette tilfælde udgør der ikke nogen form for brikespidser i kontaktområdet. Buen er faktisk trukket ud mellem hovedkontakterne, men buetipperne giver brændpunktet til bågen, så det straks overføres til dem.

Suppression af Arc:

1. Arc-Suppression in Oil Break Switchgear (OCB):

Lad os nu se, hvordan bueundertryk forekommer i oliebryderkobling (OCB). Når et kredsløb brydes af kontakter under olie, og en bue udtrækkes, brydes den varme fra bueen øjeblikkeligt og fordamper de omgivende oliegasser, og en stor del af hydrogen frigives i buebanen.

Disse gasser indtager meget mere plads end den olie, de er dannet af, så de tvinger olie væk fra kontakterne. Siden er gassen også meget lettere end olien, de har tendens til at stige, så der straks efter olien er blevet tvinget væk fra kontakterne, trækkes mere olie over dem. Produktionen af ​​gas ved væsken skaber derfor betydelige forstyrrelser i olien.

Den turbulens, der er opstillet i olien, afkøles og spredes buen. Kontaktpersonerne, som regel i disse OCB'er, er vedlagt i en kasse eller gryde med meget begrænsede afsætningsmuligheder. Udløbene er arrangeret således, at når der dannes gas ved en bue, opbygges der et højt tryk inde i gryden, og når olie tvinges gennem udløbene, trækkes en strøm af olie over buen.

Fra figur 13.5 ses afsnittet af en typisk lukket boks konstrueret af fibrøst isolerende materiale. Nu forklarer vi, hvordan bueundertrykkelse finder sted, når en stik og stikkontakt er brudt.

Når kontakterne er lavet, blokeres afsætningerne fra puljen effektivt af de bevægelige kontakter. Efterhånden som kontakten går i stykker, udtrækkes en bue, der forårsager, at noget af olien forgases som vist i figur 13.5. Da olie ikke kan komme straks ud af gryden, opstår der et højt tryk i gryden, der får gasser til at tvinge olie ud som vist i (figur 13.5b).

Når den bevægende kontakt trækkes tilbage gennem gryden til det punkt, hvor den første åbning åbnes, kommer olie ud i en voldsom strøm, og kører buen mod potten. Efterhånden som den anden og den tredje afsætningsmarkedet udsættes, bliver bueen mere dæmpet.

Fig. 13.5c viser oliestrømmens køleeffekt og den forstyrrende virkning af bågen, der rammer de indre kanter af udluftningshullerne, hvilket bevirker, at bågen bliver slukket meget hurtigt, og dette er vist i figur 13.5.d.

Det er vigtigt at huske, at en vekselstrømsbue sædvanligvis slukker i slutningen af ​​en halv cyklus, på det øjeblik, hvor den lille strøm strømmer og lysbuen derfor er svag. En effektiv enturbulator slukker en bue efter cirka tre halvcykler, hvilket betyder at i mindre end 1/25 sekund af et sekund efter at kontakterne går i stykker, vil bågen blive slukket.

2.Arc suppression i luftkredsløbsafbryder (ACB):

Når en bue finder sted inden for et magnetfelt, har bue tendens til at blive trukket væk fra de punkter, mellem hvilke det er ramt. En sådan situation, der giver anledning til motorprincippet, skabes, bortset fra at strømmen ikke strømmer i en solid leder. Buen bliver dæmpet og lettere brudt op og slukket.

Buen udstødningsanordningen i en ACB består af en magnetisk udblæsningsspole, der er forbundet i serie med det kredsløb, der skal brydes, og en lysbue, der er en kasseformet kabinet indeholdende et antal køleflader sat vinkelret på buevej.

Disse finner kan enten være lavet af isolerende materialer, hvor de fungerer som lysbuesplitere, eller de kan være fremstillet af ledende materialer, hvor de danner et deion-gitter, der bryder op i lysbuen ved at aflede strøm fra hovedbuevejen.

Når kredsløbet er aktiveret, er den magnetiske udblæsningsspole, der er i hovedkredsløbet, også aktiveret. Når kontakterne går i stykker og en bue trækkes ud, strømmer strømmen stadig i kredsløbet, så udblæsningsspolen stadig er tilsluttet.

Udblæsningsbanens felt trækker buen ind i buen, hvor den er brudt op og slukket. Undertryk af buen er hjulpet af køleeffekten af ​​konvektionsstrømme opstillet i luften.

Når bågen slukker, bliver strømmen stoppet, og udblæsningsspolen bliver spændt. Hele operationen er forklaret skematisk i figur 13.6. Nu, da styrken af ​​udblæsnings-magnetfeltet afhænger af strømmen i udblæsningsspolen, er udblæsningsvirkningen meget stærkere, når en tung strøm er brudt, dvs. i tilfælde af kortslutningstrøm, der strømmer i kredsløbet .

Inden for omskifterens grænser er bueundertrykkelse så effektiv med kraftige strømme som ved normale belastningsstrømme. I nogle højspændingsluftafbrydere (Air Blast switchgear) er forsynet med et trykluftsystem for at undertrykke bue. I det øjeblik, hvor kontakterne deles, afleder og blæser en bue af luft rettet mod dem buen.

3. SF 6 Arc-Suppression:

Selvom SF 6 bue suppression switchgear nu er i produktion i Indien, importeres SF6-gas. Derfor bør en lille smule af deres funktion være kendt for en elektroingeniør i miner. Afbryderen er indesluttet i et helt trykstramt tilfælde opdelt i tre rørformede stålvæggede rum, så hver fase er individuelt jordskærmet.

Hvert rum indeholder kontakter af stiften og stikkontakten med et stempel, der er indrettet til at lede en stråle af SF6-gas over buen, når den bevægende kontakt trækkes tilbage fra den faste klynge og således fremmer hurtig bueudryddelse.

Faktisk har SF 6 gas ved et tryk på 45-50 psi en dielektrisk styrke svarende til den for isolerende olie og bue-slukning egenskaber næsten 100 gange bedre end luft. Faktisk er den dielektriske styrke af SF6-gas ved atmosfærisk tryk fundet at være ca. 2, 3 gange luften. Desuden har den ingen kemisk reaktion med strukturelle materialer. Det nedbryder også ikke op til 600 ° C.

Ved højere temperaturer bliver det gradvist SF 4 og SF 2, men disse kombineres igen for at danne SF 6 . Det er en kendsgerning, at gassen nedbrydes i SF 4 og SF 2 og noget metallfluorid, som i sig selv også har en god dielektrisk styrke, og derfor ser vi, at bue i kammeret SF 6 i nej måde reducerer den dielektriske styrke af gassen.

I figur 13.7 kan vi se en skitse til SF6 bueundertrykningsanordning. Når bevægende kontakt (7) trækkes tilbage fra den faste kontakt (8) ved hjælp af lækagen fra mekanismen, trækkes en bue mellem de faste og bevægelige kontakter.

Mens den bevægende kontakt bevæger sig opad, komprimeres gas mellem den øvre overflade af det bevægelige stempel (4) og toppen af ​​den faste cylinder (2). Denne gas tvinges langs stemplets (4) hule center ind i det ringformede rum mellem den bevægende kontakt (7) og isoleringsrøret (6) og derefter aksialt langs buen, hvor den slukker buen.

Den aktuelle vej er fra den faste cylinder (2) gennem gennemgangskontakterne (5) ind i den bevægelige kontakt (7) fra den bevægelige kontakt til de faste kontakter (8) og derefter til kontaktholderen. Den faste cylinder (2) og den faste kontaktholder er forbundet med henholdsvis de øvre og nedre busstængler.

Et trykafbryderrelæ er dog monteret på tanken for at gøre omskifteren uvirksom, hvis der opdages et stort trykforløb. Ventiler er monteret på kabinettet til opladning af SF 6- gas og til periodisk afprøvning af gastryk med en type trykmåler og også at udtage periodiske gasprøver for at kontrollere dielektricitetsstyrken.

4. Arc-suppression i vakuumafbryder:

Vakuumafbryderen er en enkeltpolet forseglet kontakt, hvor kontakterne er lukket i et højvakuum. Tre sådanne enheder betjenes sammen for at danne en trefaset kontaktor eller afbryder, som det kan være nødvendigt.

Ved effektiv og passende konstruktion kan metaldampen fra buen forårsages at diffundere hurtigt væk og aflejres på overfladen af ​​den omgivende struktur, hvilket giver en meget effektiv lysstyring og gør det muligt for enheden at operere i høj kapacitet med en kontaktafskærmning af kun ca. 2, 5 mm (0, 100 inch)

En vakuumkredsløbsafbryder på op til 33 KV fremstilles nu i Indien. Men i Storbritannien og USA er vakuumkredsløbet op til så højt som 300 KV blevet udviklet med succes, og de er allerede i brug. På grund af deres fremragende fortjeneste, og brug i super høj spænding samt beskeden vedligeholdelse, bør disse udvikles i Indien.

Men desværre på grund af manglende grundig teknisk knowhow og ordentlig forskning og udvikling af de indiske producenter, er disse desværre endnu ikke udviklet for at opfylde den internationale kvalitetsstandard.

Overbelastningsbeskyttelse:

I ethvert elektrisk system er overbelastning næsten et regelmæssigt fænomen. Som sådan, for at beskytte udstyret mod den negative effekt af overbelastning, er et beskyttelsessystem designet. En overbelastning opstår, når den normale driftsstrøm overskrides over den tilladte grænse. Det kan skyldes mange grunde, som f.eks. Motorens standsning, kortslutning mellem to af kraftledningerne, enkeltfasning osv.

Effekten af ​​en overbelastning er at overophede kabler og apparater gennem hvilke det strømmer. Når overbelastningen er alvorlig, vil der være fare for kraftig skade på grund af skylning og forårsage jævn brand på grund af forbrænding af isoleringsmaterialer eller andre materialer i kontakt med varmeledningerne. Overbelastning kan også beskadige udstyret selv, hvis det ikke er korrekt beskyttet over tid.

Der er mange typer overbelastningsbeskyttelsesenheder. En fælles overbelastningsbeskyttelsesenhed er sikringen. Visse elektriske apparater i minerne er beskyttet af sikringer. Sikringerne, der anvendes til disse formål, består af et fusionselement indeholdende forsigtigt i en glaspatron. Sikringer, der måtte bryde kredsløb med kraftige strømme, skal dog have en høj brydningskapacitet.

Sådanne sikringer (HRC-sikringer) har en speciel type kvartsfyldning, som reagerer med smelteelementet ved udbrænding, og danner en stikkontakt af isolerende forbindelse, som forhindrer vævning mellem enderne af den blæste sikring. Fig. 13.8. forklarer konstruktion af HRC-sikring. I kapitel 21 gives en mere detaljeret diskussion om HRC-sikringen.

Men en sikring opfylder ikke driftsbehovet i et underjordisk strømkredsløb, hvor der kræves et mere kontrolleret svar. Det er ofte nødvendigt at genoptage et kredsløb hurtigt, efter at en kort overbelastning har afbrudt det, og det kunne ikke gøres, hvis en sikring var monteret, da omskifterskabet skulle åbnes for at passe til en ny.

Overbelastningsbeskyttelsessystemerne til et strømkreds skal skelne mellem en strømstyrke, der kan opstå, når en induktionsmotor er startet og en mere vedvarende overbelastning, som skyldes en fejl i kredsløbet.

De krævede egenskaber opnås ved at forbinde et overbelastningsrelæ med en dashpot i hver ledning af forsyningen, som vil gå ud af kontaktoren eller afbryderen i tilfælde af overbelastning som vist i figur 13.9. Hvert relæ og dashpot består af en spole i serie med en af ​​kraftledningerne, som driver et stempel.

Spolens stempel er forbundet med et stempel nedsænket i en oliefyld cylinder, der modstår bevægelsen. Hvert relæstemplet er forbundet med en fælles trippelinje, så når der er stempelet trukket ind, går det ud af kredsløbet.

Når en strøm under det nominelle maksimum strømmer gennem relæspolen, er den dannede elektromagnetiske kraft dog utilstrækkelig til at overvinde stempelets modstand, således at kontakten forbliver lukket. I tilfælde af en lille overbelastning er den elektromagnetiske kraft bare tilstrækkelig til at overvinde stempelets mekaniske modstand og stemplet bevæger sig langsomt mod olietrænet.

Hvis overbelastningen kun har kort varighed, stopper stemplet, inden kontakten er åbnet, og kredsløbets drift vil være uforstyrret, hvis den lille overbelastning opretholdes, dog vil stempelet til sidst nå sin ende og ud kontakt. Men i tilfælde af alvorlig overbelastning vil den elektromagnetiske kraft blive større og stempelet vil bevæge sig hurtigere efter kort tid.

Termisk overbelastningsbeskyttelse:

Den anden form for overbelastningsbeskyttelse anvender et bi-metalelement. Et bi-metalelement er en strimmel sammensat af to metaller bundet sammen. Når elementet opvarmes udvides de to metaller ved forskellige hastigheder, således at elementet binder.

Beskyttelsesenheden er udformet således, at biometallementet opvarmes af strømmen, som strømmer i kraftledningen, enten selve elementet er forbundet i serie med kraftledningen eller styres af en varmeledning.

Hvis en overbelastningsstrøm strømmer i ledningen, opvarmes bimetalelementet mere end normalt, og det bøjer ud over sin normale position. Denne ekstra bevægelse bruges til at betjene en tripping enhed til hoved kredsløb. Fig. 13.10 forklarer princippet om termisk overbelastning.

Faktisk har den termiske overbelastningsindretning en lignende tid, der er karakteristisk for dashpot-indretningen, fordi i tilfælde af en lille overbelastning engang vil forløbe, før bimetallementet er opvarmet til den temperatur, der er nødvendig for at udlede kredsløbet. Hvis overbelastningen er svær, vil temperaturstigningen i bi-metalelementet imidlertid være hurtig, og det vil hurtigt gå ud af kontakten.

Nu, hvis en starter er konstrueret til at bære en tung strøm, kan overbelastningsrelæer eller bi-metalelementer ikke forbindes direkte til strømledningerne. Nuværende transformatorer vil blive tilsluttet i kraftledningerne, og deres sekundære udgange bruges til at betjene enten relæer med dashpots eller bi-metalelementer.

Da udgangene fra transformerne er proportionale med strømmen i strømledningerne, kan overbelastningsindretningerne indstilles nøjagtigt for at udløse kontakten, når en given strømstyrke strømmer i strømledningen.

Brydekapacitet:

Enhver starter, der er udstyret med en overbelastning, skal muligvis bryde kredsløbet, når en strøm mange gange den normale strøm strømmer. Denne kendsgerning tages i betragtning, når starteren er designet. Den maksimale strøm, som en switch kan afbryde ved en angivet referencebegrænsningsspænding uden skade på sig selv, betegnes som sin brudkapacitet.

Faktisk er denne brudkapacitet udtrykt på to måder:

(1) Symmetrisk og

(2) Asymmetrisk brydningskapacitet.

Det vil sige den maksimale symmetriske strøm og den asymmetriske strøm, som breakeren er i stand til at afbryde ved en angivet referencebegrænsningsspænding. Den nominelle brudkapacitet udtrykkes imidlertid i MVA som produktet af den nominelle brydningskapacitet, dvs. bryde strømmen i KA, og den nominelle spænding i KV og en multiplikationsfaktor afhængig af antallet af faser.

Hvad er en strømafbryder? Brydestrømmen i en bestemt pol af en afbryder er strømmen ved det øjeblik, hvor bryderkontakterne adskilles.

Det er udtrykt som:

1. Symmetrisk brydestrøm:

Dette er rms-værdien af ​​AC-komponenten af ​​strømmen, i en bestemt pol, på tidspunktet for adskillelse af kontakterne.

2. Asymmetrisk Breaking Current:

Dette er rms-værdien af ​​de samlede AC- og DC-komponenter af strømmen i en bestemt pol i øjeblikket for adskillelse af kontakt:

Nu, hvad laver strømmen af ​​strømmen? Når en afbryder er lukket eller "lavet" på en kortslutning, så er strømmen i KA den maksimale værdi af maksimal strømbølge, herunder DC-komponenten i strømens første cyklus, efter at bryderen er lukket.

Så hvad laver kapaciteten af ​​en afbryder?

Dette er den strøm, som afbryderen er i stand til at lave ved angivet nominel spænding. Denne produktionskapacitet udtrykkes også i MVA.

Nominel Gørkapacitet = 1, 8 ×

x symmetrisk brydningskapacitet.

Vedligeholdelse af koblingsudstyr:

Operationerne til regelmæssig vedligeholdelse er angivet nedenfor. Vedligeholdelsesplanen for hvert enkelt udstyr, der giver hyppigheden af ​​inspektion og de kontroller, der skal foretages ved hver lejlighed, fastsættes af den elektriske ingeniør, skal følges nøje, hvis sikkerheden skal sikres. Men en tidsplan er givet af forfatteren for nem vejledning, baseret på erfaring.

1. Isoler kredsløbet:

Før eventuelle omslag på en hvilken som helst switch fjernes, skal lederne i kabinettet være isoleret. De fleste kontakter, f.eks. Alle gate-end-kontaktorer, har en isolatorkontakt, som kan bruges til at isolere ledere i kontaktorens kabinet. Dækslet er altid låst sammen med isolatoren, så det ikke kan fjernes eller åbnes, når isolatorkontakten er lukket.

Nogle typer af højspændingsbrydere er konstrueret således, at hele enheden kan løsnes fra busstangsafsnittet. Forbindelsen mellem kredsløbsenhederne og samlestangen er lavet af en form for stik og stikkontakt, hvor stifterne er på afbryderenheden.

Når strømafbryderen er helt frakoblet, falder en blindlukker over eller er boltet over busstikket. Nogle gange bruges en separat jordingsafbryder til at aflade kredsløbet styret af afbryderen. Dette kan ikke lukkes, før hovedbryderens hovedbetjeningshåndtag er blevet returneret til slukket position.

2. Undersøg kontakter:

Efter at kredsløbet er isoleret, skal du omhyggeligt undersøge kontakterne fra tid til anden for at sikre, at de er i god stand, ren og fri for pitting eller brænding. Når kontakterne er beskidte, skal de rengøres med ren klud eller brændende værktøj. Men kontakter, der er forbrændt eller ødelagt, skal udskiftes uden yderligere forsinkelse.

Det er slet ikke tilrådeligt at forsøge at fjerne forbrændingerne eller gruberne ved at arkivere, da det er umuligt at opretholde kontaktformen, da kontaktsengetøjet er tabt, hvilket skaber mere kontaktmodstand og forårsager varme. Imidlertid kan lette brændte eller udstødte kontakter behandles med en brænder, men der må ikke anvendes hårde slibemidler.

3. Undersøg justering af kontaktarrangementet:

Tilpasningen af ​​hvert par kontakter skal kontrolleres for at sikre, at der opnås et fuldt kontaktområde, og at deres fabrikations- og brudhandling er tilfredsstillende. Samtidig skal kontaktakslen justeres og bevægelserne kontrolleres grundigt. Nogle kontakter, som kilekontakter, er selvjusterede, dvs. en lille forskydning er optaget af selve kontaktens handling.

4. Undersøg Kontakttryk:

Fra tid til anden skal kontakttrykket kontrolleres med en perfekt forårsbalance. Kontakterne holdes i lukket stilling med magnet lukket. Fjederbalancen er så fastgjort til den bevægende kontakt, og den bevægende kontakt trækkes væk fra den faste kontakt ved fjederbalancen.

Forårsbalancen registrerer kontakttrykket i det øjeblik, hvor den bevægende kontakt kun adskiller sig fra den faste kontakt. Det korrekte kontakttryk skal indhentes fra fabrikanterne. Dette er vigtigt for at opretholde kontakttrykket. Man må huske på, at kontaktens liv i høj grad afhænger af kontakttrykket.

5. Kontrollér fleksibel forbindelse:

De fleksible forbindelser til hovedkontakterne inspiceres for tegn på slid og slid. De punkter, hvor forbindelserne er forankret, kontrolleres for tæthed og sikkerhed og isolering.

6. Kontroller Arc-Control Devices:

Bøsningskontakterne eller -tipene undersøges for snavs og forbrændinger. Det er normalt nødvendigt at rengøre og brænde dem. Enhver lille brænde og blister skal fjernes ved skrabning. Arcing kontakter, der er blevet brændt ud over reparation, skal fornys.

Tilslutningerne til udblæsningsspoler undersøges for sikkerhed. Spolerne selv undersøges for generelle forhold. Buehornene undersøges også for den generelle tilstand. Enhver skydning eller kobberindskud fjernes, og eventuelle brændte kølefliser erstattes af nye.

7. Check Busbar Chamber:

The busbur connections are examined for security, and the busbars for signs of flush-over. The insulators are carefully examined to ensure that they are securely fastened. Any loose or broken or discoloured insulator bases must be renewed without further delay, otherwise this might be a cause of serious flush-over.

8. Check Isolator & Mechanical Interlock:

When an isolator switch is fitted its contacts are examined for cleanliness and freedom from pitting burns, etc. If there is a mechanical interlock between the isolator and the main contactor mechanism it is examined thoroughly to ensure that it is functioning correctly. Any doubt should be removed by attending to the mechanism.

9. Check Insulator and General Condition:

The ON-OFF, and tripping, and O/L mechanism, are examined generally for condition and freedom of movement. In particular, all cutters, pins, screws levers, brushes, springs are examined to ensure that they are secured, and properly set. All internal connections and wirings are examined for right conditions. The interior of all compartments must be clean and dry.

An insulation resistance test is carried out with an insulation resistance tester of suitable voltage like 500 volt or 1000 volt Megger or Metro between all live parts and earth, and between each phase line. All insulation materials within switch enclosure must be examined for signs of cracking or deterioration, and for sign of flush-over.

10. Special Check for Oil-Filled Gears:

In addition to the tests and inspections mentioned above, the oil in oil-filled switchgear must be examined at regular intervals, say, every three months for normal rate of clearing faults. However, it is advisable to check oil after every severe fault cleared by the breaker.

The level of the oil is noted and fresh oil is added if necessary to maintain the correct oil level. If the oil level has fallen appreciably, the container should be examined for leaks.

Any marked change in the colour or smell of the oil should be carefully noted. Such a change may indicate that the oil has become acidic, and the condition of the oil should be further tested for dielectric strength.

And if the test shows acidic oil, the whole oil should be replaced by new oil after cleaning the container thoroughly before filling with fresh oil. In fact, if the acidic oil is allowed to stay on the contacts and the other parts, these will get corroded.

It must be made sure that no sludge is present in the oil container. Sludge can be seen as a sticky deposit on the contacts, on the sides and on the bottom of the container. Its presence tends to increase contact resistance and causes overheating. If sludge is found, the oil must be drained out and the container and the contacts must be cleaned thoroughly before new oil is added.

It is therefore most desirable that for a trouble free long service, every three months, three samples of oil may be sent to a laboratory for testing of dielectric strength and acidity. Below, important limiting values of transformer oil used in the oil circuit breaker are given for guidance of the electrical maintenance staff.

Samples taken from top and bottom of the tanks must meet the following requirements:

(1) Prøverne skal være mindst 40 KV i et minut.

(2) Ved surhedsprøve skal prøverne have værdier under 0, 5 mg KOH / gm.

(3) Slam skal være under 1, 5%.

(4) Viskositeten ved 70 ° F skal være omkring 3 / cs.

(5) Kobber misfarvningstest skal være negativ.

I minerne eller på et hvilket som helst sted udføres den første test i almindelighed ved hjælp af et bærbart flash-test sæt med gnistgab sat på 2, 5 mm / 4 mm mellem elektroderne.