Laboratorna_robota_7

•Деякі вимикачі можуть бути обладнані гідравлічними або пневматичними системами для забезпечення потрібного руху.

•Гідравлічні або пневматичні циліндри можуть використовуватися для створення потрібної сили або тиску для відкриття чи закриття контактів.

4.Комбіновані приводи:

•Деякі вимикачі можуть використовувати комбіновані приводи, які поєднують в собі різні механічні та електричні компоненти для досягнення оптимальної продуктивності та надійності.

5.Ручні приводи:

•У більш простих вимикачах можуть використовуватися ручні приводи, такі як ручки чи ланцюги, які приводяться в рух оператором вручну.

Вибір конкретного типу приводу залежить від вимог до вимикача, його функціональності, властивостей та електротехнічних характеристик. Забезпечення надійної та ефективної роботи приводу маломасляного вимикача є важливою частиною забезпечення стабільної роботи систем електропостачання.

7. Вакуумні вимикачі, їх основні конструктивні елементи.

Вакуумні вимикачі (ВВ) використовуються для вимикання електричних колах у вакуумі замість масла чи інших діелектриків. Це дозволяє отримати ефективне та безпечне вимикання при високих напругах та струмах. Основні конструктивні елементи вакуумних вимикачів включають:

1.Вакуумна камера (бойова):

•Вакуумна камера є центральним елементом вакуумного вимикача. Вона заповнена вакуумом і служить для утворення та гасіння дуги під час відключення електричного кола.

•Вакуумна камера може мати різні форми та конструкції, але її основна роль - створення вакуумного середовища для вимкнення.

2.Контакти:

•Контакти вакуумного вимикача виготовлені з високоякісних матеріалів, таких як мідь або сплави міді, для забезпечення надійного електричного контакту та стійкості до дугового випромінювання.

•Контакти можуть бути рухомими та нерухомими, і їхнє взаємодія визначає роботу вакуумного вимикача.

3.Механізм вимикання:

•Механізм вимикання відповідає за рух рухомих контактів та створення умов для виникнення та гасіння дуги. Це може бути виконано за допомогою різних механічних механізмів.

4.Изолятори:

•Для утримання та ізоляції контактів від корпусу використовуються ізолятори. Це може бути кераміка або інші ізоляційні матеріали, які забезпечують ефективну ізоляцію вакуумного вимикача.

5.Контрольні та захисні системи:

•Деякі вакуумні вимикачі можуть бути обладнані контрольними та захисними системами для моніторингу та захисту від перевантажень чи інших аномалій.

6.Корпус (Бак):

•Вакуумний вимикач розташований у спеціальному баку або корпусі. Корпус може мати додаткові елементи для відведення тепла або системи охолодження.

Вакуумні вимикачі широко використовуються в енергетичних системах для вимикання великих струмів та високих напруг, і вони володіють високою надійністю та швидкістю вимикання.

8. Переваги вакуумних вимикачів в порівнянні з маломасляними.

Вакуумні вимикачі та маломасляні вимикачі є двома різними технологіями для вимикання електричних колів, і кожна з них має свої переваги та обмеження. Ось деякі з переваг вакуумних вимикачів порівняно з маломасляними:

1. Екологічність:

•Вакуумні вимикачі: Вони не використовують масляні рідини, тому не виникає проблем із забрудненням ґрунту та води, а також немає необхідності управління та видалення масла.

•Маломасляні вимикачі: Хоча масло в них використовується як діелектрик, може виникати проблема із старим маслом та його утилізацією, особливо з огляду на екологічні стандарти.

2.Технічні характеристики:

•Вакуумні вимикачі: Забезпечують швидке та надійне вимикання навіть при великих струмах і високих напругах. Мають високу швидкість вимикання та короткий час реакції.

•Маломасляні вимикачі: Можуть вимикати великі струми та високі напруги, але швидкість вимикання може бути меншою порівняно з вакуумними вимикачами.

3.Технічне обслуговування:

•Вакуумні вимикачі: Зазвичай потребують менше технічного обслуговування, оскільки вони не мають масляних систем, які вимагають регулярного контролю та заміни.

•Маломасляні вимикачі: Вимагають систематичного технічного обслуговування, такого як моніторинг рівня масла, його фільтрація та, при необхідності, заміна.

4.Габарити та маса:

•Вакуумні вимикачі: Зазвичай мають менші розміри та масу, оскільки не вимагають великого обсягу масла та масляних систем.

•Маломасляні вимикачі: Мають більші розміри та вагу через наявність масла та додаткових елементів системи.

5.Надійність:

•Вакуумні вимикачі: Зазвичай вважаються надійними та ефективними, особливо при вимиканні великих струмів і високих напруг.

•Маломасляні вимикачі: Також є надійними, але їхній ступінь надійності може залежати від правильного технічного обслуговування.

Обираючи між вакуумними та маломасляними вимикачами, слід враховувати конкретні потреби системи, екологічні стандарти, технічні вимоги та бюджетні обмеження.

9. Дугогасна камера вакуумних вимикачів.

Дугогасна камера вакуумного вимикача є ключовим елементом, що використовується для гасіння дуги, яка виникає при відкритті контактів і вимиканні електричного кола. Основна функція дугогасної камери полягає в створенні вакуумного середовища для умов гасіння дуги. Важливі характеристики дугогасної камери вакуумного вимикача включають:

1.Форма та конструкція:

•Дугогасні камери можуть мати різні форми та конструкції, такі як циліндричні, плоскі, побудовані у вигляді диска чи інші. Вибір конструкції залежить від конкретних технічних вимог та властивостей системи.

2.Матеріал дугогасної камери:

•Зазвичай дугогасні камери виготовляються з матеріалів, які володіють високою ізоляційною та тепловідведувальною здатністю, таких як кераміка або спеціальні склокерамічні матеріали.

3.Вакуумне середовище:

•Для ефективного гасіння дуги важливо створити вакуумне середовище в межах дугогасної камери. Вакуум допомагає уникнути окислення та іонізації металів, що може призвести до подальших ускладнень.

4.Методи гасіння дуги:

•Гасіння дуги в вакуумних вимикачах відбувається за різними методами, такими як іонізація та рекомбінація газів, утворених під час дугового розряду. Вакуум допомагає вивести відповідні гази, запобігаючи подальшому підтриманню дуги.

5.Контактні матеріали:

•Матеріали, з яких виготовлені контакти вакуумного вимикача, також мають значення. Зазвичай вони виготовляються з металевих

сплавів, таких як вольфрам або кобальт, що мають високу температурну стійкість та стійкість до дугового випромінювання.

6. Системи охолодження:

•Для забезпечення ефективності вакуумного вимикача можуть використовуватися системи охолодження, що допомагають контролювати температуру в дугогасній камері та виводити тепло, що утворюється під час роботи.

Дугогасна камера є критичним елементом вакуумних вимикачів, оскільки ефективність та надійність гасіння дуги визначаються саме її конструкцією та характеристиками.

10. Принцип гасіння дуги в вакуумних вимикачах.

Принцип гасіння дуги в вакуумних вимикачах базується на використанні вакуумного середовища для гасіння дугового розряду, який виникає при відкритті контактів і вимиканні електричного кола. Важливі етапи гасіння дуги включають:

1.Утворення дуги:

•Під час відкриття контактів у вакуумному вимикачі, може виникнути електрична дуга через розрив електричного кола. Утворення дуги веде до виникнення дугового розряду, характеризованого високою температурою та іонізованими частинками газу.

2.Відведення енергії дуги:

•Вакуум дозволяє ефективно відводити енергію від дуги, оскільки відсутній газ, який міг би підтримувати дуговий розряд. Замість цього, іони та електрони, які утворюються під час дугового розряду, швидко рекомбінуються та зникнуть.

3.Виведення іонів та електронів:

•У вакуумних умовах іони та електрони, утворені під час дугового розряду, не можуть підтримувати дугу. Вони рекомбінуються, а їхні заряди нейтралізуються. Цей процес відбувається швидко завдяки відсутності газового середовища.

4.Швидке вимкання контактів:

•Швидке вимкання контактів вакуумного вимикача є ключовим елементом в гасінні дуги. Швидке відокремлення контактів зменшує можливість подальшого утворення дугового розряду.

5.Рекомбінація та гасіння:

•Після швидкого відокремлення контактів та вимкання дуги вакуум допомагає у рекомбінації іонів та електронів, які залишилися. Таким чином, гасіння дуги відбувається, і створюється вакуумне середовище для безпечного вимкання електричного кола.

Вакуумні вимикачі дозволяють ефективно вимикати великі струми та високі напруги, забезпечуючи при цьому надійне та безпечне гасіння дуги. Цей принцип гасіння робить їх ефективними для вимикання електричних ліній у різних електроенергетичних системах.

11. Рухомий та нерухомий контакти вакуумних вимикачів.

Вакуумні вимикачі складаються з рухомих та нерухомих контактів, які взаємодіють для відкриття та закриття електричних ліній. Давайте розглянемо їхню роль та характеристики:

1.Рухомі контакти:

•Рухомі контакти є частинами вимикача, які можуть рухатися або переміщатися. Вони зазвичай прикріплені до рухомого механізму або механізму вимикання.

•Під час відкриття вимикача рухомі контакти швидко відокремлюються один від одного, утворюючи простір для виникнення дугового розряду.

2.Нерухомі контакти:

•Нерухомі контакти є фіксованими елементами вимикача, які залишаються нерухомими під час роботи вимикача. Вони виступають як точки опори для рухомих контактів.

•Нерухомі контакти розташовані в місці, де рухомі контакти приходять у контакт при закритті вимикача.

3.Механізм вимикання:

•Механізм вимикання відповідає за рух рухомих контактів та створення умов для виникнення та гасіння дуги. Це може бути виконано за допомогою різних механічних механізмів, таких як пружини, лебідки, зубчасті колеса та інші.

4.Контактні матеріали:

•Як і в інших типах вимикачів, контакти виготовляються з матеріалів, які володіють високою провідністю та стійкістю до дугового випромінювання. Зазвичай вони виготовляються з вольфраму чи інших металів.

Рухомі та нерухомі контакти працюють у взаємодії для ефективного відкриття та закриття електричного кола. Важливо, щоб ці контакти були надійними, стійкими до дугового випромінювання та мали достатню життєву тривалість для забезпечення довготривалої та ефективної роботи вакуумного вимикача.

12. Якими параматерами характеризується вакуумні вимикачі.

Вакуумні вимикачі характеризуються рядом параметрів, які визначають їхню ефективність, надійність та здатність вимикати електричні лінії. Основні параметри вакуумних вимикачів включають:

1.Номінальна напруга (Rated Voltage):

•Це максимальна допустима напруга, при якій вимикач може надійно працювати. Наприклад, вакуумні вимикачі можуть бути призначені для роботи при напрузі 10 кВ, 20 кВ, 30 кВ і т.д.

2.Номінальний струм (Rated Current):

•Це максимальний струм, який може протікати через вимикач при номінальній напрузі. Вимірюється в амперах.

3.Номінальна потужність (Rated Power):

•Це продукт номінальної напруги та номінального струму, виражений у ватах. Вказує на електричну потужність, яку вимикач може переносити при нормальних умовах роботи.

4.Напруга переривання (Rated Breaking Voltage):

•Це напруга, при якій вимикач може надійно відокремити контакти та перервати електричне коло. Важливо для безпеки та стабільності роботи.

5.Ступінь вакууму (Degree of Vacuum):

•Вакуумний ступінь вимірюється у відсотках і вказує на ступінь вакууму в дугогасній камері. Вищий ступінь вакууму покращує ефективність гасіння дуги.

6.Час вимкання (Breaking Time):

•Це час, за який вимикач може надійно відокремити контакти та перервати електричне коло після виникнення дуги. Коротший час вимкання вказує на високу швидкість вимикання.

7.Життєвий цикл (Mechanical Endurance):

•Це кількість циклів відкриття та закриття контактів, яку вимикач може витримати перед потребою обслуговування чи заміни. Важливий параметр для тривалої роботи.

8.Температурний діапазон (Operating Temperature Range):

•Вказує на діапазон температур, при яких вимикач може надійно працювати без втрати ефективності.

9.Споживана енергія (Energy Consumption):

•Енергія, яку витрачає вимикач при вимиканні та закритті. Важливий аспект з точки зору ефективності та витрат енергії.

13.Основні параметри, якими характеризуються вимикачі.

Вимикачі характеризуються різноманітними параметрами, які визначають їхні основні характеристики та можливості в різних електричних системах. Основні параметри вимикачів включають:

1.Номінальна напруга (Rated Voltage):

•Це максимальна допустима напруга, при якій вимикач може працювати стабільно і надійно. Вимірюється в вольтах.

2.Номінальний струм (Rated Current):

•Максимальний струм, який вимикач може витримати при номінальній напрузі. Виражений у амперах.

3.Тип вимкання (Breaking Type):

•Вимикачі можуть бути призначені для вимикання зарядів умовної напруги чи струму (AC або DC). Також важливо вказати тип навантаження, яке вимикач може ефективно вимикати.

4.Тип конструкції (Pole Configuration):

•Вимикачі можуть мати один або більше полюсів в залежності від конкретного застосування. Полюс визначає кількість незалежних контактів.

5.Номінальна потужність (Rated Power):

•Продукт номінальної напруги та номінального струму. Вказує на електричну потужність, яку вимикач може переносити при нормальних умовах роботи.

6.Тип вимикання (Switching Type):

•Це вказує на те, чи вимикач призначений для вимкання зарядів при умовах навантаження (наприклад, вимикачі, призначені для вимикання навантаження), чи без навантаження (наприклад, вимикачі для відключення електричних ліній).

7.Ступінь захисту (Degree of Protection):

•Вказує на захист від впливів зовнішнього середовища та вологи.

Вимірюється за стандартом IP (International Protection).

8.Тип монтажу (Mounting Type):

•Вказує на те, як вимикач може бути встановлений або підключений в електричну систему (наприклад, на рейку, на панель, на шину і

т.д.).

9.Час вимикання (Breaking Time):

•Час, необхідний вимикачу для відокремлення контактів та переривання електричного кола після виникнення дуги.

10.Життєвий цикл (Mechanical Endurance):

•Кількість циклів відкриття та закриття контактів, яку може витримати вимикач перед обслуговуванням чи заміною.

Роботу виконав студент 4 курсу ЕЕЕ-20001б Биченко Валентин