Ein Hochspannungs-Vakuumschütz ist ein Schaltgerät, das einen Vakuumschalter zum Verbinden und Trennen von Stromkreisen verwendet und sich daher besonders für den häufigen Betrieb in Hochspannungssystemen eignet.Es besteht im Wesentlichen aus einer Vakuumschaltröhre und einem Betätigungsmechanismus. Die Vakuum-Schaltkammer dient zwei Zwecken: der zuverlässigen Löschung von Lichtbögen bei normalem Betriebsstrom und bei häufiger Unterbrechung des Betriebsstroms. Es kann jedoch keinen Überlaststrom oder Kurzschlussstrom unterbrechen. Der Antriebsmechanismus besteht aus einer Haltespule mit Eisenkern und einem Anker. Wenn die Spule erregt wird, zieht sie den Anker an und schließt das Schütz; Wenn die Spule stromlos ist, öffnet sich das Schütz. Haltespulen sind grundsätzlich sowohl in Gleichstrom- als auch Wechselstromausführung erhältlich.
Wie funktioniert es?
Sein Funktionsprinzip umfasst hauptsächlich die folgenden Teile:
Kernlichtbogen--Löschtechnologie: Ihr Kernbestandteil ist die Vakuumschaltröhre (Vakuumunterbrecher). Das Hochvakuum im Inneren der Röhre sorgt für eine extrem hohe Isolationsfestigkeit. Wenn sich die Kontakte trennen, breitet sich der erzeugte Lichtbogen schnell auf die Rohrwand aus, und der Metalldampf kondensiert schnell, wenn der Strom den Nulldurchgang durchläuft, wodurch der Lichtbogen innerhalb von Millisekunden gelöscht und eine erneute Zündung verhindert wird.
Antrieb des Betätigungsmechanismus: Angetrieben durch ein elektromagnetisches System oder einen Permanentmagnetmechanismus. Wenn die Spule erregt wird, treibt der Anker die Kontakte zum Schließen an; Wenn die Spule stromlos ist, trennt die Öffnungsfeder die Kontakte. Hochleistungsschütze verwenden Doppelspulen (Starten und Halten) oder Permanentmagnetmechanismen, um den Energieverbrauch und die Geräuschentwicklung zu reduzieren.
Typische Struktur: Normalerweise wird eine vertikale Struktur verwendet, die den Vakuumschalter, die Isolierkomponenten und den Betätigungsmechanismus in einer einzigen Einheit integriert und so die Wartung und den Zusammenbau in einen kompletten F-C-Schaltkreis-Ausrüstungssatz erleichtert.
Wo wird es hauptsächlich verwendet?
Aufgrund ihrer Fähigkeit, häufigem Betrieb standzuhalten, werden Hochspannungs-Vakuumschütze häufig in den folgenden Szenarien eingesetzt:
Steuerung von Hochspannungsmotoren: Besonders geeignet für Anwendungen, die häufige Starts und Stopps erfordern, wie z. B. verschiedene Motoren in der Metallurgie-, Bergbau- und Petrochemieindustrie.
Schalttransformatoren und Kondensatoren: Werden zur Steuerung des Schaltens von Elektroofentransformatoren und Blindleistungskompensationskondensatorbänken verwendet.
Bilden eines F-C-Stromkreises: Wird oft mit einer Sicherung zur Strombegrenzung bei hoher Spannung (d. h. einem F-C-Stromkreis) kombiniert, bei der das Schütz für häufigen Betrieb zuständig ist und die Sicherung einen Kurzschlussschutz bietet, der in Kraftwerken, Industrieunternehmen und anderen ähnlichen Standorten eingesetzt wird.
Die häufigsten Fehlerursachen
1. Fehler beim Speichern von Energie: Fehler beim Speichern von Energie gehören zu den häufigsten Fehlern bei Vakuumschützen, insbesondere bei Energiespeichermechanismen mit Ratschen--- und Sperrklinken--Antrieb, bei denen die Ausfallwahrscheinlichkeit relativ hoch ist. Die Funktion des Energiespeichermechanismus hängt hauptsächlich von drei Komponenten ab: dem Energiespeichermotor, dem Antriebsmechanismus und dem Positionierungselement. Durch die Fokussierung auf diese drei Komponenten lässt sich die Ursache des Fehlers leicht ermitteln.
2. Kein Schließvorgang: Ein fehlerhaftes Schließen hängt hauptsächlich davon ab, ob der schließende Elektromagnet aktiviert ist, ob die Energiespeicherung vollständig ist und ob das Positionierungselement ordnungsgemäß funktioniert.
3. Unfähigkeit zum Schließen (Schließen ohne Einkuppeln): Ein Schließvorgang, bei dem der Stromkreis nicht tatsächlich geschlossen wird, wird als Unfähigkeit bezeichnet, den Stromkreis ohne Einkuppeln zu schließen. Bei der Analyse dieser Art von Fehler untersuchen Sie zunächst den Schließhaltemechanismus (Verriegelung) und analysieren dann, ob dieser mit dem Energiespeicherabschnitt zusammenhängt.
4. Fehler beim Öffnen: Wenn ein Schütz nicht funktioniert oder sich nicht öffnen lässt, muss vor der Analyse und Reparatur des Schützes unbedingt festgestellt werden, ob die Ursache in der Steuerung und den sekundären Komponenten wie Hilfsschaltern oder Klemmenblöcken liegt, bevor mit der Analyse und Diagnose des Schützes fortgefahren wird.
Wichtige Wartungspunkte: Die routinemäßige Wartung sollte sich auf den Kontaktverschleiß konzentrieren (die kumulativ zulässige Verschleißdicke beträgt typischerweise 3 mm). An einigen überspannungsempfindlichen Orten kann es erforderlich sein, zum Überspannungsschutz einen RC-Schaltkreis (R-C-Schaltkreis) oder einen Metalloxid-Überspannungsableiter zu installieren.
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