Что такое вакуумный полюсный узел? Основные функции внутри распределительного шкафа среднего напряжения.

Вакуумный полюсный узел представляет собой фазопереключающий компонент первичного управления внутри вакуумного выключателя среднего напряжения (ВВУ). В типичном трехфазном выключателе каждая фаза имеет один полюс. В зависимости от конструкции этот полюс объединяет вакуумный прерыватель с проводящими клеммами, изоляцией, механической опорой и интерфейсом управления подвижными контактами.

Вакуумный выключатель гасит дугу. Полюсный узел позиционирует и изолирует выключатель, подает к нему ток и от него, а также соединяет его подвижный контакт с механизмом выключателя. Таким образом, он не является ни одним только выключателем, ни полным вакуумным выключателем. Правильная замена должна соответствовать утвержденным данным и чертежам выключателя; иметь аналогичную форму, класс напряжения или VS1 Одной лишь надписи недостаточно.

Положение вакуумного полюсного узла внутри средневольтного вакуумного выключателя и распределительного шкафа.
Каждый полюс обслуживает отдельную фазу выключателя и соединяет вакуумный прерыватель с механизмом выключателя и первичной цепью.

Место установки вакуумного полюсного узла

Иерархия компонентов имеет значение, поскольку несколько связанных между собой частей часто описываются так, как если бы они были взаимозаменяемыми.

Вакуумный прерыватель

Прерыватель представляет собой герметичную коммутационную камеру. Внутри вакуумной оболочки находятся неподвижные и подвижные контакты. Сильфон обеспечивает перемещение контактов, сохраняя при этом герметичность. Когда прерыватель размыкается, контакты разъединяются, дуга контролируется внутри вакуумной оболочки, и диэлектрическая прочность восстанавливается после прерывания тока.

Сборка столба

Полюсный узел добавляет конструкцию, необходимую для использования этого прерывателя в одной из фаз автоматического выключателя. Его точное содержимое варьируется, но может включать верхний и нижний первичные клеммы, токопроводящие соединения, корпус из эпоксидной изоляции или изоляционный цилиндр, элементы крепления и соединение с рабочим стержнем. Опубликованные данные Ассортимент вакуумных полюсных сборок XIYA POWER В этом разделе объясняется, почему для первоначального подбора необходимы как фотографии, так и чертежи товара.

Рабочий механизм и полный выключатель

Механизм выключателя подает накопленную энергию и перемещает все три полюса посредством рычажного механизма. Катушки открытия и закрытия, защелки, вспомогательные контакты, блокировки и корпус относятся к целому выключателю, а не к одному полюсу. Затем вакуумный выключатель взаимодействует с грузовиком, первичными контактами, вторичной вилкой, системой защиты и шкафом.

Это различие предотвращает распространенную ошибку при закупке: заказ выключателя с правильными электрическими характеристиками, но без подтверждения того, что его корпус и геометрия привода соответствуют существующему выключателю.

Что должна сделать Ассамблея

Подходящая опорная конструкция выполняет четыре взаимосвязанные функции.

  1. Проводите ток по утвержденному маршруту. Конструкция клемм, сечение проводника, соединения и подвижные элементы относятся к конкретной конструкции выключателя и его номинальному режиму работы.
  2. Поддерживайте в исправном состоянии необходимую систему теплоизоляции. Корпус опоры обеспечивает изоляцию между фазой и землей, а также между фазами внутри корпуса автоматического выключателя и шкафа.
  3. Удерживайте коммутационную камеру в выровненном положении. Монтажные поверхности и опоры обеспечивают позиционирование прерывателя относительно корпуса и механизма выключателя.
  4. Передайте движение механизма корректно. Интерфейс привода должен обеспечивать требуемое перемещение контактов, давление и зазор открытия, определенные в утвержденной документации на автоматический выключатель.

Общественный охват IEC 62271-100: 2021 В нем рассматриваются автоматические выключатели переменного тока напряжением выше 1 кВ, а также их рабочие характеристики и испытания. Это важный справочник стандартов, но он не является каталогом взаимозаменяемости внутренних размеров полюсов. Соответствие стандартам на уровне выключателя не доказывает, что две сборки полюсов от разных производителей или поколений конструкции могут быть взаимозаменяемы.

Конструкции со встроенными опорами и изолированными цилиндрами

В работах со средневольтными выключателями с вакуумной изоляцией обычно используются два типа конструкций.

An встроенный столб Устройство выключателя и связанные с ним проводящие части размещаются внутри литого изоляционного корпуса. Литая конструкция обеспечивает изоляцию и структурную поддержку, контролируя при этом внешний профиль и места крепления. Поскольку узел имеет высокую степень интеграции, замена обычно начинается с полного номера детали полюса и чертежа выключателя.

An конструкция изолированного цилиндра Используется отдельный изоляционный цилиндр или опорное устройство вокруг прерывателя и проводящего пути. Доступ, крепление, геометрия изоляции и процедура обслуживания могут отличаться от таковых для встроенного столба. Возможность обслуживания прерывателя отдельно зависит от утвержденной конструкции изделия и инструкций производителя.

Эти названия описывают подходы к конструированию, а не универсальные стандарты размеров. Две сборки могут иметь одинаковое номинальное напряжение и ток, но отличаться положением клемм, шагом полюсов, схемой крепления, профилем изоляции или типом подключения привода. Более широкое понятие семейство компонентов распределительного устройства Это полезно для понимания смежных контактных и изоляционных поверхностей, но окончательный выбор все равно зависит от комплекта чертежей, специфичного для данного выключателя.

Схема вакуумного полюсного узла в разрезе с изоляцией клемм прерывателя и интерфейсом привода.
Выключатель осуществляет гашение дуги, а корпус полюса обеспечивает окружающий токовый путь, изоляцию, опору и взаимодействие с механизмом.

Проверка совместимости перед заменой

При проведении осмотра для замены опоры следует рассматривать ее одновременно как интерфейс, включающий электрические, изоляционные, механические элементы и шкафы управления.

Интерфейс Что подтвердить Источник утверждения
Идентификатор Взломщика Производитель, точная серия, типоразмер или поколение, серийный номер/номер на заводской табличке. Паспортная табличка выключателя и реестр оборудования
Электротехнические обязанности Номинальное напряжение, нормальный ток, частота, режим короткого замыкания и любая последовательность действий, специфичная для данного проекта. Утвержденный технический паспорт выключателя и спецификация проекта.
Первичные терминалы Верхняя/нижняя ориентация, расположение отверстий, контактная схема и подключение проводников. Чертежи узлов полюсов и выключателей
Изоляционная оболочка Внешний профиль, фазовый интервал, зазор под землей и ограждения шкафов. Утверждены эскизные и корпусные чертежи.
Исполнение Фланец, крепежные отверстия, элементы позиционирования, опорные поверхности и расстояние между опорами. Контролируемая корректировка чертежа
Интерфейс привода Способ соединения, выравнивания, перемещения и регулировки рабочего стержня. Схема механизма и руководство производителя.
Подходит для шкафа Корпус грузовика, водосточные желоба, контакты, ставни, барьеры и подход к шинопроводу. Схемы подключения автоматических выключателей и шкафов

категория автоматических выключателей среднего напряжения обеспечивает полный контекст устройства. Для выдвижного выключателя в Металлический корпус KYN28Кроме того, опора должна оставаться совместимой с грузовиком, контактной системой, ставнями, блокировками и имеющимися зазорами для изоляции.

Быстрая диагностика замены

Приведенную ниже схему поиска и устранения неисправностей используйте для определения приоритетности проблем, а не в качестве автоматической инструкции по замене столба. Работайте только в соответствии с утвержденной процедурой отключения, изоляции, заземления и контроля доступа на объекте.

Наблюдаемый симптом Первый тест или обзор Категория вероятной причины Дальнейшие действия или доказательства
Сопротивление контакта превышает утвержденный базовый уровень. Повторите измеренное испытание с проверенными соединениями и сравните фазы. Клеммное соединение, подвижное соединение, износ контактов или цепь прерывателя Осмотрите соединения и получите информацию о предельном значении для конкретного выключателя, а также протокол предыдущих испытаний.
Автоматический выключатель заклинивает при открытии или закрытии. В соответствии с инструкцией, необходимо изолировать воздействие механизмов и проверить соосность стержней. Несоответствие привода, неправильная регулировка, повреждение тяги или смещение полюсов. Перед принятием мер по устранению неисправности сравните чертежи механизма и опор.
Видны трещины, следы или загрязнения. Сделайте фотографии при направленном освещении и сравните с более ранними записями. Загрязнение поверхности или повреждение изоляции Для очистки, проверки, диэлектрических характеристик или замены следуйте инструкциям в руководстве производителя.
После технического обслуживания возникает проблема с заземлением фазы. Проверьте последовательность сборки, монтаж, барьеры, момент затяжки и зазоры. Неправильная сборка, неподходящий компонент или поврежденная изоляция. Проверьте утвержденный чертеж и процедуру испытаний.
Целостность вакуумной системы ставится под сомнение. Используйте только тот метод, который одобрен для данного выключателя и автоматического выключателя. Состояние прерывателя или ошибка метода тестирования Применяйте критерии обслуживания, указанные производителем; не делайте вывод о наличии вакуума по внешнему виду.

В данном случае использование общих пороговых значений неуместно. Контактное сопротивление, напряжение испытания изоляции, механический ход, временные параметры и соответствие требованиям вакуумной целостности зависят от утвержденного оборудования и проектной документации.

Иллюстративный диагностический пример

Приведенный ниже типовой инженерный пример объясняет логику проверки. Это не проект заказчика XIYA POWER, не протокол ввода в эксплуатацию и не полевые измерения.

Предположим, у ремонтной бригады есть несколько автоматических выключателей с маркировкой. VS1 и 12 kVОднако старые столбовые сборки имеют разные профили изоляции и расположение клемм. Общая маркировка и класс напряжения создают соблазнительный обходной путь: рассматривать все устройства как одно семейство для замены. Этот обходной путь небезопасен, поскольку видимые различия могут указывать на другой корпус выключателя, путь тока, изменения в конструкции или интерфейс механизма.

Проведение дисциплинированной проверки будет осуществляться следующим образом:

  1. Запишите полные паспортные данные каждого автоматического выключателя, а не только... VS1 и 12 kV.
  2. Разделите устройства по производителю, артикулу корпуса, току и режиму короткого замыкания, а также версии чертежа.
  3. Сфотографируйте каждый старый столб с одинаковых ракурсов, включая торцы, точки крепления и место соединения.
  4. Сравнивайте размеры с утвержденными чертежами, а не масштабируйте фотографию из каталога.
  5. Проверьте, является ли старая конструкция встраиваемой или представляет собой конструкцию с изолированным цилиндром.
  6. Перед оформлением заказа получите письменное подтверждение предлагаемого номера детали и ее соответствия чертежам.
  7. Определите процедуры входного и монтажного контроля на основе руководства по эксплуатации выключателя и проектной спецификации.

Бетон 12 kV Пример намеренно сохранен, поскольку он показывает, почему совпадение номеров не гарантирует совместимость. Он не утверждает, что какой-либо конкретный выключатель вышел из строя или что две сборки обязательно несовместимы.

Замена вакуумной штанги: соответствие фотографиям старой таблички с названием детали и утвержденному чертежу.
Процесс утверждения замены начинается с идентификации выключателя, наличия утвержденных чертежей, изображений старых деталей и размеров интерфейса.

Инструменты и источники приемки

Инструменты позволяют получать данные наблюдений и измеренные значения; соответствие этих результатов требованиям определяется утвержденными документами.

Обзор деятельности Типичный инструмент или метод Источник приемки
Идентификация детали Фотографии на заводской табличке, реестр оборудования, маркировка деталей. Утвержденная спецификация материалов и записи о выключателях.
Сравнение размеров Калиброванный штангенциркуль, глубиномер, шаблоны (при наличии соответствующих разрешений). Опубликованные чертежи опор и каркасов.
Сопротивление первичного пути Подходящий микроомметр и утвержденный способ подключения. Процедура, базовый уровень и ограничение, специфичные для данного автоматического выключателя.
Оценка изоляции Визуальный осмотр и использование сертифицированного оборудования для проверки изоляции. Руководство производителя и процедура тестирования проекта
Механическое движение Измерительный или временной анализатор, если это требуется в соответствии с утвержденной процедурой. Данные механизма, метод перемещения/расчета времени и предел допустимых значений.
Целостность вакуума Метод проектирования прерывателя, одобренный производителем. Инструкция по обслуживанию прерывателя или автоматического выключателя
Окончательный релиз Проверка чертежей, протокол осмотра, протокол испытаний и утверждение. Спецификация проекта и план обеспечения качества

Не следует проводить испытание только потому, что имеется подходящий прибор. Испытательное напряжение, подаваемый ток, способ подключения, механический доступ, последовательность действий и предельные значения «пройдено/не пройдено» должны соответствовать конкретному автоматическому выключателю. Несанкционированное тестирование может привести к вводящим в заблуждение результатам или повредить изоляцию и компоненты прерывателя.

Запрос коммерческого предложения и пакет документов для утверждения.

Полезный запрос коммерческого предложения позволяет поставщику сравнить устанавливаемую деталь с контролируемой технической базой. Включите в него:

  • Фотографии и машинописные данные паспортной таблички выключателя;
  • Фотографии старых столбов, на которых видны изоляционный корпус, оба клеммных блока, монтажные поверхности и приводное соединение;
  • Номера чертежей автоматических выключателей, полюсов, механизмов и шкафов с указанием статуса редакции;
  • Известный номер детали и маркировка производителя;
  • номинальное напряжение, нормальный ток, коэффициент заполнения при коротком замыкании, частота и контекст управления/механизма;
  • критические размеры интерфейса и используемая базовая точка измерения;
  • Модель шкафа, тип выключателя (автомобильный или стационарный) и контактные площадки для подключения;
  • требуемое количество, место назначения, упаковка, документация и сроки доставки;
  • Требования к проверке, присутствию свидетелей, протоколу испытаний и утверждению.

Перед утверждением закупки запросите у поставщика информацию о предлагаемом номере детали, конструктивном семействе, соответствии чертежу, исключениях и любой другой информации, которая по-прежнему предполагается. Сохраните утвержденную версию чертежа вместе с документацией по закупке. Этот пакет документов будет полезнее, чем запрос, содержащий только указание на детали. VS1 pole, 12 kV.

Пакет документов для проверки и приемки вакуумных полюсных сборок (запрос предложений и приемочная документация)
Аналогичный запрос предложений включает в себя характеристики, чертежи, размеры, требования к проверке, количество, упаковку и место назначения.

Заключение

Вакуумный полюсный узел обеспечивает электрическое соединение, изоляцию, механическую поддержку и работоспособность одной фазы вакуумного выключателя. Вакуумный прерыватель является центральным элементом этого узла, но это лишь одна из составляющих решения о совместимости.

При выполнении работ по замене начните с точного указания на автоматический выключатель, наличия утвержденных чертежей, фотографий старых деталей, размеров интерфейса и источников приемки, получивших одобрение. Совпадение внешнего вида и номинальных характеристик следует рассматривать как критерии отбора, а не как доказательство соответствия требованиям. Такой подход предоставляет инженерам, производителям панелей и покупателям четкую основу для запроса коммерческого предложения и обоснованный путь к получению технического одобрения.

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между вакуумным выключателем и вакуумным полюсным устройством?

Вакуумный прерыватель представляет собой герметичную коммутационную камеру, в которой контакты размыкаются и дуга гаснет. Полюсный узел — это более крупный, фазоспецифический блок, который позиционирует или встраивает прерыватель и добавляет необходимые для выключателя проводящие, изоляционные, монтажные и приводные интерфейсы.

Может ли опорный узел VS1 от одного производителя заменить узел от другого?

Не на VS1 Только описание. Перед утверждением взаимозаменяемости необходимо проверить производителя, поколение выключателя, геометрию клемм, способ крепления, изоляционный корпус, соединение штока управления, номинальные характеристики и утвержденные чертежи.

Какую информацию следует предоставить для запроса на замену?

Пришлите полную паспортную табличку выключателя, фотографии старых деталей, маркировку деталей, чертежи выключателя и полюсов, ключевые размеры, модель шкафа, номинальные характеристики, количество, место назначения и необходимые документы для проверки. Укажите требования к приемке проекта, если они отличаются от стандартного объема поставок производителя.

Доказывает ли стандарт IEC 62271-100, что полюсный узел подходит для конкретного автоматического выключателя?

Нет. Стандарт охватывает требования к автоматическим выключателям переменного тока в рамках своей области применения. Он не определяет специфические размеры и внутренние интерфейсы каждой полюсной сборки. Для обеспечения соответствия и функциональности требуются технические доказательства, специфичные для конкретного выключателя.

Как бригада технического обслуживания должна решить, следует ли заменять опору в сборе?

Используйте инструкции по техническому обслуживанию, специфичные для данного выключателя, и утвержденные критерии испытаний. В качестве подтверждения могут служить визуальное состояние изоляции, подтвержденные тенденции изменения сопротивления, оценка целостности вакуумной системы, механические перемещения, история эксплуатации и пределы ремонта. Очистка, регулировка, ремонт или замена должны выполняться в соответствии с утвержденной процедурой, а не только на основе внешнего вида.

Кэнди Чжао
Кэнди Чжао

Директор по продажам в компании XIYA POWER, координирует запросы на технические предложения по распределительным устройствам среднего напряжения, выключателям нагрузки, разъединителям, предохранителям, ограничителям перенапряжения и сопутствующему распределительному оборудованию. Кэнди Чжао оказывает поддержку в подготовке коммерческих предложений, чертежей, отчетов об испытаниях, условий поставки и деталей экспортных заказов для энергетических компаний, EPC-подрядчиков, производителей распределительных щитов и дистрибьюторов.

Статей: 17