Elektrik Güç Devresinde Kullanılan Şalt

Bu makaleyi okuduktan sonra , elektrik güç devresinde kullanılan anahtarlama çeşitlerini ve bakımını öğreneceksiniz .

Şalt Türleri:

Şalt, elektrik güç devresinde önemli bir rol oynar.

Şalt sistemi kullanılır:

(1) Ekipmanı, beslemeye bağlayarak veya bağlantısını keserek kontrol etmek,

(2) Devreleri ve donanımları arızalardan, özellikle aşırı yüklenmelerden ve toprak arızalarından korumak, ve

(3) Bir elektrik sisteminin bölümlerini izole etmek, bölümler boştayken, eğer üzerinde çalışmalar yapılacaksa.

Güç devrelerinde üç çeşit şalt cihazı kullanılır. Bunlar, tasarlandıkları işleve göre yükleniciler, devre kesiciler, izolatörler olarak adlandırılır.

1. Kontaktörler:

Kontaktörler, elektrik motorları gibi ekipmanları kontrol etmek için kullanılır. Bir yüklenici kapatıldığında, ekipmanı besleyen devre tamamlanır, akım akmaya başlar ve ekipman çalışır. Kontaktör açıkken devre kesilir, akım kesilir ve ekipman çalışmaya son verir.

Normalde kontaktörler uzaktan kumanda ile çalıştırılır, yani kontaktör mekanizması, çalışma bobini adı verilen bir solenoidin armatürü tarafından çalıştırılır. Kontaktörü kapatmak için çalıştırma bobinine, devreyi tamamlayan bir anahtar veya röle tarafından enerji verilir.

Kontaktör, çalışma bobini devresinin kırılmasıyla açılır, böylece kontakların güç devresini açmasını ve kırmasını sağlayan kontaktör mekanizması serbest bırakılır.

Çoğu kontaktör, özellikle de bye sistemlerinde, yani kapı uç panellerinde kullanılanlar, düşük voltaj pilot devreleri tarafından çalıştırılır. Pilot devre, çalışma bobini boyunca devreyi tamamlayan bir röleyi kapatmak için kullanılır.

Bir kontaktör genellikle bir topraklama hatası oluştuğunda veya devre aşırı yüklendiğinde otomatik olarak açılmasını sağlayan cihazlarla donatılmıştır. Kontaktörün dışarı çıkardığı söylenir.

2. Devre Kesiciler:

Devre kesiciler dağıtım anahtarları olarak tasarlanmıştır. Elektrik sisteminin bölümlerine gücü bağlamak ve kesmek için kullanılırlar. Bir devre kesici normalde elle çalıştırılır ve kasanın dışına monte edilmiş bir kolla açılır veya kapatılır, ancak daha büyük yüksek voltajlı motorları çalıştırmak için kullanılan devre kesiciler genellikle yayla destekli solenoid veya motorla çalışan mekanizmalarla donatılmıştır.

Bir devre kesici, koruma sistemleri ile donatılmıştır, yani bir hata durumunda otomatik olarak devre dışı bırakan aşırı yük koruması ve topraklama koruması.

Bununla birlikte, bir bölüm çalışmaya başladığında, bu bölümü kontrol eden devre kesiciler ilk önce kapatılır; Güç, daha sonra motorları ayrı ayrı kontrol eden Kontaktör ünitesindeki baralara bağlanır. Devre kesiciler kapalıyken, kontaktörlerin motorları gerektiği gibi çalıştırıp durdurmaları için devre hazırlanır.

Akımın aktığı bir devreyi kesmek için bir devre kesici gerekebilir. Acil bir durumda, bir operatör devre kesiciyi kol ile açarak devrede akan akımı durdurabilir. Alternatif olarak, bir arıza varsa, akım akarken devre kesici devre dışı bırakılabilir.

Devre kesiciler öncelikle bir devreyi tamamlamak ve ekipmanı çalıştırmak için tasarlanmamıştır. Bu görev normalde kontaktörler tarafından yapılır. Bununla birlikte, bu amaç için devre kesiciler kullanılabilir ve bunlar bazen pilot kontrolün gerekli olduğu motorları kontrol etmek için kullanılır.

3. İzolatörler:

İzolatörler bir güvenlik önlemi olarak sağlanır. Devre üzerinde çalışma yapılması gerektiğinde bir devrenin canlı baralarla bağlantısını kesmek ve ana şalterin istemeden çalıştırılmasıyla akımın önerilememesini sağlamak için kullanılırlar.

İzolatörler normalde bir yük devresi oluşturmak veya kırmak için tasarlanmamıştır ve yük akımı kontaklardan akarken bazı izolatör tiplerini açmak çok tehlikeli olabilir.

Bununla birlikte, bazı izolatörler, ana kontaktör açılmadığında acil durumlarda devreyi kesmek için kullanılabilir. Bunlar, izolatörlerin işlevlerini ve bazı devre kesicilerin işlevlerini birleştiren yük izolatörleri olarak bilinir.

Birçok izolatör anahtarı, izole edilmiş iletkenleri boşaltma aracı olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır; bu tür izolatörler, iletkenleri doğrudan toprak izolatörü olarak adlandırılan toprağa bağlayacak bir konuma sahiptir. Güç devrelerinde başka amaçlar için başka tipte anahtarlar kullanılır, örneğin alternatif bir akım motorunun dönüş yönünü değiştirmek için faz ters anahtarlar.

İzolatör anahtarları gibi tersine çevrilen anahtarların normalde, yavaş ve genel olarak manuel olarak çalıştırılmalarından dolayı tehlikeli bir egzersiz haline geldiği gibi akarken çalıştırılması amaçlanmamıştır. Bu nedenle, izolatörün devre kesici ve topraklama izolatörü ile kilitlenmesi önerilir.

Yani, açarken, devre kesicinin önce açması gerekir, daha sonra izolatör ve sadece bundan sonra toprak izolatörünün kapatılması gerekir. Devreyi kapatırken, topraklama yalıtıcısı açılır, ardından yalıtkan kapanır ve son olarak devre kesici kapanır.

İletişim:

Rehber için kullanılan malzeme:

Bir elektrik devresindeki kontaklarda en çok kullanılan malzemeler bakırdır, çünkü bakır çok iyi bir elektrik iletkenidir ve yüzeyi ince bir cilaya perdahlanabilir.

Genel olarak tavlanmış yüksek iletkenlikteki bakırın direnci 0.17241 ohm / sq'dir. mm. 20 ° C'de metre başına ve bu özdirençli malzemenin, IECS kısaca uluslararası tavlanmış bakır standardına göre yüzde 100 iletkenliğe sahip olduğu açıklanmaktadır.

Aslında sadece yüzde 106 IACS olan gümüş daha fazla iletkenliğe sahiptir, ancak yüksek fiyatı ve diğer faktörler genel kullanımını sınırlar. Öte yandan, daha ucuz bir malzeme olan alüminyum, iletkenliği sadece yüzde 62 IACS olduğundan temas malzemesi olarak kullanılamaz.

Bununla birlikte, bakır yumuşak bir metal ve bakır temas yüzeyleri, özellikle sık sık AÇMA / KAPAMA işleminin olduğu yerlerde kullanımda zarar görür. Bu nedenle, bakır temas yüzeyleri, sinterlenmiş gümüş veya tungsten gibi sert metallerden, hasara ve aşınmaya dayanabilen sert metallerden oluşur.

Gerçek bir temas yüzeyi için özel bir metal kullanıldığında, bakır temasının ana gövdesini yapmak ve yüzey malzemesini ona bağlamak normal bir uygulamadır.

Her biri farklı bir kapama etkisine sahip çeşitli temas tipleri kullanımdadır. Alın kontakları tüm orta ve alçak gerilim kontaktörleri ve devre kesicileri ve bazı yüksek gerilimli şalt cihazları için kullanılır. Sürgülü kontaklar ana yüksek gerilim dağıtım şaltında bulunur. Şekil 13.1. genellikle kullanımda olan çeşitli temas tiplerini gösterir.

Kişilerin Kullanım Alanları:

Herhangi bir anahtarın temel parçaları kontaklardır. Anahtarla yapılacak veya kesilen her elektrik hattı için, en az iki kontak, yani sabit bir kontak ve hareketli bir kontak olmalıdır. Sabit temas genellikle yalıtkan malzemeye monte edilir ve bir çıkış veya gelen bir terminale sağlam bir iletken tarafından bağlanır.

Hareketli kontak, devreyi yapmak için sabit kontak ile temasa geçebilecek veya devreyi kırmak için sabit kontaktan uzağa taşıyabilecek bir anahtar mekanizması ile taşınır. Hareketli kontak, terminale anahtar mekanizmasının bir kısmı aracılığıyla veya bakır örgü gibi esnek bir konektör ile bağlanır.

Bazı şalt tipleri, özellikle de yüksek gerilimli devrelerde kullanılmak üzere tasarlanmış olanlar, her bir hatta seri olarak iki çift kontakt içerebilir.

İki sabit kontak her biri bir terminale bağlanırken, iki hareketli kontak birbirine bağlanır. Bununla birlikte, anahtar kapatıldığında, hareketli kontaklar sabit kontakları köprüler ve böylece mevcut yolu tamamlar. Bu düzenleme, ağır bir akım için esnek bir iletken sağlama zorluğunun üstesinden gelir ve aynı anda devreyi iki yerde aynı anda keserek ark oluşumunu azaltmaya yardımcı olur.

Düşük voltaj devreleri için kullanılan bazı anahtarlarda ayrıca iki sabit kontağı bağlayan tek bir hareketli kontak bulunur. Ağır bir akımı taşımak için tasarlanan anahtarlar genellikle her bir hatta paralel olarak iki veya daha fazla temas grubuna sahiptir ve böylece her bir satırdaki toplam temas alanı artar.

Kontrol ettiği devreyi izole eden bir anahtar, canlı bir tarafa ve ölü bir tarafa sahiptir. Ölü taraf, tedarikten, yani çıkış terminalinden izole edilen kısımdır; ve canlı taraf, beslemenin bağlı olduğu, yani gelen terminallerin olduğu kısımdır. Bununla birlikte, bir anahtarın canlı tarafı sadece dağıtım sisteminde bir anahtar daha açılarak ölülebilir.

Böylece, hareketli taraf, yani bir kapı uç kontaktörünün baraları, sadece uygun bölüm anahtarının açılmasıyla izole edilebilir ve ölü yapılabilir. Bir anahtarın canlı tarafı, izolasyon anahtarının açık olduğu bilinmediği ve anahtarın yanlışlıkla kapatılmasını önlemek için doğru adımlar atılmadığı sürece asla ortaya çıkarılmamalıdır. Bu, tüm anahtarı KAPALI konuma kilitleyerek yapılabilir.

“Canlı taraf” ve “ölü taraf” meselesi yalnızca anahtar açıkken ortaya çıkar.

Anahtar kapatıldığında, anahtar kontaklarından geçen akım yolunun mümkün olduğu kadar düşük bir dirence sahip olması gerektiği unutulmamalıdır. Temas direnci yüksekse, cihaz tam akım gereksinimlerini tedarikçiden alamaz, böylece verimli bir şekilde çalışmayabilir. Yüksek temas direnci ayrıca kontakların kendilerini aşırı ısıtır.

Aşırı derecede ciddi bir durumda, aşırı ısınmanın uzun sürmesi, kontakların bir arada kaynaşmasına neden olabilir ve gerekli olması durumunda anahtarın devreyi kırmasına neden olabilir. Bir anahtar, en azından kısa bir süre için, ciddi bir aşırı ısınma olmadan normalde akması beklenenden daha ağır bir akım alabilmelidir.

Kısa devre veya toprak hatası nedeniyle kontaklardan yüksek bir akım dalgalanması akabilir. Temas direnci, temas alanı, temas yüzeylerinin kalitesi, temas basıncı ve temas noktalarının temizliği ile belirlenir. Bu nedenle, bir mühendis benim temas direncinin artması ve azalmasından sorumlu olan bu dört önemli faktöre düzenli olarak dikkat etmelidir.

Bu dört faktörü kısaca tartışalım:

(a) Temas Alanı:

Herhangi bir temasta, bir temasın alanı, her bir birleşme yüzeyinin gerçekte diğerine temas eden kısmıdır. Şekil 13.3 durumu göstermektedir. Bir iletken gibi, belirli bir anma akımını verimli bir şekilde taşımak için minimum bir enine kesit alanına sahip olmalıdır, bu nedenle bir çift kontak, gerekli akımı taşımak için minimum bir temas alanını korumalıdır.

Temas alanı esas olarak temasların büyüklüğü ve şekli ile belirlenir. Bununla birlikte, temas alanı, oyuklanma gibi temas yüzeylerinin zarar görmesiyle azaltılabilir. Bu nedenle, temas yüzeylerinin kalitesi temas direncinde hayati öneme sahip olduğu için çukur temaslardan her zaman kaçınılmalıdır.

Ancak, mikroskop altında bakıldığında hiçbir yüzey kesinlikle pürüzsüz değildir. Mikroskop altında incelendiğinde, yüksek derecede parlatılmış metal bir yüzeyin bile, üzerinde yüksek noktalar bulunan düzensiz olduğu görülebilir. Bu nedenle, yüzeyler arasındaki gerçek temas alanı normal görsel muayeneden göründüğünden daha azdır.

Yüzeyler nispeten pürüzlü ise, gerçek temas alanı göründüğünden çok daha azdır ve bu nedenle kontaklar daha az verimlidir. Şekil 13.2, hasarlı temasları göstermektedir.

Bununla birlikte, temaslar bir süre kullanıldığında, her iki yüzey de aşınmış olacaktır. Aşınmış temaslar hala düzensiz olacaktır, ancak temaslar aynı yerlerde sürekli olarak birbirine temas ettiğinden, eşleşme yüzeylerinin birlikte aşınma eğilimi vardır, böylece gerçek temas alanları artar.

Bir temas yüzeyindeki yüksek noktalar, örneğin, diğer yüzeydeki oyuklarla eşleşme eğilimindedir. Ancak bu eşit olmadığı sürece, temas alanı pratikte artmaz. Bu nedenle, teorik olarak açıklanabilmesine rağmen, pratik olarak, bir kez aşınmış kontakların kademeli olarak daha fazla hasar gördüğü tespit edildi.

Bu nedenle, kontaklar normal durumda çalışıyorsa, temasların etkinliği kullanımdan kısa bir süre sonra artar, ancak temaslar tarafından yapılan birkaç arızadan sonra, artan alan yerine boşluklar yaratarak eşit olmayan şekilde aşınırlar.

Bu nedenle, daha önce açıklandığı gibi, kıvılcım oluştuğunda veya aşırı ısı üretildiğinde kontaklar hizmette tutulmamalıdır, aksi takdirde bunlar aşırı ısınır ve sistemde diğer parçalara ve yalıtmaya da zarar verir.

(b) Kontak Basıncı:

Kontak basıncı, herhangi bir anahtardaki kontakların verimli çalışması için çok önemlidir. Bununla birlikte, temas yüzeyleri hafifçe birbirine temas ederse, temas yüzeylerinin sadece yüksek noktaları birbirine temas eder, böylece gerçek temas alanı oldukça küçük olur ve bu nedenle aşırı ısıya neden olur.

Bununla birlikte pratikte, temaslar basınç altında bir arada tutulur, böylece her bir yüzeyin yüksek noktaları diğer yüzeyin oyuklarıyla kenetlenme eğilimindedir. Baskı altındaki gerçek temas alanı büyük ölçüde arttırılmıştır. Temas basıncı genellikle, sarmal yay, yaprak yay, sarmal yay gibi yaylar tarafından sağlanır; hangisi özel bir gereksinimde olursa olsun.

Gereken temas basıncı, anahtarın tasarımına ve gereken basınca bağlıdır. Bununla birlikte, daha küçük anahtarlarda ve kontaktörlerde, kontakların kendileri yaylı malzemeden yapılır veya gerekli temas baskısını sağlamak için yaylılığın elde edilebileceği şekilde yapılır.

Ancak, izolatörlerin anahtarları veya daha yüksek dereceli kontaktörler durumunda, örneğin, 50A'nın üzerinde, ayrı bir yay düzenlemesi yapılmalıdır. Aşağıda, Kg / M ² cinsinden yaklaşık temas basıncı için bir liste, orta gerilimde farklı akım oranlarında verilmiştir.

(c) Kontakların Temizliği:

Temas yüzeyleri, parlak ve temiz olduklarında en verimlidir. Örneğin oksidasyonun neden olabileceği temas yüzeyleri üzerinde bir film, eşleşen yüzeyler arasında ince bir yalıtım katmanı ekleyerek temas direncini arttırma eğilimindedir.

Toz veya kum gibi diğer kir biçimleri, kendi yalıtım etkilerinin yanı sıra, temas yüzeylerinin düzgün bir şekilde birbirine yapışmasını önleyerek temas direncini daha da etkileyebilir. Bu, Şekil 13.4'te açıklanmaktadır.

Bununla birlikte çoğu temas kendi kendini temizleyecek şekilde tasarlanmıştır. İzolatörlerin bıçak temasları ve Şekil 13.2'de gösterildiği gibi kama temasları. yüksek gerilimli şalt devrelerinin, film ve kirden korunmalarına yardımcı olan bariz bir kayma hareketine sahiptir.

Bu nedenle, temas düzenlemelerinin çoğu, temas basıncı uygulandığında bir silme ve yuvarlanma hareketi ile kapanacak şekilde tasarlanmıştır. Silme veya yuvarlanma hareketi, eğer silme ve yuvarlama uygun şekilde tasarlanmışsa, temas alanını normal çalışma koşullarında temiz tutmak için yeterlidir.

Ark kontrolü:

Bir güç devresinin ağır akım taşıdığı bir zamanda, yani, bir nakliye motoru devresi kesildiğinde, devrenin yüksek endüktansı akımın akışını sürdürme eğilimindedir. Kontaklar ayrıldıkça yay çizilir. Ark devam ederken, akım devrede akmaktadır.

Bir aparatın bir yay aracılığıyla beslenen akımdan çalışmaya devam etmesi mümkündür ve eğer kontaklar birbirinden ayrılmadığında hızlı bir şekilde sönmediği takdirde yay devrenin kontrolü kaybedilir. Ark kontrolü de önemlidir, çünkü kontaklar arasındaki ark, temas yüzeylerini hızla uzaklaştırır.

Temas yüzeyleri çukurlaşır ve temas direnci artar. Bu nedenle kontaklar işe yaramaz hale gelir ve değiştirilmesi gerekir. Ancak ark kontrol edilirse kontaklar erken hasardan kurtarılabilir.

Bununla birlikte, kontakların bulunduğu anda bir arkın çekilmesini önlemek genellikle mümkün olmadığından, şalt tasarımında önemli bir faktör, arkın ana kontaklardan türetildiği ve bastırıldığı verimliliktir. Bazen yayın yoğunluğunu ana temas noktalarından yönlendirmek için yaylı temasları veya yaylı uçları kullanmanız önerilir.

Ark kontakları esas olarak popo tipi kontaklarla kullanılır. Ana kontaklara sabitlenmiş küçük yardımcı kontaklardan oluşurlar ve ana kontaklar ayrıldıktan hemen sonra devreyi kesecek şekilde düzenlenirler. Aslında, ana temasların koptuğu bir zamanda, ark temasları, ana temas noktalarından yay çıkmaması için hala bir akım yolu sağlar.

Bir an sonra, ark temasları kopar ve ark aralarında çekilir. Bu nedenle, ana temaslar ark tarafından etkilenmez, ancak ark temasları ark etkisinden dolayı hasar görür. Ancak ana temaslar etkilenmeden kalır.

Bununla birlikte, ark kontakları kolayca yenilenebilecek şekilde tasarlanırlar ve temas dirençleri ark aralığından daha büyük hale gelmeden önce yenilenmeleri / değiştirilmeleri gerekir, aksi takdirde ana kontaklar arasında bir ark önlenmezler.

Bazen ark uçları ark kontakları yerine popo kontaklarında kullanılır. Bu durumda, ark uçları temas bölgesinin herhangi bir parçasını oluşturmaz. Ark, aslında ana kontaklar arasında çizilir, ancak ark uçları ark için anında odaklanmaları için odak noktası sağlar.

Ark bastırma:

1. Yağ Kesme Şaltında (OCB) Ark Bastırma:

Şimdi yağ bastırma şalterinde (OCB) ark bastırma nasıl gerçekleştiğini görelim. Bir devre yağın altındaki temaslardan koptuğunda ve bir ark çekildiğinde, ark tarafından üretilen ısı derhal parçalanır ve çevresindeki yağ gazlarını buharlaştırır ve ark yolunda büyük bir miktarda hidrojen verilir.

Bu gazlar, oluşturuldukları petrolden çok daha fazla yer kaplarlar, böylece yağı temaslardan uzaklaştırırlar. Gazlar aynı zamanda yağdan daha hafiftir, yükselme eğilimindedirler, böylece yağ temaslardan uzaklaşınca derhal üzerlerine daha fazla yağ çekilir. Ark tarafından gaz üretimi, bu nedenle, yağda önemli bir rahatsızlık yaratır.

Yağda oluşan türbülans arkı soğutur ve dağıtır. Kontaklar, genellikle bu OCB'lerde, çok kısıtlanmış çıkışlara sahip bir kutu veya kap içine yerleştirilir. Çıkışlar, gaz bir yay tarafından oluşturulduğunda, kap içinde yüksek bir basınç oluşacak ve yağ çıkışlar boyunca zorlandığında, yay boyunca bir yağ akışı çekilecek şekilde düzenlenir.

Şekil 13.5'ten, elyaflı yalıtım malzemesinden yapılmış tipik kapalı bir kutunun kesitini görüyoruz. Şimdi bir pim ve soket teması koptuğunda arkın bastırılmasının nasıl gerçekleştiğini açıklıyoruz.

Kontaklar yapıldığında, tencereden çıkan çıkışlar hareketli kontaklar tarafından etkili bir şekilde bloke edilir. Kontak kırıldığında, Şekil 13.5'te gösterildiği gibi yağın bir kısmının gazlaşmasına neden olan bir yay dışarı çekilir. Hazneden yağ derhal kaçamayacağından, haznede yüksek bir basınç oluşur ve bu şekilde gazların yağı gösterildiği gibi zorlamasını sağlar (Şekil 13.5b).

Hareketli temas, kabın içinden ilk çıkışın açıldığı noktaya çekildiğinde, yağ şiddetli bir akışta kaçar, arkı kabın kenarına doğru iter. İkinci ve üçüncü çıkışlara maruz kaldıklarında ark daha da zayıflar.

Şekil 13.5c, yağ akımlarının soğutma etkisini ve arkın çok hızlı bir şekilde sönmesine neden olan havalandırma deliklerinin iç kenarlarına çarpan arkın bozucu etkisini göstermektedir ve bu, Şekil 13.5.d'de gösterilmiştir.

Alternatif bir akım arkının genellikle yarım döngünün sonuna doğru, çok az akımın aktığı ve arkın zayıf olduğu anda söndüğünü hatırlamak önemlidir. Etkili bir enturbülatör, yaklaşık üç yarım devirden sonra bir arkı söndürecektir, bu, kontakların kopmasından sonra saniyenin 1 / 25'inden daha azında arkın söneceği anlamına gelir.

2. Hava Devre Kesicisinde Ark Bastırma (ACB):

Bir manyetik alan içinde bir ark meydana geldiğinde, ark vurduğu noktalardan uzağa çekilme eğilimindedir. Akımın sağlam bir iletkende akmaması dışında, motor prensibine yol açan bir durum yaratılmıştır. Ark zayıflar ve daha kolay kırılır ve söner.

Bir ACB'deki ark söndürme tertibatı, kırılacak devre ile seri olarak bağlanmış bir manyetik üfleme bobininden ve düzeneğe dik açıda ayarlanmış bir dizi soğutma kanadını içeren bir kutu şeklindeki mahfaza olan bir yay oluğundan oluşur. arkın yolu.

Bu yüzgeçler, ya yay ayırıcı olarak işlev gördükleri yalıtkan malzemelerden yapılabilir ya da akımı ana ark yolundan ayırarak arkı kıran bir deiyon iyon ızgara oluşturdukları iletken malzemelerden yapılabilirler.

Devreye enerji verildiğinde, ana devrede bulunan manyetik üfleme bobinine de enerji verilir. Kontaklar kırıldığında ve bir ark çekildiğinde, akım hala devrededir, böylece üfleme bobini hala enerjilendirilir.

Üfleme bobininin alanı, arkı, kırıldığı ve söndüğü ark oluğuna çeker. Arkın bastırılması, havada oluşturulan konveksiyon akımlarının soğutma etkisiyle desteklenir.

Ark söndükçe, akım durur ve atma bobininin enerjisi kesilir. Tüm işlem Şekil 13.6'da şematik olarak açıklanmıştır. Şimdi, üflemeli manyetik alanın gücü, üflemeli bobin içindeki akıma bağlı olduğundan, üflemeli darbe, ağır bir akım kesildiğinde, yani devrede kısa devre akımı olması durumunda çok daha güçlüdür. .

Anahtarın sınırları dahilinde, bu nedenle ark bastırma, normal yük akımlarında olduğu gibi ağır akımlarda da etkilidir. Bazı yüksek gerilimli hava kaçırma devre kesicilerinde (Hava Şalteri şalt) arkı bastırmak için basınçlı hava sistemi ile donatılmıştır. Kontakların parçalandığı an, onlara yöneltilen hava akımı arkı saptırıp soğutur.

3. SF ₆ Ark Bastırma:

Her ne kadar SF ₆ ark bastırma hücresi şuan Hindistan'da üretilmekte ise de, SF6 gazı ithal edilmektedir. Bu nedenle, işlevlerinin bir kısmı, madenlerdeki bir elektrik mühendisi tarafından bilinmelidir. Devre kesici, üç fazlı çelik duvarlı bölmelere bölünmüş tamamen basınç geçirmez bir kasaya yerleştirilir, böylece her faz ayrı ayrı topraklanır.

Her bölme, hareketli temas sabit kümeden çekildiğinde ark boyunca SF6 gazının bir jetini yönlendirmek için düzenlenmiş bir piston ile pim ve soket tipinde temaslar içerir ve böylece hızlı ark sönmesine yardımcı olur.

Aslında, SF6 gazı, 45-50 psi'lik bir basınçta, yalıtkan yağ ve yay söndürme özelliklerine benzer şekilde dielektrik bir kuvvete sahiptir ve havadan yaklaşık 100 kat daha iyidir. Aslında, atmosfer basıncındaki SF6 gazının dielektrik dayanımı havanın yaklaşık 2, 3 katıdır. Ayrıca, yapısal malzemeler ile herhangi bir kimyasal reaksiyona sahip değildir. Aynı zamanda 600 ° C'ye kadar ayrışmaz.

Daha yüksek sıcaklıklarda, yavaş yavaş SF4 ve SF2 olur, ancak bunlar yine SF6 oluşturmak için birleşir. Bir arkın etkisiyle, gazın SF4 ve SF2 ve ayrıca kendisinin de iyi dielektrik dayanımına sahip olan bazı metalik florürlere ayrışması ve bu nedenle de SF6'nın odasının hiçbir şekilde yayılmadığını görmekteyiz. yol gazın dielektrik gücünü azaltır.

Şekil 13.7'de SF6 ark bastırma aygıtı için bir taslak görebiliyoruz. Hareketli temas (7), mekanizmadan sızıntının hareketi ile sabit temastan (8) çekildiğinde, sabit ve hareketli temas noktaları arasına bir yay çekilir.

Hareketli temas yukarı doğru hareket ederken, hareketli pistonun (4) üst yüzeyi ile sabit silindirin (2) üst kısmı arasında gaz sıkıştırılmaktadır. Bu gaz, pistonun (4) oyuk merkezi boyunca hareketli kontak (7) ve izolasyon borusu (6) arasındaki halka boşluğuna ve ardından eksenel olarak arkını bastırdığı ark yolu boyunca eksenel olarak zorlanır.

Akım yolu, sabit silindirden (2) geçiş kontakları (5) boyunca hareketli kontağa (7), hareketli kontaktan sabit kontaklara (8) ve ardından kontak tutucusuna kadardır. Sabit silindir (2) ve sabit temas tutucu sırasıyla üst ve alt burç gövdelerine bağlanır.

Bununla birlikte, aşırı basınç kaybı tespit edildiğinde, düğmenin çalışmamasını sağlamak için tanka bir basınç anahtarı rölesi takılmıştır. SF6 gazını şarj etmek ve bir basınç manometresi ile gaz basıncı için periyodik testler yapmak ve ayrıca dielektrik dayanımını kontrol etmek için periyodik gaz numuneleri almak için muhafazaya takılmıştır.

4. Vakum Kesicideki Ark Bastırma:

Vakum kesici, kontakların yüksek vakum altında tutulduğu, tek kutuplu kapalı bir anahtardır. Bu üç ünite, gerektiğinde üç fazlı bir kontaktör veya devre kesici oluşturmak üzere birlikte çalıştırılır.

Verimli ve uygun tasarımla, arkdan gelen metal buharının hızlı bir şekilde yayılmasına ve çok verimli ark kontrolü sağlayan ve çevrenin yapısının yüzeyinde birikmesine neden olabilir ve ünitenin bir temas ayrımı ile yüksek kapasitelerde çalışmasını mümkün kılabilir sadece yaklaşık 2, 5 mm (0, 100 inç)

Hindistan'da şu anda 33 KV'a kadar bir vakum şalteri üretiliyor. Ancak İngiltere ve ABD'de, 300 KV'a kadar çıkan elektrik kesintileri başarılı bir şekilde geliştirildi ve kullanımdalar. Mükemmel değerleri ve süper yüksek voltaj ve mütevazı bakımları nedeniyle, bunlar Hindistan'da geliştirilmelidir.

Ancak ne yazık ki, Hintli üreticilerin ayrıntılı teknik bilgi birikimi ve uygun araştırma ve geliştirme yapmamasından dolayı, bunlar uluslararası kalite standardını karşılamak için henüz geliştirilmemiştir.

Aşırı yükleme koruması:

Herhangi bir elektrik sisteminde aşırı yüklenme neredeyse düzenli bir olgudur. Bu nedenle, ekipmanı aşırı yüklenmenin olumsuz etkilerinden korumak için bir koruma sistemi tasarlanmıştır. Normal çalışma akımı izin verilen sınırın dışında olduğunda bir aşırı yüklenme meydana gelir. Bir motorun durması, güç hatlarının ikisi arasında kısa devre, tek faz vb. Gibi birçok nedenden kaynaklanabilir.

Bir aşırı yüklenmenin etkisi, içinden aktığı kabloları ve cihazları aşırı ısıtmaktır. Aşırı yüklenme şiddetli olduğunda, aşırı akma nedeniyle ağır hasar tehlikesi, yalıtım malzemelerinin veya sıcak iletkenlerle temas halinde olan diğer malzemelerin yanması nedeniyle yangına bile neden olabilir. Aşırı yüklenme, zaman içinde uygun şekilde korunmadığı takdirde ekipmana da zarar verebilir.

Birçok türde aşırı yük koruma cihazı vardır. Yaygın bir aşırı yük koruma cihazı sigortadır. Madenlerdeki bazı elektrikli ekipmanlar sigortalarla korunmaktadır. Bu amaçlar için kullanılan sigortalar, bir cam kartuşun içinde dikkatli bir şekilde bulunan eritilebilir bir elementten oluşur. Ancak, ağır akım taşıyan devreleri kırması gerekebilecek sigortaların yüksek bir kesme kapasitesine sahip olmaları gerekir.

Bu tür sigortalar (HRC Sigortalar), yanma anında eriyebilir eleman ile reaksiyona giren özel bir kuvars dolgusu tipine sahiptir ve atılan sigortanın uçları arasında ark oluşmasını önleyen bir yalıtkan bileşik tıkacı oluşturur. Şekil 13.8. HRC sigortasının yapımını açıklar. Bölüm 21'de sıcak rulo sigortası hakkında daha ayrıntılı tartışma yer almaktadır.

Ancak bir sigorta, daha kontrollü bir yanıtın gerekli olduğu bir yeraltı elektrik devresindeki işletme ihtiyaçlarını karşılamamaktadır. Kısa bir aşırı yüklenme kesildikten sonra bir devrenin hızlı bir şekilde yeniden yapılması genellikle gerekli olur ve sigorta takılmışsa bu yapılamazdı, çünkü anahtar muhafazasının yenisine uyacak şekilde açılması gerekiyordu.

Bir güç devresi için aşırı yük koruma sistemlerinin, bir endüksiyon motoru çalıştırıldığında meydana gelebilecek bir akım dalgalanması ile devrede bir hatadan kaynaklanan daha uzun süreli bir aşırı yük arasında ayrım yapması gerekir.

Gerekli özellikler, Şekil 13.9'da gösterildiği gibi bir aşırı yük durumunda kontaktör veya devre kesiciyi devre dışı bırakacak olan beslemenin her hattında bir önyüklemeli bir aşırı yük rölesi bağlayarak elde edilir. Her röle ve gösterge panosu, bir pistonu çalıştıran güç hatlarından birine seri olarak bir bobin içerir.

Bobin pistonu, yağla dolu bir silindirin içine daldırılmış, hareketine dayanan bir pistona bağlanır. Her röle pistonu ortak bir tetikleme çubuğuna bağlanır, böylece herhangi bir piston çekildiğinde devreyi devre dışı bırakır.

Bununla birlikte, nominal maksimumun altındaki bir akım röle bobinden akarken, yaratılan elektro-manyetik kuvvet, anahtarın kapalı kalması için pistonun direncinin üstesinden gelmek için yetersizdir. Küçük bir aşırı yüklenme durumunda, elektromanyetik kuvvet, pistonun mekanik direncinin üstesinden gelmek için yeterlidir; ve piston yavaşça yağ hareketine karşı hareket eder.

Aşırı yük sadece kısa süreli ise, anahtar açılmadan önce piston durur ve hafif aşırı yüklenme devam ederse devrenin çalışması bozulmaz, ancak piston sonunda hareketinin sonuna ulaşır ve boşalır. geçin. Ancak ciddi bir aşırı yüklenme durumunda, elektromanyetik kuvvet daha büyük olacak ve piston kısa bir süre sonra daha hızlı hareket edecektir.

Termal Aşırı Yük Koruması:

Diğer aşırı yük koruma şekli, bir bi-metal eleman kullanır. Bir bi-metal element birbirine bağlanmış iki metalden oluşan bir banttır. Eleman ısıtıldığında, iki metal farklı oranlarda genişler, böylece element bağlanır.

Koruma ünitesi, çift metal elemanın güç hattında akan akımla ısıtılması için tasarlanmıştır, ya elemanın kendisi güç hattına seri olarak bağlanır ya da bir ısıtıcı sargısı tarafından kontrol edilir.

Bir aşırı akım akımı hatta akarsa, bi-metal eleman normalden daha fazla ısıtılır ve normal pozisyonunun ötesine geçer. Bu ekstra hareket, ana devre için bir açma cihazını çalıştırmak için kullanılır. Şekil 13.10, termal aşırı yüklenme ilkesini açıklar.

Aslında, termal aşırı yük cihazı, ön ısıtma cihazına benzer bir zamana sahiptir, çünkü hafif bir aşırı yüklenme durumunda, bimetal eleman devreyi devre dışı bırakmak için gereken sıcaklığa ısıtılmadan önce bir süre geçecektir. Ancak aşırı yüklenme şiddetli ise, bi-metal elemandaki sıcaklık yükselmesi hızlı olacaktır ve anahtarın hemen kapanmasına neden olacaktır.

Şimdi, eğer bir starter ağır bir akım taşıyacak şekilde tasarlanmışsa, aşırı yük röleleri veya bi-metal elementler doğrudan güç hatlarına bağlanamayabilir. Akım trafoları güç hatlarına bağlanacaktır ve bunların ikincil çıkışları ya gösterge panelli ya da iki metal elemanlı röleleri çalıştırmak için kullanılır.

Dönüştürmelerden çıkan çıkışlar, güç hatlarında akan akımlarla orantılı olduğundan, aşırı yük cihazları, güç hattında belirli bir akım gücü akarken, anahtarı kesmek üzere doğru bir şekilde ayarlanabilir.

Kapasiteyi aşmak:

Bir aşırı yük kesicisine sahip herhangi bir marş, normal akımın birçok kez bir akımı olduğu zaman, devresini kesmek zorunda kalabilir. Starter tasarlanırken bu gerçek göz önünde bulundurulur. Bir anahtarın belirtilen bir referansta gerilimi sınırlayan gerilime, kendisine zarar vermeden kesebileceği maksimum akım, kesme kapasitesi olarak adlandırılır.

Aslında, bu kesme kapasitesi iki şekilde ifade edilir:

(1) Simetrik ve

(2) Asimetrik kesme kapasitesi.

Yani, kesicinin belirtilen referans sınırlama geriliminde kesebildiği maksimum simetrik akım ve asimetrik akım. Bununla birlikte, anma kopma kapasitesi MVA'da anma kopma kapasitesinin bir ürünü, yani KA'da akım akımı ve KV'de anma gerilimi ve faz sayısına bağlı olarak bir çarpma faktörü olarak ifade edilir.

Şimdi bir devre kesicinin kopma akımı nedir? Bir devre kesicinin belirli bir kutbundaki kopma akımı, kesicinin kontaklarının ayrıldığı andaki akımdır.

Olarak ifade edilir:

1. Simetrik Kırma Akımı:

Bu, kontakların ayrılması anında akımın, belirli bir kutuptaki ac bileşeninin rms değeridir.

2. Asimetrik Kırma Akımı:

Temasın ayrıldığı andaki belirli bir kutuptaki akımın toplam ac ve dc bileşenlerinin rms değeri:

Şimdi, devre kesicinin yapım akımı nedir? Bir devre kesici kapalıyken veya kısa devre üzerinde “yapıldığında”, KA'daki akım, kesicinin kapatılmasından sonra akımın ilk devresindeki dc bileşeni de dahil olmak üzere maksimum akım dalgasının tepe değeridir.

Öyleyse, devre kesicinin kapasitesi nedir?

Bu, devre kesicinin belirtilen nominal voltajda yapabildiği akımdır. Bu yapım kapasitesi MVA'da da ifade edilir.

Nominal Yapma kapasitesi = 1.8 ×

Şalt Bakımı:

Düzenli bakım yapılacak işlemler aşağıda verilmiştir. Denetimin sıklığını ve her seferinde yapılması gereken kontrolleri veren her bir ekipman parçası için bakım çizelgesi, güvenlik sağlanacaksa, kömür ocağı elektrik mühendisi tarafından belirlenecektir. Bununla birlikte, yazar tarafından deneyime dayanarak kolay rehberlik için bir zaman çizelgesi verilmiştir.

1. Devreyi İzole Et:

Herhangi bir anahtarın herhangi bir kapağı çıkarılmadan önce, muhafaza içindeki iletkenler izole edilmelidir. Çoğu kapı, örneğin tüm geçit uç kontaktörleri, iletkenleri kontaktör muhafazasında yalıtmak için kullanılabilecek bir izolatör anahtarına sahiptir. Kapak daima izolatör ile kilitlenir, böylece izolatör anahtarı kapalıyken çıkarılamaz veya açılamaz.

Bazı yüksek gerilimli şalt panoları, tüm ünite bara bölümünden ayrılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Devre kesici birimleri ve bara arasındaki bağlantı, bir fiş ve soket şeklinde yapılır, fiş pimleri devre kesici ünitesinde bulunur.

Devre kesici tamamen serbest bırakıldığında, kör bir deklanşör düşer veya bara soketi üzerine cıvatalanır. Bazen, devre kesici tarafından kontrol edilen devreyi boşaltmak için ayrı bir topraklama anahtarı kullanılır. Devre kesiciler ana kumanda kolu kapalı konuma getirilinceye kadar bu kapatılamaz.

2. Kişileri İncele:

Devre yalıtıldıktan sonra, çalışma koşullarının iyi durumda olduğundan, temiz ve çukurlaşma veya yanma olmadığından emin olmak için zaman zaman kontakları dikkatlice inceleyin. Kontaklar kirli olduğunda, temiz bir bez veya parlatma aletiyle temizlenmelidir. Ancak kötü bir şekilde yanmış veya çukurlanmış temaslar daha fazla gecikmeden değiştirilmelidir.

Temas şeklini korumak mümkün olmadığından, temas yatağı kaybolduğundan, daha fazla temas direnci yarattığından ve sıcağa neden olduğundan, dosyalama yoluyla yanıkların veya çukurların giderilmesi denenmesi kesinlikle tavsiye edilmez. Bununla birlikte, hafifçe yanmış veya çukurlu temaslar, bir tel fırça ile cilalanarak başarılı bir şekilde tedavi edilebilir, ancak hiçbir şekilde sert aşındırıcılar kullanılmamalıdır.

3. Temas Düzenlemesinin Hizalamasını İnceleyin:

Her bir temas çiftinin hizalanması, tam temas alanının elde edildiğinden ve bunların yapılma ve kopma işlemlerinin tatmin edici olduğundan emin olmak için kontrol edilmelidir. Bunu yaparken temas mili hizası ve hareketler iyice kontrol edilmelidir. Kama temasları gibi bazı temaslar kendiliğinden hizalanır, yani temasların kendisinin hareketi tarafından hafifçe hizalanmamış olmaları sağlanır.

4. İrtibat Basınçlarını İnceleyin:

Zaman zaman temas basıncı mükemmel bir yay dengesi ile kontrol edilmelidir. Mıknatıslar kapalıyken kontaklar kapalı konumda tutulur. Yay dengesi daha sonra hareketli kontağa tutturulur ve hareketli temas, yay dengesi ile sabit temastan çekilir.

Yay dengesi, hareketli temasın sabit temastan yeni ayrıldığı anda temas basıncını kaydeder. Üreticiden doğru temas basıncı alınmalıdır. Bu, temas basınçlarını korumak için gerekli olacaktır. Temas ömrünün büyük ölçüde temas basıncına bağlı olduğu unutulmamalıdır.

5. Esnek Bağlantıyı Kontrol Edin:

Ana kontaklara esnek bağlantılar, aşınma ve yıpranma belirtileri açısından denetlenir. Bağlantıların bağlandığı noktalar, sızdırmazlık ve güvenlik ve yalıtım açısından kontrol edilir.

6. Ark Kontrol Cihazlarını Kontrol Edin:

Ark temasları veya uçları kir ve yanıklar için incelenir. Genellikle onları temizlemek ve yakmak için gereklidir. Küçük yanıklar ve kabarmalar kazıma ile giderilmelidir. Onarımın ötesinde yanmış olan ark kontakları yenilenmelidir.

Üfleme bobinlerine bağlantılar güvenlik açısından incelenmiştir. Bobinlerin kendileri genel durum için incelenir. Ark oluğu ayrıca genel durum açısından incelenir. Herhangi bir çekim veya bakır birikintisi kaldırılır ve yanmış soğutma kanatçıkları yenileriyle değiştirilir.

7. Bara Odası'nı kontrol edin:

Busbur bağlantıları, güvenlik ve busbarlar için deşarj belirtileri incelenmiştir. İzolatörler, güvenli bir şekilde bağlandığından emin olmak için dikkatlice incelenir. Herhangi bir gevşek veya kırık veya renksiz yalıtkan tabanları gecikmeden yenilenmelidir, aksi takdirde bu ciddi bir yıkamaya neden olabilir.

8. İzolatörü ve Mekanik Kilitlemeyi Kontrol Edin:

Bir izolasyon şalteri monte edildiğinde kontakları temizlik ve çukurma yanıklarından vb. Serbest bırakılma açısından incelenir. İzolatör ile ana kontaktör mekanizması arasında mekanik bir kilit varsa, doğru çalıştığından emin olmak için tamamen incelenir. Herhangi bir şüphe mekanizmaya katılarak giderilmelidir.

9. İzolatörü ve Genel Durumu Kontrol Edin:

ON-OFF ve açma ve O / L mekanizması genel olarak durum ve hareket özgürlüğü açısından incelenir. Özellikle, tüm kesiciler, pimler, vida kolları, fırçalar, yaylar, sabitlenmelerini ve uygun şekilde yerleştirilmelerini sağlamak için incelenir. Tüm iç bağlantılar ve kablolamalar doğru koşullar için incelenmiştir. Tüm bölmelerin içi temiz ve kuru olmalıdır.

Tüm canlı parçalar ve toprak arasında ve her faz hattı arasında, 500 volt veya 1000 volt Megger veya Metro gibi uygun gerilime sahip bir yalıtım direnci test cihazı ile bir yalıtım direnci testi yapılır. Şalter muhafazasındaki tüm yalıtım malzemeleri, çatlama veya bozulma belirtileri ve deşarj belirtileri açısından incelenmelidir.

10. Yağ Dolgulu Dişlilerin Özel Kontrolü:

Yukarıda belirtilen testlere ve incelemelere ek olarak, yağ dolu şalt sistemindeki yağ normal temizleme hata oranı için her üç ayda bir düzenli aralıklarla incelenmelidir. Ancak, kesici tarafından giderilen her ciddi arızadan sonra yağın kontrol edilmesi önerilir.

Yağ seviyesi not edilir ve doğru yağ seviyesini korumak için gerekirse taze yağ eklenir. Yağ seviyesi önemli ölçüde düşerse, kap sızıntılara karşı incelenmelidir.

Yağın renginde veya kokusunda belirgin bir değişiklik dikkatlice not edilmelidir. Böyle bir değişiklik yağın asidik hale geldiğini gösterebilir ve yağın durumu dielektrik dayanımı için daha fazla test edilmelidir.

Test asitli yağ gösteriyorsa, taze yağ doldurmadan önce kabın iyice temizlenmesinden sonra tüm yağ yeni yağ ile değiştirilmelidir. Aslında, asitli yağın temas noktalarında ve diğer kısımlarda kalmasına izin verilirse, bunlar paslanacaktır.

Yağ haznesinde tortu bulunmadığından emin olunmalıdır. Çamur, kontaklarda, yanlarda ve kabın altında yapışkan bir tortu olarak görülebilir. Varlığı temas direncini artırma eğilimindedir ve aşırı ısınmaya neden olur. Eğer çamur bulunursa, yağ boşaltılmalı ve yeni yağ eklenmeden önce kap ve temas noktaları iyice temizlenmelidir.

Bu nedenle, sorunsuz ve uzun süreli bir servis için, her üç ayda bir, dielektrik dayanımının ve asitliğinin test edilmesi için bir laboratuvara üç adet yağ numunesi gönderilebilmesi en çok istenen durumdur. Aşağıda, yağ devre kesicisinde kullanılan trafo yağının sınırlayıcı değerleri, elektrik bakım personelinin rehberliği için verilmiştir.

Tankların üstünden ve altından alınan numuneler aşağıdaki şartları sağlamalıdır:

(1) Örnekler bir dakika boyunca minimum 40 KV beklemelidir.

(2) Asitlik testinde numunelerin 0.5mg KOH / gm'nin altındaki değerlere sahip olması gerekir.

(3) Çamur% 1, 5'in altında olmalıdır.

(4) 70 ° F'deki viskozite 3 / cs civarında olmalıdır.

(5) Bakır renk değişimi eylem testi negatif olmalıdır.

Bununla birlikte, madenlerde veya herhangi bir alanda, ilk test genel olarak, elektrotlar arasında 2, 5 mm / 4 mm'de ayarlanmış kıvılcım aralığı olan taşınabilir bir flaş testi ile gerçekleştirilir.