Dielne izolačné tyče, podpory a vákuové arcové komory pre vysokonapäťové prekážkovače ZN12-40,5 kV

Očkovacie prepínače série ZN12 sú tyče a podporné prvéty základnými súčinami ich mechanického prevodového systému, ktoré zodpovedajú za prenos energie z ovládacieho mechanizmu na pohyblivý kontakt vákuového izolačného komory a zabezpečujú spoľahlivé otváranie a zatváranie.

I. Funkcie a úlohy

Tyče a podporné prvéty spoločne tvoria prevodový reťazec tela prepínača.

Izolačné tyče: Zvyčajne sú vyrobené z izolačných materiálov ako epoxidová živica. Ich hlavnou úlohou je zabezpečiť spoľahlivú elektrickú izoláciu medzi nabitým pohyblivým vedúcim tyčom a uzemneným mechanickým skriňou, zároveň preniesť mechanickú silu vyvolanú rotáciou hlavného hriadeľa na pohyblivý vedúci tyč.

Podporná časť: Zvyčajne sa jedná o mechanickú skriňu svařenú z rohových oceľových plotien a epoxidových odlievajacích izolátorov upevnených na nej. Izolátor slúži ako mechanická podpora, ktorá nesie vahu všetkých nabitých súčinov ako vákuová izolačná komora, horné a dolné konektory a operačné napätie a zároveň zabezpečuje ich izoláciu voči zemi.

II. Štruktúra a prepojenie

Na príklade typickej štruktúry sú zloženie a poradie prepojenia prevodového a podporného systému nasledovné:

Základ podpory: Mechanická skriňa je mechanickým základom celého prepínača.

Izolačné podpory: Šesť epoxidových izolátorov je vertikálne upevnených na mechanickej skrini a poskytujú izoláciu voči zemi a mechanické upevnenie pre trochfázový obvod.

Upevnenie izolačnej komory: Trovakové vákuové izolačné komory sú upevnené na príslušných izolátorov prostredníctvom litých hliníkových horných a dolných konektorov.

Cesta prenosu energie:

Hlavný prepínačový hriadeľ: Pohybuje sa ovládacím mechanizmom.

Izolačné tyče: Hriadeľ prevádza rotáciu na lineárny pohyb prostredníctvom troch izolačných tyčov (po jednej pre každú fázu).

Polohy a ložiská s kluzným klapom: Izolačné tyče tlačia páku na dolnom konektore. Paka je prepojená pomocou osového kolíka s univerzálnym ložiskom (alebo ložiskom s kluzným klapom) nainštalovaným na spodnej časti pohybliveho vedúceho tyča vákuovej izolačnej komory.

Pohyb pohyblivého kontaktu: Nakoniec sa energia prenáša prostredníctvom tohto ložiska na pohyblivý vedúci tyč, ktorá spôsobí, že pohyblivý kontakt vo vnútri vákuovej izolačnej komory vykoná lineárny pohyb pri otváraní a zatváraní.

III. Popis kľúčových súčinov

Izolačné tyče: Ako kľúčový súčin pre prevod a izoláciu musia mať dostatočnú mechanickú pevnosť a elektrické izolačné vlastnosti. Ich dĺžka a nastavenie prepojovacích bodov priamo ovplyvňujú dráhu, prebytok dráhy a synchronizmus kontaktov.

Univerzálne ložisko s kluzným klapom: Nainštalované na spodnej časti pohybliveho vedúceho tyča, slúži na kompenzáciu malých nezhodovností, ktoré sa môžu vyskytnúť počas prevodu, znížujú bočné sily, zabezpečujú plynulý pohyb a chránia vakuovú fóliu vákuovej izolačnej komory pred skrutkovými poškodeniami.

Pružné prepojenie: Nainštalované medzi pohyblivým vedúcim tyčom a dolným konektorom, vyrobené z pružného vodivého materiálu ako napríklad viacvrstvové medené fólie. Zabezpečuje prenos prúdu a zároveň umožňuje lineárny pohyb pohybliveho vedúceho tyča.

IV. Údržba a súvislosti s poruchami

Stav tyčov a podporného systému priamo ovplyvňuje spoľahlivosť prepínača:

Prevodové poruchy: Uvoľnenie, deformácia izolačných tyčov alebo odpadnutie prepojovacích kolíkov spôsobí zlyhanie prenosu energie a vyvolá zamietnutie otvárania alebo zatvárania prepínača. V niektorých prípadoch bolo zaznamenaných prípadov, kedy staranie gumových obrúčkov nastavovacích limitných skrutiek nepriamo spôsobilo zlyhanie odpojenia pri otváraní.

Zhoršenie izolačných vlastností: Povrch izolačných tyčov alebo podporných izolátorov s trhlinami, nečistotami alebo vlhkostou zníži izolačnú pevnosť a môže spôsobiť skokový prielom voči zemi.

Mechanické opotrebenie: Dlhodobé opotrebenie pohyblivých súčinov ako univerzálnych ložísk, osových kolíkov spôsobí zvýšenie operačnej sily a zmenu dráhy, v extrémnych prípadoch môže dôjsť k zablokovaniu.

Štandardné kontroly: Pri údržbe treba skontrolovať, či izolačné tyče nemajú trhliny, sú ohýbané, či sú prepojovacie miesta pevne upevnené a či pohyblivé súčiny sú dobre navlhčené. Manuálne pomalé otváranie a zatváranie je efektívna metóda na overenie, či prevodový systém je plynulý a nemá žiadne zablokovania.

Zhrnutím, systém tyčov a podporných prvétov pre prepínače ZN12 je presná mechanická štruktúra, ktorá kombinuje izoláciu, podporu a prevod. Jeho návrh a kvalita montáže sú zárukou dlhodobej stabilnej prevádzky prepínača.