Электротехнические материалы, применяемые для изготовления вакуумного выключателя типа ВВТЭ-10
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
1. ЗАДАНИЕ
. В соответствии с вариантом дать описание назначения и принципа действия и привести конструкцию.
. Описать свойства и привести количественные характеристики материалов применяемых для изготовления аппарата.
2. ОПИСАНИЕ, НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ТИПА ВВТЭ-10-10/630У2
Вакуумный выключатель ВВТЭ-10-10/630У2, приведенный на рисунке 1, предназначен для коммутации электрических цепей 10кВ в нормальных и аварийных режимах, встраиваемый в ячейки КРУ.
На раме (8) с помощью изоляционных каркасов (11) укреплены три дугогасительные вакуумные камеры (6). Вывод подвижного контакта (5) с помощью гибкой связи (4) соединен с верхним контактным ножом (1), укрепленным на изоляционной балке (2). Неподвижный контакт камеры связан с нижним ножом (7). Электромагнитный привод (13) через систему тяг и изолированную плиту (14) связан с подвижными контактами. Конечное контактное нажатие обеспечивают пружины (3). Стальная перегородка (10) предназначена для защиты постоянных магнитов, находящихся в приводе, от влияния электромагнитных полей главных цепей выключателя. Выключатель закрыт передней крышкой (12) с окнами для наблюдения за механическим указателем включенного и отключенного положений и счетчиком числа циклов ВО. Заземление осуществляется с помощью бобышки (9).
Рассмотренный выключатель рассчитан на 2000 операций ВО при номинальном токе и 50 операций при токе КЗ 10кА. Полное время отключения 0,05с.
Электрическая прочность вакуумного промежутка во много раз больше, чем воздушного и атмосферного давления. Это свойство используется в вакуумных дугогасительных камерах КДВ. Рабочие контакты (1) имеют вид полных усеченных конусов с радиальными прорезями. Такая форма контактов при размыкании создает радиальное электродинамическое усилие, заставляющее перемещаться дугу через зазоры (3) на дугогасительные контакты (2). Материал контактов подобран так, чтобы уменьшить количество испаряющегося металла. Вследствие глубокого вакуума () происходит быстрая диффузия заряженных частиц в окружающее пространство, и при первом переходе тока через нуль дуга гаснет.
Подвод тока к контактам осуществляется с помощью медных стержней (4) и (5). Подвижный контакт крепится к верхнему фланцу (6) с помощью сильфона (7) из нержавеющей стали. Металлические экраны (8) и (9) служат для выравнивания электрического поля и для защиты керамического корпуса (10) от напыления паров металла, образующихся при горении дуги. Экран (8) крепится к корпусу камеры с помощью кольца (11). Поступательное движение верхнему контакту обеспечивается корпусом (12). Ход подвижного контакта составляет 12 мм.
вакуумный выключатель
Вакуумная дугогасительная камера КДВ-10-1600-20, приведенная на рисунке 2, укреплена на токовыводах в изоляционном каркасе и системой рычагов связана с приводом. При включении сначала происходит заводка пружынно-моторного привода до положения ГОТОВ. После этого подается сигнал на ИДУУ, которое, разряжаясь, сбивает удерживающую защелку на приводе, пружины поворачивают кулачковый вал, который воздействует на рычаг вала выключателя. Вал, поворачиваясь, через систему рычагов и изоляционной тяги воздействует на подвижный контакт КДВ, выключатель включается. Отключение производится кнопкой отключения, которая выбивает удерживающую защелку, а отключающая пружина через систему рычагов возвращает подвижный контакт камеры в отключенное состояние.
Преимущества вакуумных выключателей:
небольшие габариты; простота конструкции;
взрывобезопасность;
малое время отключения (0,05-0,075 с);
высокая скорость восстановления прочности дугогасительного промежутка;
удобны для отключения емкостной нагрузки;
бесшумная работа;
нет выброса в атмосферу;
полная герметизация дугогасительного устройства;
значительный ресурс при коммутации номинального тока (30-50) 103 коммутаций.
Недостатки выключателя:
вблизи нуля тока наблюдается срез тока, в результате чего возникают перенапряжения, опасные для коммутируемого оборудования;
для борьбы с перенапряжениями необходимо применять RC цепочки либо ограничители перенапряжений (ОПН), или использовать вакуумные выключатели с электромеханическим способом устранения перенапряжения;
в выключателях на напряжение номинальное >35 кВ требуется несколько камер соединять последовательно. Учитывая небольшой ход подвижного контакта и необходимость разведения всех контактов одновременно, требуется точная регулировка момента размыкания всех контактов.
3. СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АППАРАТА
3.1.1 Керамический корпус
Керамика с низкой диэлектрической проницаемостью. Эта группа материалов содержит в виде основной кристаллической фазы кварц -SiO2, корунд -А12О3, муллит ЗА12О32SiO2, цельзиан ВаОА12032SiO2, клиноэнстатит MgOSiO2, форстерит 2MgOSiO2, шпинель MgOА12О3, периклаз MgO, анортит СаОА13О32SiO2, волластонит СаОSiO2 и циркон ZrO2SiO2.
Радиофарфор представляет собой фарфор, стекловидная фаза которого облагорожена введением в нее тяжелого окисла ВаО.
Ультрафарфор, изготовляемый различных марок и представляющий собой дальнейшее усовершенствование радиофарфора, характеризуется большим содержанием А12О3. У радиофарфора tg значительно меньше, а больше, чем у обычного электротехнического фарфора, а электроизоляционные свойства ультрафарфора еще лучше. Кром?/p>