Mechanické zatížení při výrobě a vypínání vakuového vypínače

Toto je začátek procesu zavírání a zatížení pochází hlavně z ovládacího mechanismu.

Statická odolnost: Zahrnuje předpětí otevírací pružiny (otevírací pružinu je třeba před uzavřením stlačit), předpětí kontaktní pružiny a sílu různých vratných pružin.

Dynamický odpor: Tření mezi pohyblivými částmi, jako jsou ojnice, ramena kliky a ložiska v mechanismu. Špatné mazání nebo opotřebení dílů toto zatížení výrazně zvýší.

Setrvačná síla: Aby byly splněny požadavky na dobu zavírání, musí ovládací mechanismus (jako je pružinový, hydraulický nebo elektromagnetický mechanismus) pohánět celý pohybový systém ke zrychlení, což vytváří setrvačné zatížení.

Před fyzickým kontaktem mezi pohyblivými a stacionárními kontakty, když se mezera zúží na určitou vzdálenost, dojde působením napájecího napětí k předběžnému průrazu, který vytvoří elektrický oblouk.

Výsledkem bude: Lorentzova elektrodynamická síla (odpudivá síla): Před{0}}průrazový proud generuje magnetické pole v oblouku mezi kontakty a ve vodivém obvodu kontaktů.

Toto magnetické pole interaguje s proudem a vytváří elektrodynamickou odpudivou sílu, která způsobuje, že se kontakty vzájemně odpuzují.

Tato síla se snaží zabránit sepnutí kontaktů, čímž se zvyšuje uzavírací síla požadovaná ovládacím mechanismem. Pro uzavření velkých proudů (jako jsou zkratové-proudy) může být tato síla velmi velká.

Toto je fáze s nejzávažnějším mechanickým zatížením a největším dopadem na zařízení.

Síla nárazu při srážce: Pohyblivý kontakt narazí na stacionární kontakt svou konečnou rychlostí (typicky 0,8~1,5 m/s), čímž vzniká obrovská okamžitá síla nárazu. Tato síla se přenáší přes kontakty, vodivé tyče na izolátory a rám, což může způsobit mechanické vibrace.

Odskočení kontaktu: Kolize nevyhnutelně vede ke krátkému odrazu a opětovnému{0}}uzavření kontaktů. Během odrazu:

Re-oblouk: Mezera odražení může způsobit opětovné zapálení oblouku, což může způsobit lokální roztavení a svařování (tavné svařování) kontaktního povrchu.

Opakované rázové zatížení: Vícenásobné kolize generují opakovaná rázová namáhání, což představuje náročný test mechanické pevnosti kontaktních materiálů a ovládacího mechanismu. Snížení doby odskoku a amplitudy je klíčovým konstrukčním cílem vakuových vypínačů.

Ustavení kontaktního tlaku: Po srážce se musí ovládací mechanismus dále pohybovat a stlačovat kontaktní pružiny, dokud není stanoven jmenovitý kontaktní tlak požadovaný konstrukcí.

Tato síla musí být dostatečně velká, aby zajistila: Nízký přechodový odpor, zabraňující přehřátí při normálním přenášení proudu.

Odolává enormní elektrodynamické odpudivé síle generované zkratovým-proudem a zabraňuje „rozstřelení“ kontaktů.

Brzdění a blokování Pohyblivý kontakt dokončí svůj přeběh a dosáhne koncového bodu sepnutí.

Brzdění a tlumení: Ovládací mechanismus musí být účinně brzděn (např. olejový tlumič, pryžový tlumič), aby absorboval zbývající kinetickou energii a zabránilo se tuhému nárazu.

Výkon nárazníku přímo ovlivňuje plynulost zavírání a namáhání rámu.

Mechanism Lock-in: Zavírací přídržné zařízení (lock{1}}in) se musí spolehlivě uzamknout a udržovat jistič v zapnuté poloze.

V okamžiku uzamčení je také určité rázové zatížení.

ZND-12X Vakuový jistič ovládacího mechanismu s permanentním magnetem

 

malá velikost

využívá magnetický ovládací mechanismus

Široká aplikace

lze použít k otevírání a zavírání různých elektrických zátěží