Struktuer en prinsipe fan it ABB VD4 Circuit Breaker-bedieningsmeganisme

De VD4, ABB's ferneamde middelspanningsstroombrekker, hat hast ien miljoen ienheden wrâldwiid ferkocht. Nettsjinsteande syn betrouberens komme flaters foar, benammen yn it bestjoeringsmeganisme. Underhâldspersoniel fertrout op 'e hantlieding fan ABB, mar detaillearre hantliedingen binne krap. Troch in skrapte VD4 te dissekearjen, jout de auteur ynsjoch om te helpen by praktysk wurk.

It VD4-meganisme hat in planêre rôlfear en haadas, mei mearfaze-útskakeling foar posysjebehâld en konverzje, dy't útfiert fia in nokhendel.

1. Enerzjyopslach:

De VD4 brûkt stabile planêre rôlfearren, wat de effisjinsje fan it meganisme ferbetteret yn ferliking mei tradisjonele fearren.

Bewurke tekst:

Figuer 1: Fleantúchlike rôlfear

Lykas yllustrearre yn figuer 1, is it iene ein fan 'e flakke rôlfear oan 'e haadas befestige, wylst it oare ein oan 'e fearbehuizing befestige is. Tidens enerzjyopslach bliuwt it haadasein fan 'e spiraalfear stilstean, en de enerzjyopslachmotor of de enerzjyopslachwipper draait de fearbehuizing mei de klok mei (sjoen fan 'e linkerkant fan it meganisme; deselde oriïntaasje jildt oeral) fia de ratelpal, ketting en grutte tandwiel, wêrtroch't de rôlfear spand wurdt.

As it giet om iepening- en slutingsoperaasjes, is it skulpein fan 'e rôljefear fêst, en by it loslitten fan it útskakelmeganisme draait de haadas mei de klok mei ûnder de oandriuwing fan 'e rôljefear, wêrtroch't syn opsleine enerzjy wurdt ôfjûn.

Mei it each op it feit dat de VD4 in planêre rôlfear brûkt, ferskilt de oergong tusken de "ûnopladen" en "opsleine" steaten fan 'e fear fan 'e measte fear-oandreaune meganismen. It giet om in gat-fêste regeling op 'e rôlfearhuls, fasilitearre troch de koördinaasje fan in skiif, in helpnok dy't oan 'e haadas befestige is, en in rol monteard op 'e enerzjyopslachferbiningsstang. Yn ienfâldiger termen, as de enerzjyopslach foltôge is, pakt de rol, oandreaun troch de enerzjyopslachferbiningsstang, yn in kerf op 'e skiif. Dêrtroch draait de enerzjyopslachferbiningsstang nei in spesifike hoeke, wêrtroch't it byhearrende enerzjyopslachhulpkontakt en de enerzjyopslachmeganyske yndikator oerskeakelje nei de "Enerzjyopslach" steat. Omkeard, tidens it sluten fan 'e stroombrekker, giet de maksimale radius fan 'e helpnok oer de gat fan 'e skiif, wêrtroch't de rol werom nei de bûtenste râne fan 'e skiif drukt. Dizze aksje driuwt de enerzjyopslachferbiningsstang werom nei syn oarspronklike hoeke, wêrtroch't it enerzjyopslachhulpkontakt en de enerzjyopslachmeganyske yndikator weromgean nei de "Net-Enerzjyopslach" steat.

Figuer 2: Skematysk diagram fan enerzjyopslachstatusoergong

It is wichtich om te notearjen dat, yn it gefal fan in tradisjonele VD4-skeakel dy't yn 'e iepen posysje is sûnder enerzjyopslach, in wichtige hoemannichte enerzjy opslein bliuwt yn 'e planêre rôlfear. Dêrom moatte feilichheidsmaatregels noch altyd nommen wurde.

2. Reismodule

De útskeakelmodule fan it VD4-skeakelbedieningsmeganisme hat in slank en ûnderskiedend ûntwerp. Nettsjinsteande syn skynbere kompleksiteit kin de hiele útskeakelmodule nei it demontearjen en analysearjen opdield wurde yn trije fûnemintele útskeakelstrukturen:

De útskeakelstruktuer fan 'e earste etappe bestiet út 'e foarste rol en de remskiif fan 'e grutte waaierfoarmige plaat, dy't funksjonearret as in spesjalisearre "detent + rol" útskeakelstruktuer. De twadde etappe bestiet út 'e grutte waaierfoarmige plaat en de grutte heale as, en foarmje in typyske "heale as + waaierfoarmige plaat" útskeakelstruktuer. De tredde etappe omfettet de iepeningheale as, de iepeningheale as, de slutingheale as en de slutingheale as, dy't tegearre twa sets fan "heale as + waaierfoarmige plaat" útskeakelklemkombinaasjes foarmje.

Figuer 3: Struktureel diagram fan 'e Tripmodule

De útskeakelmodule fan it VD4-skeakelbedieningsmeganisme tsjinnet sawol in hâld- as in útskeakelfunksje. Litte wy dizze funksjes yn detail ûndersykje.

Hâldfunksje:

As wy de slutingsposysje as foarbyld nimme, falt de foarste rol fan 'e grutte waaierfoarmige plaat, as de slutingsaksje foltôge is, yn 'e oerienkommende sleuf op 'e remskiif. Op dit punt wurdt de grutte heale as feilich op syn plak hâlden troch de tangstruktuer dy't foarme wurdt troch de iepenings- en slutingssektorplaten. Dit foarkomt dat de foarste rollen fan 'e grutte sektorplaten omheech helle wurde, wêrtroch't de remskiif effektyf blokkearre wurdt en de haadas yn 'e slutingsposysje bliuwt.

Trippingfunksje:

Litte wy no de útskeakeljende funksje beskôgje mei de iepeningsaksje as foarbyld. As it meganisme in iepeningskommando krijt, draait de iepeningsheale as mei de klok mei troch in spesifike hoeke. Dizze beweging feroarsaket dat de iepeningswaaierplaat syn tydlike draaipunt ferliest en mei de klok mei draait, wêrtroch't de knypfoarmige stipestruktuer dy't foarme wurdt troch de iepenings- en slutingswaaierplaten útinoar falt. As gefolch draait de grutte heale as tsjin de klok yn ûnder de aksje fan 'e weromkearfear, wêrtroch't de grutte waaierfoarmige plaat loskomt. De grutte waaierfoarmige plaat tilt dan de foarste roller op ûnder de aksje fan 'e weromkearfear, wêrtroch't de remskiif loskomt. De remskiif draait mei de klok mei ûnder de aksje fan 'e rôljende fear, wêrtroch't de iepeningsaksje begjint.

Tidens it iepeningsproses drukt de ferbiningsstang op 'e helpas fan 'e iepenings- en slutingsposysje (lykas werjûn yn figuer 4) de iepeningssektorplaat om werom te setten en wer yn kontakt te kommen mei de iepeningshealas. Dit herstelt de klemfoarmige stipestruktuer dy't foarme wurdt troch de iepenings- en slutingssektorplaten en drukt de grutte healas werom nei syn oarspronklike hoeke. Tagelyk wurkje de helpskiven oan beide kanten fan 'e remskiif yn op 'e efterste rollen fan 'e grutte waaierfoarmige plaat as se mei de haadas draaie. Dit tilt it efterste diel fan 'e grutte waaierfoarmige plaat op en sakket it foarste diel, wêrtroch it taret wurdt op 'e folgjende fergrendeling fan 'e foarste rol oan 'e remskiif.

Figuer 4: Iepenings- en slutingsposysje Helpasferbiningsstang

De ferbiningsstang fan 'e helpas spilet in krúsjale rol yn 'e wurking fan it VD4-skeakelmeganisme. It soarget foar in soepele oergong tusken de iepenings- en slutingsposysjes troch de iepenings- en slutingssektorplaten te ferbinen en har beweging te fasilitearjen.

3. Utfiermodule

De útfiermodule fan it VD4-bedieningsmeganisme is in essinsjeel ûnderdiel dat de rotaasjebeweging fan 'e haadas omset yn 'e lineêre beweging dy't nedich is foar it iepenjen en sluten fan 'e stroombrekker. It bestiet út trije nokskiven dy't op 'e haadas monteard binne en trije dûbelearmige bewegende keppelings oan 'e ûnderkant fan it meganisme.

De dûbelearmige bewegende keppeling funksjonearret as in hendel, mei it draaipunt yn 'e midden. It foarste ein fan 'e hendel wurdt beynfloede troch de nokskiif op 'e haadas, wylst it efterste ein ferbûn is mei de isolearjende lûkstang fan 'e fakuümborrel en de iepeningsfear.

Tidens de slutingsoperaasje draait de nokskiif mei de haadas, en drukt op 'e rollen oan 'e foarkant fan 'e dûbelearmige bewegende keppeling. Dizze aksje tilt it efterste ein fan 'e keppeling op, drukt de isolearjende lûkstang omheech en slút de dynamyske en statyske kontakten yn 'e fakuümbel. Tagelyk wurdt de iepeningsfear yndrukt, wêrtroch enerzjy opslein wurdt foar de folgjende iepeningsoperaasje.

Omkeard, tidens de iepening, draait de nokskiif yn 'e tsjinoerstelde rjochting, wêrtroch't de rollen oan 'e foarkant fan 'e dûbelearmige bewegende keppeling loslitten wurde. Dit lit de iepeningsfear útwreidzje, wêrtroch't de dynamyske en statyske kontakten skieden wurde en it sirkwy iepene wurdt.

4. Slútfunksje

It VD4-bedieningsmeganisme omfettet in wiidweidige slútfunksje dy't de feiligens en betrouberens ferbetteret. Hjir is in tichterby besjen fan elk fan 'e slútfunksjes:

1. Ferbod op sluten as de hânkarre yn 'e middelste posysje is:
   • In slútende fergrendeljende elektromagneet (Y1) is ynstalleare.
   • Limytskakelaars (S8 en S9) binne parallel ferbûn mei de slutende fergrendelelektromagneet om it slutende fergrendelsirkwy te foarmjen.
   • As de wein yn 'e testposysje of wurkposysje is, ferbynt S8 of S9 him mei it slútslotsirkwy, wêrtroch't de slútslotelektromagneet opladen wurdt en de meganyske fergrendeling fan 'e slútende heale as frijkomt.
   • In helpskeakel (S2) yn it slútsirkwy fan 'e stroombrekker is yn searje ferbûn mei de bewegende izeren kearn fan 'e slútende fergrendelelektromagneet, wêrtroch't it sirkwy taret wurdt op it útfieren fan it slútkommando. Hjirboppe neamd, kombinearret de maatregel meganyske fergrendeling en elektryske fergrendeling, wat in wiidweidich fergrendelskema is.

De beskriuwing dy't jûn wurdt, jout details oer it belang en de funksjonaliteit fan 'e helpschakelaar S2 yn it slútsirkwy fan in VD4 elektrysk kontrôlebedradingsdiagram foar in hânkarre-type stroomûnderbrekker. Hjir is in bondige gearfetting en útlis fan 'e wichtichste punten:

Hulpschakelaar S2 yn it slútsirkwy

1. Ferbettere slútbetrouberens:
   • De helpskeakel S2 wurdt brûkt yn kombinaasje mei de meganyske fergrendeling dy't levere wurdt troch de slutende fergrendelingselektromagneet Y1.
   • Dit dûbele slútmeganisme fergruttet de betrouberens fan 'e slútfunksje fan' e stroomûnderbrekker.
2. Previnsje fan oerferhitting en skea:
   • As S2 net opnommen is yn it slútsirkwy, en de hânkarre fan 'e stroomûnderbrekker in slútkommando ûntfangt wylst er yn 'e middelste posysje is, soe it slútsirkwy stroom krije.
   • Troch de blokkearjende aksje fan 'e slutende fergrendelelektromagneet Y1 kin de slutende healas net draaie, wêrtroch't de stroomûnderbrekker net slút.
   • Dit soe liede ta langere aktivearring fan 'e slutende elektromagneet, wêrtroch't it oerferhit rekket en mooglik útbaarnt.
3. Rol fan helpskakelaar:
   • Troch S2 yn it circuit op te nimmen, wurdt derfoar soarge dat de slutende elektromagneet allinich ûnder spanning komt as de stroomûnderbrekker yn 'e juste posysje is foar sluten.
   • Dit foarkomt ûnnedige aktivearring en potinsjele skea oan 'e elektromagneet.

Sluting fan ynterlockmeganisme

1. Mechanyske fergrendeling:
   • It slútmeganisme foar ynterlocking is in suver meganysk systeem dat in struktuer mei fjouwer ferbiningen brûkt dy't bestiet út de ynterlockplaat fan 'e stroomûnderbrekker, de ynterlockhendel en de fergrendelhendel.
   • Dit meganisme is fêstige tusken de leadskroef fan 'e chassisauto en de slutende heale as fan 'e stroomûnderbrekker.
2. Funksjonaliteit:
   • As de hânkar fan 'e stroomûnderbrekker yn 'e test- of wurkposysje is, is de ynskakelplaat fan 'e stroomûnderbrekker yn it chassis horizontaal, wêrtroch't de slútende heale as frij kin draaie.
   • As de hânkarre yn 'e middelste posysje is, wurdt de yngrypplaat optilde troch de leadskroef, wêrtroch't de fergrendelhendel yn kontakt komt mei de plestik nok fan 'e slutende heale as, wêrtroch't de rotaasje blokkearre wurdt.

Konklúzjend, de helpskeakel S2 yn it slútsirkwy en it slútfergrendelingsmeganisme binne beide krúsjale ûnderdielen dy't soargje foar de feilige en betroubere wurking fan 'e hânkar fan' e stroomûnderbrekker. Se wurkje gear om unautorisearre of ûnfeilige slútoperaasjes te foarkommen en de apparatuer te beskermjen tsjin potinsjele skea.

Figuer 6 Sluting fan fergrendelingsmeganisme

De beskriuwing jout in detaillearre oersjoch fan 'e komponinten fan it VD4-handkarre-chassis en harren funksjes, mei in spesjale fokus op feiligensmeganismen en operasjonele beheiningen. Hjir is in gearfetting en útlis fan 'e wichtichste punten:

1. Chassisdeformaasje en ûnderhâld:
   • De stúdzje die bliken dat chassisdeformaasje of blokkearjen kin foarkomme dat it meganyske slot goed loskomt, wat liedt ta it ferbaarnen fan 'e slútspoel.
   • Om dit te foarkommen, moat regelmjittige ynspeksje en ûnderhâld fan relatearre komponinten útfierd wurde om te soargjen dat it chassis yn goede wurkjende steat is.
2. Blokkearjen fan 'e beweging fan 'e hânkarre as de stroombrekker sluten is:
   • De VD4-skeakel brûkt in meganysk slútmeganisme om te foarkommen dat de hânkarre yn of út beweecht wurdt as de stroomûnderbrekker sluten is.
   • Dit wurdt berikt troch de gearwurking tusken it fergrendelframe op 'e yninoar gripende plaat en de foarste rollers fan 'e B-faze dûbele earmige bewegende keppeling.
   • As de stroomûnderbrekker sluten is, wurde de foarste rollers nei ûnderen drukt, wêrtroch't in lytse iepening ûntstiet mei it slútframe. Besykje de slingerkarre te ferpleatsen sil derfoar soargje dat de leadskroef tsjin de ynterfergrendelingsplaat drukt, dy't op syn beurt reagearret op 'e leadskroef, wêrtroch't de beweging blokkearre wurdt.
3. Blokkearjende slutingsskeakel sûnder enerzjyopslach:
   • It is krúsjaal dat de stroombrekker genôch enerzjy opslein hat foardat er sluten wurde kin.
   • Sûnder enerzjyopslach of ûnfolsleine enerzjyopslach sille de slutingssnelheid en -krêft ôfnimme, wat mooglik kin liede ta slutingsfalen.
   • De VD4-skeakel brûkt in gearwurking tusken de enerzjyopslachfergrendelingsplaat en de útwreidingsplaat fan 'e slutende waaierfoarmige plaat om sluting te blokkearjen as der gjin enerzjyopslach is.
   • As de enerzjyopslach foltôge is, komt de roller op 'e ferbiningsstang fan' e enerzjyopslach yn kontakt mei de skiif, wêrtroch't de stroomûnderbrekker normaal slút.

Gearfetsjend omfetsje de komponinten fan it VD4-hânkarre-chassis feiligensmeganismen om ferkearde wurking te foarkommen, lykas it blokkearjen fan beweging as de stroombrekker sluten is en it foarkommen fan sluting sûnder foldwaande enerzjyopslach. Regelmjittich ûnderhâld en ynspeksje fan dizze komponinten binne essensjeel om de feilige en betroubere wurking fan 'e apparatuer te garandearjen.

Figuer 8 in Posysje fan 'e enerzjyopslachslotplaat as enerzjy opslein wurdt

Herziene tekst:

Figuer 8(b) yllustrearret de posysje fan 'e enerzjyopslachfergrendelingsplaat as der gjin enerzjy opslein is.

Om it neamde meganyske slútmeganisme oan te foljen, is de VD4-skeakel ek yn searje ferbûn mei de enerzjyopslachhulpskeakel S1 (lykas werjûn yn figuer 5) binnen it slútsirkwy. Dizze opset ferbetteret de elektryske slútfunksje en beskermet tsjin potinsjele útbaarning fan 'e slútende elektromagneet.