【文章內(nèi)容簡介】 。 ? 技術(shù)要求 額定斷口電壓 DC10V 額定工作電流 DC 350kA 帶電部位對地最高耐壓 DC 1400V 額定通流情況下本體壓降 ≤150mV 五臺不同步時間 ≤ 環(huán)境溫度 ≤80℃ ?改進型樣機的特點 1. 采用超大截面斷口及高導(dǎo)流導(dǎo)電系統(tǒng)，單斷口通流能力達 10k A，通流率高，發(fā)熱量??； 2. 導(dǎo)電分流系統(tǒng)采用扁平結(jié)構(gòu)，增加表面散熱，在電流密度比試驗樣機增大一倍的情況下，導(dǎo)電體溫升并沒有增大； 3. 創(chuàng)新設(shè)計并應(yīng)用了板式框架結(jié)構(gòu)，整個框架只有三塊鋼板和數(shù)根連接桿件組成，體積小巧，安裝方便，重量比第一代樣機降低了 60%； 4. 驅(qū)動機構(gòu)采用近幾年來開關(guān)行業(yè)最新技術(shù) ——磁動力操動機構(gòu)，創(chuàng)新應(yīng)用多組磁動力機構(gòu)驅(qū)動單臺設(shè)備技術(shù)和多組磁動力機構(gòu)同步聯(lián)動技術(shù)； 5. 傳動部分研制并應(yīng)用了聯(lián)臂杠桿機構(gòu)和強彈力推動機構(gòu)，使各斷口的同步性達到毫秒級，并使斷口之間形成強力彈性壓接，單個斷口壓力可達200kg以上； ?改進型樣機的特點 6. 創(chuàng)新應(yīng)用了斷口自適應(yīng)平面接觸裝置，使斷口電接觸率高，壓接效果好，單斷口電阻降低到 10μΩ 以下； 7. 研制應(yīng)用了二次滅弧裝置，可使電弧集中到預(yù)定的滅弧觸頭上，并在滅弧觸頭上被熄滅； 8. 簡化了外部連接結(jié)構(gòu)，通過軟母排直接壓接到立柱與短路塊之間，軟母排總長度不到 1米，開發(fā)了專用壓接卡具，安裝方便，總安裝時間不到 30分鐘； 9. 研制了 “ 多路磁力機構(gòu)智能控制裝置 ” ，實現(xiàn)了多達數(shù)十臺磁力操動機構(gòu)的智能同步動作，同步動作誤差小于 20mS，解決了多臺同步動作的技術(shù)難題； 10. 主體結(jié)構(gòu)采用非磁性材料制造，能夠在強磁場環(huán)境下安全運行； 11. 采用三級電氣絕緣，保證使用時的電氣安全。 ?多路磁力機構(gòu)智能控制系統(tǒng) ? 結(jié)構(gòu)組成 此裝置主要由控制單元、調(diào)壓整流單元和儲能放電單元三個部分組成?？刂茊卧捎?PLC控制器，通過編制程序來控制裝置的分、合閘操作以及儲能電容器的自動充電；調(diào)壓整流單元根據(jù)現(xiàn)場不同的電源形式來調(diào)整整流側(cè)的輸入電壓，從而得到符合要求的整流輸出電壓；儲能電容主要是用來給磁力機構(gòu)提供大電流脈沖。 ?技術(shù)參數(shù) 輸入電壓 AC 380V 充電電壓 DC 0—400V可調(diào) 充電時間 10—65S 手動放電時間 20S 合閘電流 200A 分閘電流 150A 合閘脈沖寬度 10—300 mS 分閘脈沖寬度 10—200 mS 動作精度誤差 ＜ 3% 輸出回路數(shù) 30個 通訊接口 RS232口 ?成套裝置應(yīng)用試驗 由五臺改進型樣機組成的具有超大電流通、斷能力的短路分流裝置及 “ 多路磁力機構(gòu)智能控制裝置 ” 組成的成套裝置于 2023年 8月完成試制， 9月完成調(diào)試和性能測試。 10月 4日，進行了工業(yè)生產(chǎn)實用試驗。試驗在中孚實業(yè) 320kA系列 1036槽上進行。 320成套裝置首次工業(yè)試驗現(xiàn)場照片 ?試驗條件 ? 改進成套樣機首次工業(yè)現(xiàn)場試驗在中孚 320kA電解槽上進行，該槽進電方式為非對稱五立柱進電，試驗槽處于正常生產(chǎn)狀態(tài)，槽電壓４ .2Ｖ，電流 320kA。 ? 不停電停、開槽裝置共有五臺設(shè)備構(gòu)成，每個立柱上安裝一臺。安裝方式為軟母線連接?？刂品绞綖? “ 多路磁動力機構(gòu)智能同步控制 ” 。 ?冷態(tài)試驗 ? 把成套裝置中的五臺設(shè)備調(diào)試好，接通設(shè)備與控制柜的連接線。 ? 按下閉合按鈕，觀察五臺設(shè)備的動作情況，檢查十五組觸頭動作的同步性。 ? 檢查處于閉合狀態(tài)的觸頭的閉合壓力和接觸情況。 ? 按動分閘按鈕，斷開設(shè)備，檢查斷開的同步性，檢查觸頭接觸面的接觸率。 ? 反復(fù)動作三次，觀察各傳動機構(gòu)是否工作正常。 ? 試驗結(jié)果 ： 觸頭合 \分同步性好，單個觸頭閉合壓力達到 200kg以上，觸頭面接觸率達到 80%以上。反復(fù)動作三次，各機構(gòu)動作靈活，無異常。 ?動態(tài)試驗 ? 裝置處于打開狀態(tài)，進出連接板通過軟母線分別與電解槽的立柱和短路塊連接。 ? 裝置同步動作接通后，槽電壓由 。閉合過程十分平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)任何打火花現(xiàn)象。 ? 按動分閘按鈕，裝置同步斷開。斷開過程中，發(fā)現(xiàn)處于裸露狀態(tài)的二次弧觸頭（為了方便觀察拆下了弧觸頭的滅弧罩）有打火花現(xiàn)象并伴有響聲，試驗后對二次弧觸頭進行了解剖，發(fā)現(xiàn)其電接觸表面有如煙熏后斑點狀的痕跡，但沒有燒傷；工作觸頭則沒有任何打火現(xiàn)象。表明所設(shè)計的 三級觸頭二次滅弧裝置 取得了成功。 ?穩(wěn)態(tài)試驗與分流量 ? 裝置閉合前，槽電壓為 V，電流 320kA，閉合裝置，槽電壓降低到 V，分流量測試值為 274166A。 ? 穩(wěn)定通流２ 0分鐘，對各部件溫升進行測量，最高溫度不超過８ 0℃ 。 ?短路口操作試驗與分析 ? 本次試驗表明此技術(shù)及裝置應(yīng)用于全電流狀態(tài)下正常工作的 320kA電解槽?；蜷_槽的是完全可行的。根據(jù)此次試驗，項目組完成了第一代產(chǎn)品的研制，已應(yīng)用于中孚實業(yè)鋁業(yè)二分公司320KA電解鋁系列上。 ? 該大電流不停電開關(guān)被命名為 “ 賽爾開關(guān) ” ，“ CELL Switch”（電解槽 Reductin Cell） 賽爾開關(guān) 樣機 賽爾開關(guān) 整體安裝 “ 可變電阻分流法 ” 開槽裝置 ? “ 可變電阻分流 ” 由連接部分和可變電阻部分組成，即 “ 過渡電阻分流 ”的一種形式； ? 真正找到一種電阻無限可調(diào)的材料是十分困難的，本方案設(shè)想這種材料是一種由低電阻開始的導(dǎo)電良好的材料，其電阻值可根據(jù)需要迅速增大，到足夠大；事實上對導(dǎo)電材料而言就接近于斷開，通過研究找到低熔點的特性使其在一定溫度下熔斷； ? 該裝置的核心是可變電阻部分，在電解槽參數(shù)一定時，其決定了電流轉(zhuǎn)移的過程，包括分流量、轉(zhuǎn)移速度及熔斷時間等。 ?“ 可變電阻分流裝置 ” 開槽技術(shù)理論研究 ? 由于這一過程是不可逆的，因此僅適用于開槽過程 ? 先把可變電阻分流裝置并接入短路口兩端，形成短路口的分流回路，在其分流作用下，可以安全打開短路口。 ? 當短路塊斷開后，大部分電流流經(jīng) “ 可變電阻分流裝置 ” ，使其嚴重過負荷而導(dǎo)致溫度急劇上升，溫度上升時其電阻率也會發(fā)生很大的變化。隨著通電時間