Hva er en vakuumbryter: Arbeid og dens applikasjoner

Vacuum interrupter-teknologien ble først introdusert i 1960. Men det er fremdeles en teknologi i utvikling. Etter hvert som tiden går har størrelsen på vakuumavbryteren blitt redusert fra begynnelsen av 1960-tallet på grunn av ulik teknisk utvikling innen dette ingeniørfeltet. En strømbryter er en enhet som avbryter en elektrisk krets for å forhindre uberettiget strøm forårsaket av kortslutning, vanligvis som følge av overbelastning. Den grunnleggende funksjonaliteten er å avbryte strømmen etter at en feil er oppdaget. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over vakuumbryteren og dens funksjon. For å vite mer om effektbrytere, les denne artikkelen Typer av effektbrytere og dens betydning .

Hva er en vakuumbryter?

En vakuumbryter er en slags strømbryter hvor lysbueslukkingen foregår i et vakuummedium. Operasjonen for å slå på og lukke strømbærende kontakter og innbyrdes relatert lysbueavbrudd foregår i et vakuumkammer i bryteren som kalles en vakuumavbryter.

Vakuumbryter

Et vakuum som brukes som lysbueslukkende medium i en effektbryter er kjent som en vakuumbryter fordi vakuum gir høy isolasjonsstyrke på grunn av overlegne lysbueslukkende egenskaper. Dette er egnet for de fleste standardspenningsapplikasjoner fordi vakuumteknologi for høyere spenning ble utviklet, men ikke kommersielt gjennomførbar.

Driften av strømførende kontakter og relatert lysbueavbrudd foregår i et vakuumkammer i bryteren, som er kjent som en vakuumavbryter. Denne avbryteren inkluderer et stålbuekammer i midten av symmetrisk plasserte keramiske isolatorer. Vedlikehold av vakuumtrykk i en vakuumavbryter kan gjøres ved 10–6 bar. Vakuumbryterens ytelse avhenger hovedsakelig av materialet som brukes til strømførende kontakter som Cu / Cr.

Arbeidsprinsipp

De vakuumbryter arbeidsprinsipp Når kretsbryterkontaktene er åpnet i vakuumet, kan det dannes en lysbue mellom kontaktene gjennom metalldampionisering i kontaktene. Men lysbuen kan slukkes enkelt ettersom elektronene, ionene og metalliske dampene genereres gjennom lysbuen, kondenseres raskt over utsiden av CB-kontaktene, slik at den dielektriske styrken raskt kan gjenvinnes.

Det viktigste ved vakuum er at når lysbuen er generert i vakuumet, kan den slukkes raskt på grunn av den raske forbedringshastigheten i vakuumets dielektriske styrke.

Kontaktmateriell

Kontaktmaterialet til VCB må følge følgende egenskaper.

• Høy tetthet
• Kontaktmotstanden må være mindre
• Elektrisk ledningsevne er høy for å passere vanlige laststrømmer uten overoppheting.
• Varmeledningsevnen er høy for å spre raskt den store varmen som produseres gjennom lysbuer.
• Den termioniske funksjonen må være høy for å tillate tidlig bueødeleggelse.
• Tendensen må være lav for å sveise
• Mindre nåværende huggehøyd
• Høy lysbue motstand evne
• Et kokepunkt må være høyt for å redusere buerosjon.
• Gassinnholdet må nedenfor for å sikre lengre levetid
• Lavt damptrykk må være tilstrekkelig til å redusere mengden udelt metalldamp i kammeret.

Konstruksjon av vakuumbryter

Vakuumbryteren består av et stålbue-kammer i de midt-symmetrisk anordnede keramiske isolatorene. Trykket inne i vakuumavbryteren holdes under 10 ^ -4 torr.

Materialet som brukes til strømførende kontakter spiller en viktig rolle i ytelsen til vakuumbryteren. Legeringer som kobbervismut eller kobberkrom er det ideelle materialet for å lage VCB-kontakter.

Vakuumbryterkonstruksjon

Fra figuren vist ovenfor består vakuumbryteren av fast kontakt, en bevegelig kontakt og en vakuumbryter. Den bevegelige kontakten er koblet til styringsmekanismen med rustfritt stål. Bueskjoldene er understøttet av det isolerende huset slik at de dekker disse skjoldene og forhindres i å kondensere på det isolerende kabinettet. Muligheten for en lekkasje er eliminert på grunn av den permanente forseglingen av vakuumkammeret for at et glasskar eller keramisk kar brukes som det ytre isolerende legemet.

Arbeid av vakuumbryter

Tverrsnittet av en vakuumbryter er vist i figuren nedenfor når kontaktene er atskilt på grunn av unormale forhold, en bue er slått mellom kontaktene, buen produseres på grunn av ionisering av metallioner og avhenger veldig av materialet av kontakter.

Bueforstyrrelsen i vakuumavbrytere er forskjellig fra andre typer strømbrytere . Separasjonen av kontakter forårsaker frigjøring av damp som fylles i kontaktrommet. Den består av positive ioner frigjort fra kontaktmaterialet. Damptettheten avhenger av strømmen i buen. Når strømmen synker, reduseres hastigheten for damputslipp, og etter strøm null, gjenvinner mediet sin dielektriske styrke hvis damptettheten reduseres.

Når strømmen som skal avbrytes er veldig liten i vakuum, har buen flere parallelle baner. Totalstrømmen er delt inn i mange parallelle buer som frastøter hverandre og sprer seg over kontaktflaten. Dette kalles en diffus bue som lett kan avbrytes.

Ved høye strømverdier blir buen konsentrert i et lite område. Det forårsaker rask fordampning av kontaktflaten. Avbrytelsen av buen er mulig hvis buen forblir i en diffust tilstand. Hvis den raskt fjernes fra kontaktflaten, vil lysbuen slå tilbake.

Bueutryddelse i vakuumbrytere er sterkt påvirket av kontaktenes materiale og form og teknikken for å vurdere metalldamp. Banens bane holdes i bevegelse slik at temperaturen på et hvilket som helst punkt ikke vil være høy.

Etter den siste bueforstyrrelsen, er det en rask oppbygging av dielektrisk styrke som er spesiell for vakuumbryteren. De er egnet for bytte av kondensator, da det gir en ytelse uten streik. Den lille strømmen blir avbrutt før naturlig strøm null, noe som kan føre til hakking hvis nivå avhenger av kontaktmaterialet.

Nåværende hugging

De strømhakking i vakuumbryteren forekommer hovedsakelig i oljevernbrytere så vel som i luft på grunn av buesøylens ustabilitet. I vakuumbrytere avhenger strømhakking hovedsakelig av damptrykket, samt egenskapene til elektronutslipp i kontaktmaterialet. Så, nivået av hakking påvirkes også av varmeledningsevnen, når varmeledningsevnen er mindre, vil huggehøyden være under.

Det er mulig å redusere det nåværende nivået hvor hakking skjer ved å velge et kontaktmateriale for å gi rikelig metaldamp for å la strømmen nærme seg en ekstremt lav verdi, men dette gjøres ikke ofte fordi det påvirker dielektrisk kraft dårlig.

Egenskaper for vakuumbrytere

Isolasjonsmediet til vakuumbryteren er høyt for lysbueutryddelse sammenlignet med andre typer strømbrytere. Trykket i vakuumavbryteren er rundt 10-4 strøm som inkluderer svært få molekyler i avbryteren. Denne bryteren har stort sett to ekstraordinære egenskaper som følgende.

Sammenlignet med andre isolasjonsmedier som brukes i effektbryterne, er denne strømbryteren et overlegen dielektrisk medium. Det er overlegen sammenlignet med andre medier bortsett fra SF6 og luft fordi disse brukes ved høyt trykk.

Når en lysbue er åpnet separat ved å flytte kontaktene i et vakuum, vil det oppstå et brudd ved hovedstrømens null. Ved avbrudd av denne buen vil deres dielektriske styrke øke opptil tusen ganger sammenlignet med andre typer brytere.

Disse egenskapene vil gjøre strømbryterne mer dyktige, mindre vekt og mindre kostnader. Levetiden til disse effektbryterne er høy sammenlignet med andre effektbrytere, og de trenger ikke noe vedlikehold.

vakuumbryterdeler er vakuumavbryter, terminaler, fleksible tilkoblinger, støtteisolatorer, betjeningsstang, festestang, vanlig driftsskift, betjening av mais, låsekam, lagerfjær, brytfjær, lastfjær og hovedledd.

Det er forskjellige typer vakuumbrytere er tilgjengelige basert på produsentene som er diskutert nedenfor.

Mitsubishi vakuumbryter

Disse effektbryterne er produsert av Mitsubishi Electric. De gir høy sikkerhet, pålitelighet og miljøbeskyttelse. Mitsubishi VCB har følgende funksjoner.

• Utvalget av produkter er bredt
• Ingen krav til de seks spesielle farlige materialene.
• Materialnavnet er illustrert over de viktigste plastdelene
• Strukturen er sammenleggbar for å montere rammen
• Enkelt vedlikehold

Siemens vakuumbryter

Siemens vakuumbrytere er SION 3AE5, som brukes i alle typiske koblingsapplikasjoner, som i industrielle nettverk og middels spenningsfordeling, som spenner fra kortslutningsstrømmer og byttebelastning til samleskinneseksjoner eller tilkoblingsnettverk. Den solide strukturen, inkludert minste dybde og bredde, vil bidra til å redusere nødvendigheten av forskjellige paneler.

Så disse bryterne er tilgjengelige via en valgfri jordingsbryter for plugin-versjoner og fast montering. Hovedtrekkene til denne strømbryteren inkluderer følgende.

• Veldig enkelt å installere i luftisolert mellomspenningsutstyr
• Påliteligheten er høy
• Design er kompakt
• Fjernbytte gjennom fjernkontrollenheten
• Planleggingskostnadene er lave
• Levetiden er lang
• Vedlikehold er enkelt

Vakuumbryterprøving

Generelt brukes bryterprøving hovedsakelig for å teste både ytelsen til de separate brytermekanismene, så vel som det totale utløsersystemets timing. Når vakuumavbruddere er designet ellers brukt innmark, er det hovedsakelig tre typer tester som brukes for å autentisere funksjonen som kontaktmotstand, høyt potensial motstand og lekkasjetest.

Forskjellen mellom vakuumkontaktorenhet og vakuumbryter

En vakuumbryter trekker gjennom en feil som en jordfeil, kortslutning, over / under spenning. En kontaktor utføres vanligvis i serie gjennom en sikring som sørger for å unngå feilstrøm. Hovedforskjellen mellom vakuumkontaktorenheten og vakuumbryteren er oppført nedenfor basert på forskjellige egenskaper.

Fordeler med VCB

Vacuum tilbyr den største isolasjonsstyrken. Så den har ekstremt overlegne bueslukkende egenskaper enn noe annet medium.

• Vakuumbryteren har lang levetid.
• I motsetning til Oil Circuit Breaker (OCB) eller air blast Circuit Breaker (ABCB), unngås eksplosjonen av VCB. Dette forbedrer sikkerheten til driftspersonellet.
• Ingen brannfare
• Vakuum CB er raskt i drift, så ideell for feilsøking. VCB er egnet for gjentatt bruk.
• Vakuumbrytere er nesten vedlikeholdsfrie.
• Ingen eksos av gass til atmosfæren og lydløs drift.

Ulemper med VCB

• Den største ulempen med VCB er at den er uøkonomisk ved spenninger som overstiger 38 kV.
• Kostnaden for bryteren blir for høy ved høyere spenninger. Dette skyldes det faktum at det ved høye spenninger (over 38 kV) kreves at mer enn to nummer på strømbryteren er koblet i serie.
• Videre er VCB-produksjonen uøkonomisk hvis den produseres i små mengder.

Bruk av vakuumbryter

Vakuumbryteren er i dag anerkjent som den mest pålitelige strømavbruddsteknologien for mellomspenningsutstyr. Det krever minimum vedlikehold sammenlignet med andre strømbryterteknologier.

Teknologien er hovedsakelig egnet for hovedsakelig mellomstore applikasjoner. For vakuum med høyere spenning er det utviklet teknologi, men det er ikke kommersielt gjennomførbart. Vakuumbrytere brukes i metallbelagte bryterutstyr og også i porselenbrytere.

Dermed handler dette om Vakuumbryter (VCB) fungerer og applikasjoner. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet. Videre, enhver tvil angående dette konseptet eller å implementere noe elektriske og elektroniske prosjekter ideer , vennligst gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, Hva er arbeidsprinsippet til VCB ?