Hvad er en vakuumafbryder: Arbejde og dens applikationer

Vacuum interrupter-teknologien blev først introduceret i året 1960. Men det er stadig en teknologi, der udvikler sig. Efterhånden som tiden går, er størrelsen af ​​vakuumafbryderen reduceret fra sin tidlige 1960-størrelse på grund af forskellig teknisk udvikling inden for dette tekniske område. En afbryder er en enhed, der afbryder et elektrisk kredsløb for at forhindre uberettiget strøm forårsaget af en kortslutning, typisk som følge af en overbelastning. Dens grundlæggende funktionalitet er at afbryde strømmen, når en fejl er opdaget. Denne artikel diskuterer en oversigt over vakuumafbryderen og dens funktion. For at vide mere om afbrydere, læs denne artikel Typer af afbrydere og dens betydning .

Hvad er en vakuumafbryder?

En vakuumafbryder er en slags afbryder, hvor lysbueslukningen finder sted i et vakuummedium. Operationen til at tænde og lukke strømførende kontakter og indbyrdes forbundet lysbuesafbrydelse finder sted i et vakuumkammer i afbryderen, der kaldes en vakuumafbrydere.

Vakuumafbryder

Et vakuum, der bruges som lysbueslukningsmedium i en afbryder, er kendt som en vakuumafbryder, fordi vakuum giver høj isoleringsstyrke på grund af overlegne bueskylningsegenskaber. Dette er velegnet til de fleste standardspændingsapplikationer, fordi vakuumteknologi blev udviklet til højere spænding, men ikke kommercielt mulig.

Betjeningen af ​​strømførende kontakter og relaterede lysbuesafbrydelser finder sted inden i et vakuumkammer i afbryderen, der er kendt som en vakuumafbryder. Denne afbryder inkluderer et stålbue-kammer i midten af ​​symmetrisk placerede keramiske isolatorer. Vedligeholdelsen af ​​vakuumtrykket i en vakuumafbryder kan udføres ved 10–6 bar. Vakuumafbryderens ydeevne afhænger hovedsageligt af det materiale, der anvendes til strømførende kontakter som Cu / Cr.

Arbejdsprincip

Det vakuumafbryder fungerer princip er, når afbryderkontakterne åbnes inden i vakuumet, kan der dannes en lysbue mellem kontakterne gennem metaldampionisering i kontakterne. Men lysbuen kan slukkes let, da elektroner, ioner og metaldampe genereres i hele lysbuen, kondenseres hurtigt over ydersiden af ​​CB-kontakterne, så den dielektriske styrke kan hurtigt genvindes.

Det vigtigste træk ved et vakuum er, at når lysbuen er genereret inden i vakuumet, kan den slukkes hurtigt på grund af den hurtige forbedringshastighed i vakuumets dielektriske styrke.

Kontaktmateriale

Kontaktmaterialet til VCB'er skal følge følgende egenskaber.

• Stor tæthed
• Kontaktmodstand skal være mindre
• Elektrisk ledningsevne er høj for at passere sædvanlige belastningsstrømme uden overophedning.
• Varmeledningsevne er høj for hurtigt at sprede den store varme, der produceres gennem lysbuer.
• Den termioniske funktion skal være høj for at muliggøre tidlig bueødelæggelse.
• Tendensen skal være lav til svejsning
• Mindre aktuelt huggehøjde
• Høj bue modstand kapacitet
• Et kogepunkt skal være højt for at mindske buerosion.
• Gasindholdet skal nedenfor for at sikre længere levetid
• Lavt damptryk skal være tilstrækkeligt til at mindske mængden af ​​udskillelig metaldamp inde i kammeret.

Konstruktion af vakuumafbryder

Vakuumafbryderen omfatter et stålbue-kammer i de midtsymmetrisk arrangerede keramiske isolatorer. Trykket inde i vakuumafbryderen holdes under 10 ^ -4 torr.

Materialet, der anvendes til strømførende kontakter, spiller en vigtig rolle i vakuumafbryderens ydeevne. Legeringer som kobbervismut eller kobberkrom er det ideelle materiale til at skabe VCB-kontakter.

Vakuumafbryderkonstruktion

Fra ovenstående figur består vakuumafbryderen af ​​fast kontakt, en bevægelig kontakt og en vakuumafbryder. Den bevægelige kontakt er forbundet med kontrolmekanismen ved hjælp af rustfrit stålbælge. Bueskærmene er understøttet af det isolerende hus, så de dækker disse skærmene og forhindres i at kondensere på det isolerende kabinet. Muligheden for en lækage elimineres på grund af den permanente forsegling af vakuumkammeret, for at en glasbeholder eller keramisk beholder anvendes som det ydre isolerende legeme.

Arbejde af vakuumafbryder

Sektionssnittet af en vakuumafbryder er vist i nedenstående figur, når kontakterne er adskilt på grund af nogle unormale forhold, en bue rammes mellem kontakterne, buen produceres på grund af ionisering af metalioner og afhænger meget af materialet af kontakter.

Bueforstyrrelsen i vakuumafbrydere er forskellig fra andre typer afbrydere . Adskillelsen af ​​kontakter forårsager frigivelse af damp, der fyldes i kontaktrummet. Den består af positive ioner frigjort fra kontaktmaterialet. Dampdensiteten afhænger af strømmen i lysbuen. Når strømmen falder, falder hastigheden for dampudgivelse, og efter strøm nul genvinder mediet sin dielektriske styrke, hvis damptætheden reduceres.

Når den strøm, der skal afbrydes, er meget lille i vakuum, har buen flere parallelle stier. Den samlede strøm er opdelt i mange parallelle buer, der afviser hinanden og spredes over kontaktfladen. Dette kaldes en diffus bue, som let kan afbrydes.

Ved høje strømværdier koncentreres lysbuen i et lille område. Det forårsager hurtig fordampning af kontaktoverfladen. Afbrydelse af buen er mulig, hvis buen forbliver i en diffust tilstand. Hvis den hurtigt fjernes fra kontaktoverfladen, vil lysbuen slå igen.

Bueudryddelse i vakuumafbrydere påvirkes i høj grad af kontakternes materiale og form og teknikken til at overveje metaldamp. Stien til buen holdes i bevægelse, så temperaturen på et hvilket som helst tidspunkt ikke vil være høj.

Efter den sidste lysbuesafbrydelse er der en hurtig opbygning af dielektrisk styrke, som er ejendommelig for vakuumafbryderen. De er velegnede til skifte af kondensator, da det giver en re-strik-fri ydelse. Den lille strøm afbrydes før den naturlige strøm nul, hvilket kan forårsage hakning, hvis niveau afhænger af kontaktmaterialet.

Nuværende hugning

Det strømskæring i vakuumafbryderen forekommer hovedsageligt inden for olieafbrydere såvel som i luft på grund af buesøjles ustabilitet. I vakuumafbrydere afhænger strømhakning hovedsageligt af dampens tryk såvel som egenskaberne ved elektronemission i kontaktmaterialet. Så huggehøjden påvirkes også af varmeledningsevnen, når varmeledningsevnen er mindre, vil huggehøjden være under.

Det er muligt at reducere det nuværende niveau, ved hvilket huggning sker ved at vælge et kontaktmateriale for at tilvejebringe rigelig metaldamp for at lade den nuværende tilgang til en ekstremt lav værdi, men dette gøres ikke ofte, fordi det påvirker dielektrisk effekt dårligt.

Egenskaber for vakuumafbrydere

Isoleringsmediet i vakuumafbryderen er højt til lysudslettelse sammenlignet med andre typer afbrydere. Trykket i vakuumafbryderen er omkring 10-4 torrent, hvilket inkluderer meget få molekyler i afbryderen. Denne afbryder har for det meste to ekstraordinære egenskaber som følgende.

Sammenlignet med andre isolerende medier, der er anvendt i afbrydere, er denne afbryder et overlegen dielektrisk medium. Det er overlegen sammenlignet med andre medier bortset fra SF6 og luft, fordi disse bruges ved højt tryk.

Når en bue åbnes separat ved at flytte kontakterne i et vakuum, vil der opstå et brud ved hovedstrømmen nul. Ved afbrydelse af denne bue vil deres dielektriske styrke stige op til tusind gange sammenlignet med andre slags afbrydere.

Disse egenskaber vil gøre afbrydere mere dygtige, mindre vægt såvel som mindre omkostninger. Levetiden for disse afbrydere er høj sammenlignet med andre afbrydere, og de har ikke brug for nogen vedligeholdelse.

vakuumafbryderdele er vakuumafbrydere, terminaler, fleksible forbindelser, støtteisolatorer, betjeningsstang, forbindelsesstang, fælles driftsskift, betjening af majs, låsekam, frembringelse af fjeder, brydningsfjeder, belastningsfjeder og hovedled.

Der er forskellige typer vakuumafbrydere fås baseret på producenterne, som diskuteres nedenfor.

Mitsubishi vakuumafbryder

Disse afbrydere er produceret af Mitsubishi Electric. De giver høj sikkerhed, pålidelighed og miljøbeskyttelse. Mitsubishi VCB'er har følgende funktioner.

• Sortimentet af produkter er bredt
• Intet krav til de seks særlige farlige materialer.
• Materialets navn er illustreret over de vigtigste plastdele
• Strukturen er foldbar for at montere rammen
• Let vedligeholdelse

Siemens vakuumafbryder

Siemens vakuumafbrydere er SION 3AE5, som bruges i alle typiske skifteapplikationer som i industrielle netværk og mellemspændingseffektfordeling, der spænder fra kortslutningsstrømme & skiftbelastning til samleskæringssektioner eller tilslutningsnetværk. Deres solide struktur inklusive de mindste dybde- og breddimensioner hjælper med at mindske nødvendigheden af ​​forskellige paneler.

Så disse afbrydere kan fås via en valgfri jordforbindelse til plug-in versioner og fast montering. De vigtigste funktioner i denne afbryder inkluderer følgende.

• Meget enkel at installere inden for luftisoleret mellemspændingsudstyr
• Pålideligheden er høj
• Design er kompakt
• Fjernskift via fjernbetjeningen
• Planlægningsomkostningerne er lave
• Levetiden er lang
• Vedligeholdelse er let

Vakuumafbrydertest

Generelt bruges afbryderprøvning hovedsageligt til at teste både de separate koblingsmekanismers ydeevne såvel som det samlede udløsersystems timing. Når vakuumafbrydere er designet ellers anvendt inden for marken, er der hovedsagelig tre slags tests, der bruges til at autentificere deres funktion som kontaktmodstand, højt potentiale modstå og lækagehastighedstesten.

Forskel mellem vakuumkontaktorenhed og vakuumafbryder

En vakuumafbryder slår igennem en fejl som en jordfejl, kortslutning, over / under spænding. En kontaktor udføres normalt i serie gennem en sikring, der sørger for at undgå fejlstrøm. Hovedforskellen mellem vakuumkontaktorenheden og vakuumafbryderen er angivet nedenfor baseret på forskellige egenskaber.

Fordele ved VCB

Vacuum tilbyder den største isolerende styrke. Så det har ekstremt overlegne lysdæmpende egenskaber end noget andet medium.

• Vakuumafbryderen har lang levetid.
• I modsætning til Oil Circuit Breaker (OCB) eller air blast Circuit Breaker (ABCB) undgås eksplosionen af ​​VCB. Dette forbedrer driftspersonalets sikkerhed.
• Ingen brandfare
• Vakuum-CB'en er hurtig i drift, så ideel til fejlfinding. VCB er velegnet til gentagen drift.
• Vakuumafbrydere er næsten vedligeholdelsesfri.
• Ingen udstødning af gas til atmosfæren og lydløs drift.

Ulemper ved VCB

• Den største ulempe ved VCB er, at den er uøkonomisk ved spændinger, der overstiger 38 kV.
• Omkostningerne ved afbryderen bliver for høje ved højere spændinger. Dette skyldes, at der ved høje spændinger (over 38 kV) kræves, at mere end to numre af afbryderen er forbundet i serie.
• Desuden er produktion af VCB'er uøkonomisk, hvis de produceres i små mængder.

Anvendelser af vakuumafbryder

Vakuumafbryderen er i dag anerkendt som den mest pålidelige strømafbrydelsesteknologi til mellemspændingsudstyr. Det kræver minimal vedligeholdelse sammenlignet med andre afbryderteknologier.

Teknologien er hovedsagelig velegnet til hovedsageligt mellemspændingsapplikationer. For vakuum med højere spænding er der udviklet teknologi, men det er ikke kommercielt muligt. Vakuumafbrydere anvendes i metalbeklædte koblingsudstyr og også i afbrydere i porcelæn.

Således handler det hele om Vakuumafbryder (VCB) fungerer og applikationer. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept. Desuden enhver tvivl om dette koncept eller til at implementere nogen elektriske og elektroniske projekter ideer , giv venligst din feedback ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, Hvad er arbejdsprincippet for VCB ?