Вакуумен прекъсвач - Проектиране и работа

Прекъсвач за вакуум - Това е най-новото високоволтово комутационно устройство, което се използва широко в разпределителните мрежи. Какво е това устройство?

Обща информация

Вакуумни прекъсвачи - апарати за високо напрежение за превключване (периодично превключване и включване) променлив ток в работни и аварийни режими (късо съединение). Електрическа дъга, което се случва между контактите на устройството по време на късо съединение, угасва. По целия свят такова устройство като вакуум прекъсвач придобива все по-голяма популярност в сравнение с неговите предшественици (петролни и нискомаслени устройства). В мрежи с напрежение до 35 киловолта в Китай, използването им е почти 100%, в развитите страни на Европа достига 70%.

дизайн

Вакуумният прекъсвач се състои от два основни елемента: движещи се и фиксирани контакти. Устройството има три полюса, върху които са монтирани фазово монтирани електромагнитни задвижки. Те се поставят на една основа. Фазовите задвижвания, които се намират вътре в комутатора, са механично свързани помежду си с общ вал, синхронизирайки фазите, като ги предпазват от непълни фазови режими и използват допълнителни контакти. Той също така механично блокира съседни комутационна апаратура, контролира индикацията за положението на контактите на превключвателя.

Принцип на действие

Вакуумният прекъсвач (10 kV, 6 kV, 35 kV - няма значение) има определен принцип на действие. Когато контактите се отворят в пролуката (във вакуум), токът на превключване създава електрически разряд - дъга. Неговото съществуване се поддържа от изпаряващия се метал от повърхността на самите контакти в празнината с вакуума. Плазмата е проводящ елемент, образуван от двойки йонизиран метал. Той поддържа условията за протичане на електрически ток. В този момент, когато кривата на променлив ток минава през нула, електрическата дъга започва да избледнява, а металната пара действително незабавно (в рамките на десет микросекунди) възстановява електрическата сила на вакуума, кондензираща върху контактните повърхности и вътре в дъговата камера. По това време напрежението се възстановява на контактите, които до този момент вече са разведени. Ако след възстановяването на напрежението останат прегряти локални зони, те могат да станат източници на емисии на заредени частици, което ще доведе до вакуумно разрушаване и протичане на ток. За целта се използва дъгов контрол, топлинният поток се разпределя равномерно по контактите.

Вакуумният превключвател, чиято цена зависи от производителя, благодарение на неговите експлоатационни свойства, може да спести значително количество ресурси. В зависимост от напрежението, производителя, изолацията, цените могат да варират от $ 1500. до 10 000 куб

достойнство

Вакуумният прекъсвач 6 kV - 35 kV има абсолютни предимства пред другите видове комутационни устройства от подобно предназначение. Ние ги изброяваме.

1. Security. Вакуумният прекъсвач 6 kV - 35 kV е много по-лек от аналозите (с еднакви параметри на номиналните напрежения и токове). Малките динамични натоварвания, ниската енергийна мощност, липсата на течове на газове и маслото, безшумната работа го правят удобен и абсолютно безопасен по отношение на екологичните и експлозивни свойства.
2. Автономна работа. Всмукателната вакуумна камера е автономна, т.е. няма нужда да се попълва околната среда. Това намалява разходите за работа на превключващото устройство.
3. Висока скорост, значителен механичен ресурс. Основната причина - ходът на контактите (разстоянието между тях) във вакуумната камера, която потиска дъгата, е само десет милиметра. За автоматични прекъсвачи с масло това разстояние достига няколкостотин милиметра. Естествено, силата на самия вакуум при разрушаване е много по-висока от тази на средата за изчезване на въздуха и маслената дъга.

В допълнение, не забравяйте да споменете следните опции.

1. Съпротивление при превключване, висок ресурс, ниски разходи за поддръжка. Броят на прекъсванията на оперативния ток без ремонти и ревизии е десетки хиляди. Вакуумният превключвател може да се изключи токове на късо съединение варира от няколко десетки до няколко стотин пъти (в зависимост от производителя и величината на ударния ток и неговия периодичен компонент). Например: маслените превключватели се нуждаеха от ревизия само след няколко стотин прекъсвания на работния ток и до десет прекъсвания на токове на късо съединение. Въздушни превключватели - съответно от 1000 до 2000 и от 5 до 15.
2. Надеждност на работата. Броят на отказите на “вакуумник” е много по-нисък от този на традиционните комутатори.