Vakuumski prekinjevalec, znan tudi kot vakuumska stikalna cev, je osrednja komponenta srednje in visokonapetostnega stikala za napajanje. Njegova glavna funkcija je hitro ugasniti oblok in zatreti tok po izklopu srednje in visokonapetostnega tokokroga od napajanja z odlično izolacijo vakuuma v cevi, da se izogne nesrečam in nepričakovanim dogodkom. Uporablja se predvsem v sistemih za nadzor prenosa in distribucije električne energije, pa tudi v metalurgiji, rudarstvu, naftni, kemični industriji, železnici, radiodifuziji, komunikacijah, industrijskem visokofrekvenčnem ogrevanju in drugih sistemih za distribucijo električne energije. Ima značilnosti varčevanja z energijo, varčevanja z materialom, preprečevanja požarov, preprečevanja eksplozij, majhnosti, dolge življenjske dobe, nizkih stroškov vzdrževanja, zanesljivega delovanja in brez onesnaževanja. Vakuumski odklopnik se glede na uporabo deli na prekinjevalec za odklopnike in prekinjevalec za bremenska stikala. Odklopnik za odklopnike se uporablja predvsem v transformatorskih postajah in objektih elektroenergetskega omrežja v elektroenergetskem sektorju, prekinjevalnik za bremenska stikala pa se uporablja predvsem za končne uporabnike električnega omrežja.
1. Zrakotesen izolacijski sistem
Zrakotesen izolacijski sistem je sestavljen iz nepredušne izolacijske lupine iz stekla ali keramike, gibljivega končnega pokrova, fiksnega končnega pokrova in meha iz nerjavečega jekla. Da bi zagotovili dobro zrakotesnost med steklom, keramiko in kovino, mora imeti poleg strogih operativnih postopkov pri tesnjenju tudi sam material minimalno prepustnost zraka, notranji izpust zraka pa mora biti omejen na minimalno vrednost. Vloga meha iz nerjavečega jekla ni le izolacija vakuumskega stanja znotraj komore za gašenje vakuumskega obloka od zunanjega atmosferskega stanja, temveč tudi omogočanje premikanja gibljivega kontakta in gibljive prevodne palice v določenem območju za dokončanje zapiranja in odklopa delovanja vakuumskega stikala.
2. Prevodni sistem
Fiksna prevodna palica, fiksna površina obloka, fiksni kontakt, gibljivi kontakt, gibljiva površina obloka in gibljiva prevodna palica sestavljajo prevodni sistem komore za gašenje obloka. Fiksna prevodna palica, fiksna površina obloka in fiksni kontakt se skupaj imenujejo fiksne elektrode, gibljivi kontakt, gibljiva površina obloka in gibljiva prevodna palica pa se skupaj imenujejo gibljive elektrode. Ko so vakuumski odklopnik, vakuumsko obremenitveno stikalo in vakuumski kontaktor, ki ga sestavlja vakuumska obločna komora, zaprti, delovni mehanizem zapre oba kontakta s premikanjem gibljive prevodne palice in s tem zaključi povezavo vezja. Da bi čim bolj zmanjšali kontaktni upor med obema kontaktoma, ohranili stabilnost in zagotovili, da ima obločna komora dobro mehansko trdnost, ko vzdrži dinamični stabilni tok, je vakuumsko stikalo opremljeno z vodilnim tulcem na enem koncu premikajoče se prevodne palice in komplet kompresijskih vzmeti se uporablja za vzdrževanje nazivnega tlaka med obema kontaktoma. Ko vakuumsko stikalo prekine tok, se dva kontakta obločne komore ločita in med njima nastane oblok, dokler oblok ne ugasne, ko tok naravno preide skozi ničlo, s čimer se zaključi prekinitev tokokroga.
3. Zaščitni sistem
Zaščitni sistem gasilnega aparata z vakuumskim oblokom je v glavnem sestavljen iz zaščitnega cilindra, zaščitnega pokrova in drugih delov.
Glavne funkcije zaščitnega sistema so:
(1) Preprečite, da bi ob stiku med postopkom obloka nastala velika količina kovinskih hlapov in kapljic tekočine, ki bi onesnažile notranjo steno izolacijske lupine in povzročile
Posledično se zmanjša izolacijska trdnost ovoja vakuumskega prekinjevalca ali pa pride do preplaha.
(2) Izboljšanje porazdelitve električnega polja znotraj vakuumskega prekinjevalnika prispeva k miniaturizaciji izolacijske lupine vakuumskega prekinjevalnika, zlasti pri visoki napetosti.
Pomemben učinek ima miniaturizacija napetostnih vakuumskih prekinjevalnikov.
(3) Absorbira del energije obloka in kondenzira produkte obloka. Še posebej, ko vakuumski gasilni aparat prekine tok kratkega stika, oblok
Večino ustvarjene toplotne energije absorbira zaščitni sistem, kar je koristno za izboljšanje dielektrične obnovitvene trdnosti med kontakti. Zaščitni sistem absorbira oblok
Večja kot je količina izdelka, večja je energija, ki jo absorbira, kar ima dobro vlogo pri povečanju prekinitvene zmogljivosti vakuumskega prekinjevalca.
4. Stiki
Stiki so deli, kjer nastanejo in ugasnejo obloki, zahteve glede materialov in konstrukcij pa so razmeroma visoke.
4.1 Za kontaktne materiale veljajo naslednje zahteve:
(1) Visoka prekinitvena zmogljivost. Sam material mora imeti visoko električno prevodnost, nizko toplotno prevodnost, visoko toplotno kapaciteto in nizko toplotno emisijsko zmogljivost elektronov.
(2) Visoka prebojna napetost. Višja kot je prebojna napetost, večja je obnovitvena trdnost dielektrika, kar je koristno za gašenje obloka.
(3) Visoka odpornost na električno korozijo. To pomeni, da lahko prenese obločno erozijo in ima nizko izhlapevanje kovin.
(4) Odpornost proti talilnemu varjenju.
(5) Nizka vrednost izklopnega toka, po možnosti pod 2,5 A.
(6) Nizka vsebnost plina.
Trenutno je kontaktni material komore za gašenje vakuumskega obloka odklopnika večinoma izdelan iz zlitine bakra in kroma, pri čemer baker in krom predstavljata vsak po 50 %. Pločevina iz zlitine bakra in kroma je privarjena na zadnji površini zgornjega in spodnjega kontakta, debelina pa je običajno 3 mm. Ostalo se imenuje kontaktni sedež, ki je lahko izdelan iz bakra brez kisika.
4.2 Struktura kontakta
Kontaktna struktura ima velik vpliv na prekinitveno zmogljivost komore za gašenje obloka. Učinek gašenja obloka z uporabo različnih kontaktnih struktur je drugačen. V zgodnjih dneh so uporabljali preproste cilindrične kontakte. Čeprav je bila struktura preprosta, izklopna zmogljivost ni mogla izpolniti zahtev odklopnika in je lahko prekinil samo tokove pod 10kA. Trenutno se uporabljajo samo vakuumska obremenitvena stikala, visokonapetostni vakuumski kontaktorji in druge vakuumske stikalne cevi. Trenutno se pogosto uporablja
kontakti so spiralno žlebasti strukturni kontakti, čašasti strukturni kontakti z nagnjenimi utori in vzdolžni kontakti čašaste strukture magnetnega polja, med katerimi so glavni kontakti vzdolžne čašaste strukture magnetnega polja.
5. Meh
Meh vakuumskega prekinjevalnika je v glavnem odgovoren za zagotavljanje, da se gibljiva elektroda giblje znotraj določenega območja in dolgo časa vzdržuje visok vakuum ter zagotavlja, da ima vakuumski prekinjevalec visoko mehansko življenjsko dobo. Meh vakuumskega prekinjevalnika so tankostenske komponente iz nerjavečega jekla debeline 0.1~0.2mm. Med postopkom odpiranja in zapiranja vakuumskega stikala se meh prekinitvene naprave razteza in krči, prečni prerez meha pa je podvržen spremenljivi obremenitvi, zato je treba življenjsko dobo meha določiti glede na ponavljajoče se količino raztezanja in krčenja ter pritisk uporabe. Življenjska doba meha je povezana s temperaturo ogrevanja delovnih pogojev. Ko vakuumski prekinjevalec prekine velik kratkostični tok, se preostala toplota prevodne palice prenese na meh, kar povzroči dvig temperature meha. Ko zvišanje temperature doseže določeno raven, bo to vplivalo na utrujenost meha
6. Načelo delovanja
Vakuumski prekinjevalec je električna vakuumska naprava, ki uporablja par kontaktov, zatesnjenih v vakuumu, za izvedbo povezovalnih in odklopnih funkcij napajalnega tokokroga. Uporablja medij za izolacijo sedeža z visokim vakuumom. Ko odklopi določeno vrednost toka, se premikajoči in fiksni kontakti skrčijo na določeno točko ali točke, kjer so se kontakti pravkar ločili v trenutku ločitve, kar povzroči močno povečanje upora med elektrodama in hitro povečanje temperature, dokler kovina elektrode izhlapi in nastane izredno visoka električna poljska jakost, kar povzroči hudo emisijo polja in razpad reže, kar povzroči vakuumski oblok. Ko se delovni tok približa ničli in se kontaktna razdalja poveča, se plazma vakuumskega obloka hitro razširi naokoli. Ko obločni tok preseže ničlo, se medij v kontaktni reži hitro spremeni iz prevodnika v izolator, tako da se tok prekine in postopek prekinitve se konča.
Kot profesionalni proizvajalecvakuumski prekinjevalec, dobro se zavedamo njegovega pomena in smo zavezani k zagotavljanju visokokakovostnih izdelkov in storitev strankam. Za več informacij nas kontaktirajte.
Email: jasmine@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 13584708127
