Vaakum-katkestaja tehnoloogia võeti esmakordselt kasutusele aastal 1960. Kuid siiski on see arenev tehnoloogia. Aja jooksul on vaakumkaitsme suurus 1960. aastate algusest vähenenud, kuna tehnikaalad on selles insenerivaldkonnas erinevad. Kaitselüliti on seade, mis katkestab elektrilülituse, et vältida põhjendamatut voolu, mille põhjustab tavaliselt ülekoormusest tulenev lühis. Selle põhifunktsiooniks on voolu katkestamine pärast rikke avastamist. Selles artiklis käsitletakse vaakumkaitselüliti ja selle töö ülevaadet. Kaitselülitite kohta lisateabe saamiseks lugege seda artiklit Kaitselülitite tüübid ja nende tähtsus .

Mis on vaakumkaitselüliti?

Vaakumkaitselüliti on omamoodi kaitselüliti, kus kaare kustutamine toimub vaakumkeskkonnas. Voolukandekontaktide sisselülitamine ja sulgemine ning omavahel seotud kaare katkestamine toimub kaitselüliti vaakumkambris, mida nimetatakse vaakumikatkestajaks.

Vaakumkaitselüliti

Vaakumit, mida kasutatakse kaitselüliti kaarekustutusvahendina, nimetatakse vaakumkaitselülitiks, kuna vaakum annab kõrgete kaarekustutusomaduste tõttu kõrge isolatsioonitugevuse. See sobib enamiku standardsete pingerakenduste jaoks, kuna kõrgema pinge jaoks töötati vaakumtehnoloogia välja, kuid see ei ole kaubanduslikult teostatav.

Voolu kandvate kontaktide töö ja sellega seotud kaare katkestamine toimub kaitselüliti vaakumkambris, mida tuntakse vaakumkatkestajana. See katkestaja sisaldab terasest kaarekambrit sümmeetriliselt asetatud keraamiliste isolaatorite keskel. Vaakumirõhku saab vaakumrõhk säilitada temperatuuril 10–6 baari. Vaakumkaitselüliti jõudlus sõltub peamiselt voolu kandvate kontaktide, näiteks Cu / Cr, materjalist.

Tööpõhimõte

The vaakumkaitselüliti tööpõhimõte see tähendab, et kui kaitselüliti kontaktid on vaakumis avatud, võib kontaktides olevate metalliaurude kaudu tekitada kaare kontaktide vahel. Kuid kaare saab hõlpsasti summutada, kui kogu kaarel tekivad elektronid, ioonid ja metalliaurud kondenseeruvad kiiresti CB-kontaktide väliskülgedele, nii et dielektrilise tugevuse saab kiiresti taastada.

Vaakumi kõige olulisem omadus on see, et kui kaar tekib vaakumis, saab selle vaakumi dielektrilise tugevuse kiire paranemise tõttu kiiresti kustutada.

Kontaktmaterjalid

VCB-de kontaktmaterjal peab järgima järgmisi omadusi.

Suur tihedus
Kontakttakistus peab olema väiksem
Elektrijuhtivus on kõrge tavaliste koormusvoolude läbimiseks ilma ülekuumenemiseta.
Soojusjuhtivus on kõrge, et kogu kaarega tekkiv suur soojus kiiresti hajutada.
Termionaalne funktsioon peab olema kõrge, et võimaldada kaare varajast hävitamist.
Keevitamiseks peab kalduvus olema madal
Vähem praegust tükeldamistaset
Kõrge kaarekindluse võime
Kaareerosiooni vähendamiseks peab keemistemperatuur olema kõrge.
Pikema tööea tagamiseks peab gaasi sisaldus olema madalam
Madal aururõhk peab olema piisav jagamatu metalliauru koguse vähendamiseks kambris.

Vaakumkaitselüliti ehitus

Vaakumkaitselülitil on keskel sümmeetriliselt paigutatud keraamilised isolaatorid teraskaarekambriga. Alarõhu katkestaja sees hoitakse rõhku alla 10 ^ -4 torr.

Voolu kandvate kontaktide jaoks kasutatav materjal mängib vaakumkaitselüliti töös olulist rolli. Sellised sulamid nagu Vask-vismut või vask-kroom on ideaalsed materjalid VCB-kontaktide loomiseks.

Vaakumkaitselüliti ehitus

Ülaltoodud jooniselt koosneb vaakumkaitselüliti fikseeritud kontaktist, liikuvast kontaktist ja vaakumkaitsest. Liikuv kontakt on juhtimismehhanismiga ühendatud roostevabast terasest kolbi abil. Kaarekilbid toetatakse isoleerkorpusele nii, et need katavad need kilbid ja väldivad nende kondenseerumist isolatsioonikorpuses. Lekke võimalus on välistatud vaakumkambri püsiva tihendamise tõttu, kuna välise isoleeriva korpusena kasutatakse klaasanumat või keraamilist anumat.

Vaakumkaitselüliti töö

Vaakumkaitselüliti ristlõige on näidatud allpool toodud joonisel, kui kontaktid on mõnede ebanormaalsete tingimuste tõttu eraldatud, kontaktide vahel lööb kaar, kaar tekib metalliioonide ionisatsiooni tõttu ja sõltub väga palju materjalist kontaktide kohta.

Kaarekatkestus vaakumkaitsmetes erineb teistest kaitselülitid . Kontaktide eraldamine põhjustab auru eraldumist, mis täidetakse kontaktruumis. See koosneb kontaktmaterjalist vabanenud positiivsetest ioonidest. Aurutihedus sõltub kaare voolust. Kui vool väheneb, väheneb auru eraldumise kiirus ja pärast voolu nulli taastab keskkond auru tiheduse vähendamisel oma dielektrilise tugevuse.

Kui katkestatav vool on vaakumis väga väike, on kaarel mitu paralleelset rada. Kogu vool on jagatud paljudeks paralleelseteks kaareteks, mis üksteist tõrjuvad ja levivad üle kontaktpinna. Seda nimetatakse hajutatud kaareks, mida saab hõlpsasti katkestada.

Voolu kõrgete väärtuste korral koondub kaar väikesesse piirkonda. See põhjustab kontaktpinna kiiret aurustumist. Kaare katkestamine on võimalik, kui kaar jääb hajutatud olekusse. Kui see kontaktpinnalt kiiresti eemaldatakse, lööb kaar uuesti.

Kaare kustumist vaakumlülitites mõjutavad suuresti kontaktide materjal ja kuju ning metalliauru arvestamise tehnika. Kaare rada hoitakse liikumas nii, et temperatuur ühes punktis ei oleks kõrge.

Pärast kaare viimast katkestamist tekib kiiresti vaakumlülitile omane dielektriline tugevus. Need sobivad kondensaatori ümberlülitamiseks, kuna see annab uuesti löögivaba jõudluse. Väike vool katkestatakse enne loomuliku voolu nulli, mis võib põhjustada hakkimist, mille tase sõltub kontaktmaterjalist.

Praegune hakkimine

The voolu tükeldamine vaakumkaitselülitis esineb peamiselt õlikaitselülitite sees ja kaaresamba ebastabiilsuse tõttu õhus. Vaakumkaitselülitites sõltub voolu tükeldamine peamiselt auru rõhust, samuti elektronmaterjali omadustest kontaktmaterjalis. Niisiis, hakkimise taset mõjutab ka soojusjuhtivus, kui soojusjuhtivus on väiksem, siis hakkimistase jääb alla.

Hakkimise toimumise praegust taset on võimalik vähendada, valides kontaktmaterjali, mis annab küllaldase metalliauru, võimaldades praegusel lähenemisel äärmiselt madalale väärtusele, kuid seda ei tehta sageli, kuna see mõjutab dielektrilist võimsust halvasti.

Vaakumkaitselülitite omadused

Vaakumkaitselüliti isolatsioonikeskkond on kaare kustutamiseks kõrge, võrreldes muud tüüpi kaitselülititega. Rõhk vaakumkatkestis on umbes 10–4 torrentit, mis katkestis sisaldab väga vähe molekule. Sellel kaitselülitil on enamasti kaks erakordset omadust nagu järgmine.

Võrreldes teiste kaitselülitites kasutatavate isoleerivate ainetega on see kaitselüliti parem dielektriline keskkond. See on kõrgem võrreldes teiste söötmetega, välja arvatud SF6 ja õhk, kuna neid kasutatakse kõrgel rõhul.

Kui kaar on kontaktide vaakumis liikumisega eraldi avatud, toimub peavoolu nulli korral katkestus. Selle kaare katkestamisel suureneb nende dielektriline tugevus kuni tuhat korda võrreldes muud tüüpi kaitselülititega.

Need omadused muudavad kaitselülitid osavamaks, vähem kaalu ja vähem kulusid. Nende kaitselülitite eluiga on võrreldes teiste kaitselülititega kõrge ja nad ei vaja hooldust.

“vigade allikad mõõtmisel ”

vaakumkaitselüliti osad on vaakumkaitsmed, klemmid, painduvad ühendused, tugiisolaatorid, juhtvarda, kinnitusvarda, tavaline töövahetus, töötav mais, lukustusnukk, vedru valmistamine, vedru, laadimisvedru ja põhilink.

Seal on erinevat tüüpi vaakumkaitselülitid on saadaval allpool käsitletud tootjate põhjal.

Mitsubishi vaakumkaitselüliti

Neid kaitselüliteid toodab Mitsubishi Electric. Need tagavad kõrge ohutuse, töökindluse ja keskkonnakaitse. Mitsubishi VCB-del on järgmised omadused.

Tootevalik on lai
Kuue konkreetse ohtliku materjali suhtes pole nõudeid.
Materjali nimi on illustreeritud peamiste plastosade kohal
Raami paigaldamiseks on konstruktsioon kokkupandav
Lihtne hooldada

Siemensi vaakumkaitselüliti

Siemensi vaakumkaitselülitid on SION 3AE5, mida kasutatakse kõigis tüüpilistes lülitusrakendustes, näiteks tööstusvõrkudes ja keskmise pinge jaotuses, mis varieerub lühisvooludest ja lülituskoormusest bussilõikudesse või ühendusvõrku. Nende kindel struktuur, mis sisaldab kõige väiksemaid sügavuse ja laiuse mõõtmeid, aitab vähendada erinevate paneelide vajadust.

Niisiis, need kaitselülitid on saadaval lisavarustuses olevate maandamislülitite abil pistikprogrammi versioonide ja fikseeritud kinnituse jaoks. Selle kaitselüliti peamised omadused hõlmavad järgmist.

Väga lihtne paigaldada õhkisolatsiooniga keskpinge jaotusseadmetesse
Usaldusväärsus on kõrge
Kujundus on kompaktne
Kauglülitamine kaugjuhtimispuldi kaudu
Planeerimiskulud on madalad
Kasutusaeg on pikk
Hooldus on lihtne

Vaakumkaitselüliti testimine

Üldiselt kasutatakse kaitselüliti testimist peamiselt nii eraldi lülitusmehhanismide jõudluse kui ka kogu väljalülitussüsteemi ajastuse testimiseks. Kui vaakumkatkestid on kavandatud muul viisil kasutatavaks siseväljaks, kasutatakse nende funktsiooni tõestamiseks peamiselt kolme tüüpi katseid, nagu näiteks kontaktitakistus, kõrge potentsiaalne vastupidavus ja lekkekiiruse test.

Vaakumkontaktori seadme ja vaakumkaitselüliti erinevus

Vaakumkaitselüliti lülitub läbi vea nagu maandus, lühis, üle / alla pinge. Kontaktorit teostatakse tavaliselt järjestikku läbi kaitsme, mis tagab rikke voolu vältimise. Peamine vaakumkontaktori ja vaakumkaitselüliti vahe on erinevate omaduste põhjal loetletud allpool.

Vaakumkaitselüliti	Vaakumkontaktori seade
Lülitusvõimsus on see, et see lülitab voolud madalatelt väärtustele kogu süsteemi lühisvool	Lülitage voolud väga madalatelt väärtustele väärtusele Kaitsmeteta vaakumkontaktori võimsuse katkestamine. Kaitsmed töötavad suurema voolu korral, võrreldes ainult vaakumkontaktori katkestusvõimega, kuni kaitsme võime häirimine
Mehaanilisel on vastupidavus kõrge	Vastupidavus on ülimalt kõrge mehaaniliste, nagu 1 000 000 protsesside puhul kuni 630 A juures
Vastupidavus on kõrge elektrienergia puhul, nagu vaakum, mis jääb vahemikku 10–50 000 toimimist pideva nimivoolu korral. Vaakumi korral on see 30–100 toimingut täieliku lühise nimiväärtusega.	Ülimalt kõrge lülituv pidevvool vahemikus 450 000 kuni 1 000 000 toimingut kuni 630 A-ni. Lühisvoolu ümberlülitamine, vastupidavusandmed pole lühises kinnitatud praegune purunemine, mis vajab kaitsmete asendamist
Need ei kehti eriti vastupidavate rakenduste korral.	Neid kasutatakse äärmiselt sagedase ümberlülitamise toiminguteks
Seda juhitakse elektriliselt	See töötab ainult elektriga
See on mehaaniliselt lukustatud, kuna CB jääb süsteemi pingekaotusel suletuks.	Tavaliselt lukustub vaakumkontaktor ühe korra süsteemi pinge on kadunud vaakumkontaktor lukustub, kui süsteemi pinge taastub
See kasutab kaitsereleesid	See kasutab ülekoormuskaitseks kaitsereleid ja lühise kaitseks kaitsmeid
Energiat läbiv lühis on madal	Energiat läbiv lühis on madal
Kaugjuhtimine sobib	Kaugjuhtimine sobib
Juhtimisvõimsust kasutatakse CB, kaitserelee ja ruumikütteseadmete tööks	Juhtimisvõimsust kasutatakse kontaktori, kaitsereleede ja ruumikütteseadmete tööks
See kasutab suuremat pinda	See kasutab vähem pinda
Selle maksumus on kõrge	Selle maksumus on mõõdukas
Selle hooldus on keskmine	Selle hooldus on madal.

VCB eelised

Vaakum pakub ülimat isolatsioonitugevust. Nii et sellel on äärmiselt paremad kaarekustutusomadused kui ühelgi teisel keskkonnal.

Vaakumkaitselüliti on pika elueaga.
Erinevalt õlikaitselülitist (OCB) või õhk-kaitselülitist (ABCB) välditakse VCB plahvatust. See suurendab käitava personali ohutust.
Tuleohtu pole
Vaakum-CB töötab kiiresti, nii et see on ideaalne rikete kõrvaldamiseks. VCB sobib korduvaks tööks.
Vaakumkaitselülitid on peaaegu hooldusvabad.
Gaas ei eraldu atmosfääri ja müra pole.

VCB puudused

VCB peamine puudus on see, et pinge ületamisel 38 kV on see ebaökonoomne.
Lüliti maksumus muutub kõrgema pinge korral ülemääraseks. See on tingitud asjaolust, et kõrgel pingel (üle 38 kV) on vaja järjestikku ühendada rohkem kui kaks kaitselülitit.
Pealegi on riskikapitali tootmine ebaökonoomne, kui seda toodetakse väikestes kogustes.

Vaakumkaitselüliti rakendused

Vaakumkaitselülitit peetakse tänapäeval keskpinge jaotusseadmete kõige usaldusväärsemaks voolukatkestuse tehnoloogiaks. See nõuab minimaalset hooldust võrreldes muude kaitselülitite tehnoloogiatega.

Tehnoloogia sobib peamiselt keskpinge rakenduste jaoks. Kõrgepinge jaoks on välja töötatud vaakumtehnoloogia, kuid see pole kaubanduslikult teostatav. Vaakumkaitselüliteid kasutatakse metallkattega jaotusseadmetes ja ka portselanist korpusega kaitselülitites.

Seega on see kõik Vaakumkaitselüliti (VCB) töötab ja rakendused. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks sellele on selle kontseptsiooni või selle rakendamise osas kahtlusi elektri- ja elektroonikaprojektide ideed , andke palun tagasisidet, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, Mis on VCB tööpõhimõte ?