Vakuum-Leistungsschalter oder VCB und Vakuum-Unterbrecher

EIN Vakuum-Leistungsschalter ist eine solche Art von Schutzschalter, wo der LichtbogenDas Abschrecken erfolgt im Vakuum. Die Technologie eignet sich vor allem für Mittelspannungsanwendungen. Für die Hochspannungsvakuumtechnologie wurde zwar entwickelt, jedoch nicht kommerziell durchführbar. Der Vorgang des Öffnens und Schließens stromführender Kontakte und der damit verbundenen Lichtbogenunterbrechung erfolgt in einer Vakuumkammer in dem genannten Unterbrecher Vakuumunterbrecher. Der Vakuumschalter besteht aus einer Stahlbogenkammer in der Mitte symmetrisch angeordneter Keramikisolatoren. Der Vakuumdruck in einem Vakuumunterbrecher wird normalerweise auf 10 gehalten- 6 Bar.

Das Material, das für stromführende Kontakte verwendet wird, spielt eine wichtige Rolle bei der Leistung des Vakuum-Leistungsschalter. Cu / Cr ist das ideale Material zur Herstellung von VCBKontakte Die Vakuum-Unterbrechertechnologie wurde erstmals im Jahr 1960 eingeführt. Dennoch handelt es sich um eine sich entwickelnde Technologie. Im Laufe der Zeit wird die Größe des Vakuum-Unterbrechers aufgrund der unterschiedlichen technischen Entwicklungen auf diesem Gebiet der Technik von Anfang der 1960er Jahre reduziert. Die Kontaktgeometrie verbessert sich ebenfalls mit der Zeit. Vom Stoßkontakt früherer Tage ändert sie sich allmählich in Spiralform, Becherform und axiales Magnetfeldkontakt. Der Vakuum-Leistungsschalter ist heute als zuverlässigste Stromunterbrechungstechnologie für Mittelspannungsschaltanlagen anerkannt. Im Vergleich zu anderen Leistungsschaltertechnologien ist ein minimaler Wartungsaufwand erforderlich.

Vorteile des Vakuum-Leistungsschalters oder der VCB

Lebensdauer von Vakuum-Leistungsschalter ist viel länger als andere Arten von Leistungsschaltern. Es besteht keine Brandgefahr wie bei einem Ölschutzschalter. Es ist viel umweltfreundlicher als SF6 Leistungsschalter. Abgesehen davon ist die Kontraktion von VCB benutzerfreundlich. Der Austausch des Vakuumunterbrechers (VI) ist sehr praktisch.

Betrieb des Vakuum-Leistungsschalters

Das Hauptziel eines Leistungsschalters ist das LöschenLichtbogen während des Stromnulldurchgangs durch Herstellen einer hohen Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten, so dass die Wiederherstellung des Lichtbogens nach dem Stromnullpunkt unmöglich wird.

Die Spannungsfestigkeit des Vakuums ist achtmal größer als die von Luft und viermal so groß wie die von SF6 Gas. Diese hohe Spannungsfestigkeit ermöglicht es, einen Vakuumlichtbogen innerhalb eines sehr kleinen Kontaktspaltes zu löschen. Bei kurzem Kontaktabstand, geringer Kontaktmasse und keiner Kompression des Mediums ist die im Vakuum-Leistungsschalter erforderliche Antriebsenergie minimal. Wenn zwei Kontaktflächen von Gesicht zu Gesicht gerade voneinander getrennt werden, werden sie nicht sofort getrennt, die Kontaktfläche auf der Kontaktfläche wird verkleinert und kommt schließlich zu einem Punkt, und dann werden sie schließlich berührt. Obwohl dies in einem Bruchteil einer Mikrosekunde geschieht, ist es eine Tatsache. Zu diesem Zeitpunkt des Berührens von Kontakten im Vakuum konzentriert sich der Strom durch die Kontakte an diesem letzten Kontaktpunkt auf der Kontaktfläche und bildet einen heißen Fleck.

Da es sich um ein Vakuum handelt, wird das Metall am KontaktDie Oberfläche wird durch diesen Hotspot leicht verdampft und bildet ein leitendes Medium für den Lichtbogenpfad. Dann wird der Lichtbogen eingeleitet und bis zur nächsten aktuellen Null fortgesetzt.

Vakuumunterbrecher

Bei Strom Null wird dieser Vakuumbogen gelöschtund der leitende Metalldampf wird an der Kontaktfläche rekondensiert. An diesem Punkt sind die Kontakte bereits getrennt, so dass für den nächsten Stromzyklus keine erneute Verdampfung der Kontaktfläche in Frage kommt. Das bedeutet, dass der Bogen nicht wieder hergestellt werden kann. Auf diese Weise Vakuum-Leistungsschalter verhindert die Wiederherstellung des Lichtbogens durch Erzeugung einer hohen Spannungsfestigkeit in der Kontaktlücke nach dem Stromnullpunkt

Es gibt zwei Arten von Bogenformen. Zur Stromunterbrechung bis 10 kA bleibt der Lichtbogen diffus und dampfabführend und bedeckt die gesamte Kontaktfläche. Oberhalb von 10 kA wird der diffuse Lichtbogen durch sein eigenes Magnetfeld erheblich eingeschränkt und zieht sich zusammen. Das Phänomen führt zu einer Überhitzung des Kontakts in seiner Mitte. Um dies zu verhindern, sollten die Kontakte so gestaltet sein, dass der Lichtbogen nicht stationär bleibt, sondern sich durch sein eigenes Magnetfeld bewegt. Speziell entwickelte Kontaktform von Vakuum-Leistungsschalter bewirkt, dass sich der verengte stationäre Bogen entlang der Oberfläche der Kontakte bewegt, wodurch eine minimale und gleichmäßige Kontakterosion verursacht wird.

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