Einführung einer Vakuum-Schaltanlage und ihres Antriebsmechanismus

Heute wird die Vakuumschaltanlage immer beliebtersehr schnell. In Mittelspannungsschaltanlagen reicht die Mittelspannungs-Vakuumschaltanlage von 3 bis 36 KV. Heute dominiert die Vakuumunterbrechungstechnologie in Mittelspannungsanwendungen Luft, SF6 und Öltechnologien. Da der Vakuum-Leistungsschalter sicherer und zuverlässiger arbeitet, ist die Anzahl fehlerhafter und normaler Betriebszustände sehr hoch.

Vakuum als Unterbrechungsmedium

Die Leistung eines Leistungsschalters hauptsächlichhängt von dem dielektrischen Medium ab, das zur Lichtbogenlöschung verwendet wird. Ein weiterer großer Vorteil dieser Technologie ist, dass Vakuumschaltgeräte nahezu wartungsfrei sind. Nun werden wir eine der verschiedenen Eigenschaften dieser Technologie besprechen, die sie so populär macht.

Spannungsfestigkeit des Vakuums

Für eine gegebene Kontaktlücke liefert Vakuum etwa achtmal mehr Spannungsfestigkeit als Luft und viermal mehr Spannungsfestigkeit als SF6 Gas an einer Bar. Da die Spannungsfestigkeit so hoch ist, kann der Kontaktabstand des Vakuum-Leistungsschalters sehr klein gehalten werden. In diesem kleinen Kontaktspalt ist das Löschen des Lichtbogens aufgrund der hohen Durchschlagfestigkeit sicher möglich, und auch das Vakuum hat nach vollständiger Lichtbogenunterbrechung den vollen Dielektrizitätswert bei Strom Null. Dies macht Vakuumschalteinrichtungen am besten für das Kondensatorschalten geeignet.

Niedrige Lichtbogen-Energie im Vakuum

Die Energie, die während des Lichtbogens im Vakuum abgegeben wird, beträgt etwa ein Zehntel der Energie von Öl und ein Viertel der Energie von SF6 Gas. Gesetzliche Energiedissipation hauptsächlich aufgrund einer geringen Unterbrechungszeit (aufgrund eines kleinen Kontaktabstands) und einer kleinen Bogenlänge (dies ist auch auf einen kleinen Kontaktabstand zurückzuführen). Aufgrund dieser niedrigen Lichtbogen-Energiedissipation hat die Vakuumschaltanlage eine vernachlässigbare Kontakterosion und dies führt zu einer nahezu wartungsfreien Lebensdauer. Es ist auch zu beachten, dass zum Unterbrechen eines bestimmten Stroms die von Vakuum-Leistungsschalter benötigte Energie im Vergleich zu Luft-Leistungsschalter und Öl-Leistungsschalter minimal ist.

Einfacher Fahrmechanismus

In SF6, Öl - und Luft - Schutzschalter, Bewegung vonKontakte sind durch hoch komprimiertes Medium der Lichtbogenlöschkammer hochbeständig. In Vakuumschaltanlagen gibt es jedoch kein Medium, und auch die Bewegung von Kontakten ist aufgrund ihres geringen Kontaktabstandes ziemlich geringer, so dass die erforderliche Antriebsenergie bei diesem Schutzschalter viel geringer ist. Aus diesem Grund genügt der einfache Federfederbetrieb für dieses Schaltgerät, ohne dass ein hydraulischer und pneumatischer Mechanismus erforderlich ist. Ein einfacherer Antriebsmechanismus sorgt für eine lange Lebensdauer der Vakuumschaltgeräte.

Schnelle Lichtbogenlöschung

Während des Öffnens von Kontakten im stromführenden ZustandIn diesem Fall wird Metalldampf zwischen den Kontakten erzeugt, und dieser Metalldampf stellt einen Weg bereit, durch den der elektrische Strom kontinuierlich fließt, bis der nächste Stromnullpunkt Null ist. Dieses Phänomen ist auch als Vakuumlichtbogen bekannt. Dieser Lichtbogen wird in der Nähe des Stroms Null gelöscht, und der leitfähige Metalldampf wird innerhalb von Mikrosekunden auf der Kontaktfläche rekondensiert. Es wurde beobachtet, dass nur 1% des Dampfes an der Seitenwand der Lichtbogenkammer rekondensiert wird und 99% des Dampfes an der Kontaktfläche, an der er verdampft wurde, rekondensiert werden.
Aus der obigen Diskussion ist es fast klar, dass sich die Durchschlagsfestigkeit von Vakuumschaltgeräten sehr schnell erholt und die Kontaktabnutzung nahezu vernachlässigbar ist.
Es wurde beobachtet, dass der Bogen bis zu 10 KA istbleibt diffus. Es hat die Form einer Dampfentladung und bedeckt die gesamte Kontaktfläche. Oberhalb von 10 KA ist der diffundierte Bogen aufgrund seines eigenen Magnetfelds im Mittelpunkt der Kontaktfläche konzentriert. Aufgrund dieses Phänomens ist die Mitte der Kontakte überhitzt. Dieses Problem kann gelöst werden, indem eine speziell entworfene Kontaktfläche vorgesehen wird, so dass der Lichtbogen sich über die gesamte Fläche bewegen kann, anstatt an einem bestimmten Punkt stationär zu sein. Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Kontaktflächenkonstruktionen, um diese Lichtbogenbewegung aufgrund ihres eigenen Magnetfelds zu erreichen. Dies führt zu einer minimalen und gleichmäßigen Kontakterosion.

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