Što je vakuumsko prekidačno uređaj?

Što je vakuumski prekidač?

Definicija vakuumskog prekidača

Vakuumski prekidač definira se kao vrsta električnog prekidača koji koristi vakuum kao sredstvo za ugasište lukove, pružajući visoku pouzdanost i nisku održavajuću potrebu.

Dielektrična čvrstoća

Za zadanu razmak između kontakata, vakuum pruža otprilike osam puta veću dielektričnu čvrstoću od zraka i četiri puta veću dielektričnu čvrstoću od plinova SF6 na jedan bar. Budući da je dielektrična čvrstoća toliko velika, razmak između kontakata vakuumskog prekidača može se održavati vrlo mali. U ovom malom kontakt nom razmaku, ugašenje luka je sigurno moguće zbog visoke dielektrične čvrstoće, a vakuum ima brzu oporavljajuću čvrstoću nakon potpunog prekida luka do svoje punoj dielektričnoj vrijednosti u trenutku nulte struje. To čini vakuumski prekidač najprikladnijim za povezivanje kondenzatora.

Niska energija luka

Energija koja se iscrpljuje tijekom luka u vakumu iznosi otprilike desetina one u ulju i četvrtina one u plinu SF6. Ova niska iscrpljena energija dovodi se uz kratko vrijeme prekida i mali duljine luka, oba rezultata male razmak između kontakata. To znači da vakuumski prekidač doživljava minimalnu eroziju kontakata, čime postaje skoro bez održavanja. Dodatno, prekid struje zahtijeva manju energiju u vakuumskom prekidaču uspoređeno s zračnim prekidačem i prekidačem u ulju.

Jednostavna pogonska mehanizacija

U prekidačima s SF6, uljem i zrakom, pokretanje kontakata snažno se otpire visoko komprimiranim sredstvom u komori za ugasište luka. Ali u vakuumskom prekidaču, ne postoji sredstvo, a pokretanje kontakata je vrlo mali zbog njihovog malog razmaka, stoga je potrebna mnogo manja pogonska energija u ovom prekidaču. Zbog toga je jednostavna mehanizacija sa žičanicama dovoljna za ovaj sustav prekidača, bez potrebe za hidrauličkom i pneumatickom mehanizacijom. Jednostavnija pogonska mehanizacija daje visok mehanički život vakuumskog prekidača.

Brzo ugašenje luka

Tijekom otvaranja kontakata u stanju nosnog struja, između kontakata proizlazi metalni par, a taj metalni par pruža put kroz koji električna struja nastavlja teći dok sljedeća nulta točka struje. Ovaj fenomen također se naziva vakuumski luk. Taj luk se ugasi blizu nulte točke struje, a vodljivi metalni par se ponovno kondenzira na površini kontakta u tisućinkama sekundi. Primijećeno je da se samo 1% para ponovno kondenzira na bočnoj strani komore za luk, a 99% para se ponovno kondenzira na površini kontakta s koje je istrgnut.

Iz gornjeg razgovora, gotovo je jasno da se dielektrična čvrstoća vakuumskog prekidača brzo oporavlja i da je erozija kontakata gotovo zanemarljiva.

Do 10 kA, luk u vakuumskom prekidaču ostaje dispergiran, pojavljujući se kao parni otpor na cijeloj površini kontakta. Iznad 10 kA, luk se koncentrira u središtu površine kontakta zbog njegovog magnetskog polja, uzrokujući pretjerano zagrijavanje. Taj problem može se riješiti dizajnom površina kontakata kako bi luk mogao putovati preko površinskog područja. Proizvođači koriste različite dizajne kako bi to postigli, osiguravajući minimalnu i uniformnu eroziju kontakata.