진공 개스위치 장치란 무엇입니까

진공 스위치기어란?

진공 스위치기어 정의

진공 스위치기어는 진공을 전호 매체로 사용하는 전기 스위치기어 유형으로, 높은 신뢰성과 낮은 유지보수를 제공합니다.

절연 강도

주어진 접점 간격에서, 진공은 공기보다 약 8배, 1바르의 SF6 가스보다 약 4배 더 높은 절연 강도를 제공합니다. 절연 강도가 매우 높기 때문에, 진공 회로 차단기의 접점 간격은 매우 작게 유지할 수 있습니다. 이 작은 접점 간격에서, 높은 절연 강도 덕분에 안전하게 전호가 가능하며, 또한 진공은 전류 제로에서 완전한 절연 값을 회복하는 데 빠른 회복력을 가지고 있습니다. 이를 통해, 진공 스위치기어는 커패시터 스위칭에 가장 적합합니다.

낮은 전호 에너지

진공에서 발생하는 전호 에너지는 기름에서의 1/10, SF6 가스에서의 1/4 정도입니다. 이러한 낮은 에너지 소비는 짧은 중단 시간과 작은 전호 길이, 두 가지 모두 작은 접점 간격으로 인해 발생합니다. 이는 진공 스위치기어가 최소한의 접점 마모를 경험하여 거의 유지보수가 필요 없는 장점을 갖게 합니다. 또한, 진공 회로 차단기는 공기 회로 차단기나 기름 회로 차단기에 비해 훨씬 적은 에너지를 필요로 합니다.

간단한 구동 메커니즘

SF6, 기름, 공기 회로 차단기에서는, 접점의 움직임이 고압 상태의 전호 챔버 매체에 의해 크게 저항받습니다. 그러나 진공 스위치기어에서는 매체가 없으며, 작은 접점 간격으로 인해 접점의 움직임이 매우 작기 때문에, 필요한 구동 에너지가 훨씬 적습니다. 따라서 이 회로 차단기에서는 단순한 스프링-스프링 작동 메커니즘이 충분하며, 유압 또는 공압 메커니즘이 필요하지 않습니다. 더 간단한 구동 메커니즘은 진공 스위치기어의 높은 기계적 수명을 제공합니다.

빠른 전호 소멸

전류를 통하는 상태에서 접점이 열릴 때, 접점 사이에서 금속 증기가 생성되며, 이 금속 증기는 다음 전류 제로까지 전류가 계속 흐를 수 있는 경로를 제공합니다. 이 현상을 진공 전호라고도 합니다. 이 전호는 전류 제로 근처에서 소멸되고, 전도성 금속 증기는 마이크로초 안에 접점 표면에 재응축됩니다. 관찰 결과, 증기의 1%만이 전호 챔버의 측벽에 재응축되고, 99%는 증발된 접점 표면에 재응축됩니다.

위의 논의를 통해, 진공 스위치기어의 절연 강도가 매우 빠르게 회복되고 접점 마모가 거의 없다는 것이 명확해집니다.

10KA까지, 진공 스위치기어의 전호는 전체 접점 표면에 걸쳐 분산되어 나타납니다. 10KA 이상에서는, 자기장 때문에 접점 표면의 중심부에 전호가 집중되어 과열이 발생합니다. 이 문제는 접점 표면을 설계하여 전호가 표면 면적을 따라 이동하도록 함으로써 해결할 수 있습니다. 제조업체들은 이러한 목표를 달성하기 위해 다양한 설계를 사용하여 최소하고 균일한 접점 마모를 보장합니다.