Vad är en vakuumutrustning?

Vad är ett vakuumuttag?

Definition av vakuumuttag

Vakuumuttag definieras som en typ av elektrisk utrustning som använder ett vakuum som bågsläckningsmedium, vilket ger hög tillförlitlighet och låg underhållskostnad.

Dielektrisk styrka

För en given kontaktavstånd ger vakuum åtta gånger mer dielektrisk styrka än luft och fyra gånger mer dielektrisk styrka än SF6-gas vid ett bar. Eftersom dielektriska styrkan är så hög kan kontaktavståndet för en vakuumbrytare hållas mycket litet. I detta lilla kontaktavstånd är bågsläckning säkert möjlig tack vare den höga dielektriska styrkan, och vakuum har också snabb återhämtning efter fullständig bågavbrott till sin fulla dielektriska värde vid ström noll. Detta gör vakuumuttag mest lämpligt för kondensatorsschaktning.

Låg bågenergi

Energin som släpps under en båge i vakuum är cirka en tiondel av den i olja och en fjärdedel av den i SF6-gas. Denna låga energiförbrukning beror på den korta avbrottsperioden och det lilla båglängden, båda resultat av det lilla kontaktavståndet. Detta innebär att vakuumuttag upplever minimal kontakt erosion, vilket gör det nästan underhållsfritt. Dessutom krävs mindre energi för att bryta en ström i en vakuumbrytare jämfört med en luftbrytare och en oljabrytare.

Enkel drivmekanism

I SF6-, olja- och luftbrytare motarbetas rörelsen av kontakterna starkt av det högt komprimerade mediumet i bågsläckningskammaren. Men i vakuumuttag finns det inget medium, och rörelsen av kontakterna är betydligt mindre på grund av det lilla kontaktavståndet, vilket innebär att den drivenergi som krävs är mycket mindre i denna brytare. Det är därför att en enkel fjäder-fjäderdrivmekanism är tillräcklig för detta uttagsystem, utan behov av hydraulisk eller pneumatisk mekanism. En enklare drivmekanism ger en hög mekanisk livslängd för vakuumuttag.

Snabb bågsläckning

Under öppning av kontakter i strömbärande tillstånd produceras metallånga mellan kontakterna, och denna metallånga ger en väg genom vilken elektrisk ström fortsätter att flöda tills nästa ström noll. Detta fenomen kallas också vakuum båge. Denna båge släcks nära ström noll, och den ledande metallången kondenserar om på kontaktytan inom några mikrosekunder. Det har observerats att endast 1% av ångan kondenserar på sidoväggarna av bågkammaren, och 99% av ångan kondenserar på kontaktytan där den ursprungligen var gasifierad.

Av ovanstående diskussion är det nästan klart att dielektriska styrkan för vakuumuttag återhämtar sig snabbt och kontakt erosion är nästan försumbar.

Upp till 10 kA, förblir bågen i vakuumuttag diffuser, vilket verkar som ångavlägg över hela kontaktytan. Över 10 kA koncentreras bågen i mitten av kontaktytan på grund av dess magnetfält, vilket orsakar överhettning. Detta problem kan lösas genom att designa kontaktytan så att bågen kan resa sig över ytan. Tillverkare använder olika designløsninger för att uppnå detta, vilket garanterar minimal och jämn kontakt erosion.