อะไรคือ Vacuum Switchgear

สวิตช์เกียร์สุญญากาศคืออะไร?

คำนิยามของสวิตช์เกียร์สุญญากาศ

สวิตช์เกียร์สุญญากาศหมายถึงประเภทหนึ่งของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าที่ใช้สุญญากาศเป็นสารตัดวงจร ซึ่งให้ความเชื่อถือได้สูงและบำรุงรักษาต่ำ

ความแข็งแรงทางดีไอเอลิคทริก

สำหรับช่องว่างระหว่างตัวต่อที่กำหนด สุญญากาศให้ความแข็งแรงทางดีไอเอลิคทริกประมาณ 8 เท่าของอากาศ และ 4 เท่าของแก๊ส SF6 ที่ความดัน 1 บาร์ ด้วยความแข็งแรงทางดีไอเอลิคทริกที่สูงมาก ช่องว่างระหว่างตัวต่อของเบรกเกอร์สุญญากาศสามารถทำให้เล็กได้ ในการช่องว่างเล็กนี้ การตัดวงจรสามารถทำได้อย่างปลอดภัยเนื่องจากความแข็งแรงทางดีไอเอลิคทริกสูง และสุญญากาศมีความสามารถในการฟื้นฟูอย่างรวดเร็วหลังจากการตัดวงจรเต็มที่ ทำให้สวิตช์เกียร์สุญญากาศเหมาะสมที่สุดสำหรับการสลับคาปาซิเตอร์

พลังงานอาร์กต่ำ

พลังงานที่กระจายออกในระหว่างอาร์กในสุญญากาศคือประมาณหนึ่งในสิบของน้ำมัน และหนึ่งในสี่ของแก๊ส SF6 ความกระจายพลังงานต่ำนี้เกิดจากการตัดวงจรเวลาสั้นและขนาดอาร์กเล็ก ซึ่งมาจากช่องว่างระหว่างตัวต่อที่เล็ก นั่นหมายความว่าสวิตช์เกียร์สุญญากาศประสบกับการกัดกร่อนตัวต่อขั้วต่อลำตัวต่อลำตัวต่อที่น้อยมาก ทำให้มันแทบไม่ต้องบำรุงรักษา นอกจากนี้ การตัดกระแสต้องใช้พลังงานน้อยกว่าในเบรกเกอร์สุญญากาศเมื่อเทียบกับเบรกเกอร์อากาศและเบรกเกอร์น้ำมัน

กลไกขับเคลื่อนที่ง่าย

ในเบรกเกอร์ SF6 น้ำมันและอากาศ การเคลื่อนที่ของตัวต่อถูกต้านทานโดยสื่อกลางที่ถูกอัดแน่นมาก แต่ในสวิตช์เกียร์สุญญากาศ ไม่มีสื่อกลาง และการเคลื่อนที่ของตัวต่อก็ลดลงเนื่องจากช่องว่างระหว่างตัวต่อที่เล็ก ดังนั้นพลังงานขับเคลื่อนที่จำเป็นจึงน้อยมาก ในระบบสวิตช์เกียร์นี้ กลไกการทำงานแบบสปริง-สปริงเพียงพอ ไม่จำเป็นต้องใช้กลไกไฮดรอลิกหรือพีนิวเมติก กลไกขับเคลื่อนที่ง่ายทำให้สวิตช์เกียร์สุญญากาศมีอายุการใช้งานทางกลที่ยาวนาน

การตัดอาร์กอย่างรวดเร็ว

ระหว่างการเปิดตัวต่อในสภาพที่มีกระแสผ่าน ไอน้ำโลหะจะถูกสร้างขึ้นระหว่างตัวต่อ และไอน้ำโลหะนี้จะให้เส้นทางที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านไปจนถึงศูนย์กระแสครั้งต่อไป ปรากฏการณ์นี้ยังเรียกว่าอาร์กสุญญากาศ อาร์กนี้จะหมดลงไปใกล้ศูนย์กระแส และไอน้ำโลหะที่นำไฟฟ้าจะกลับมาควบแน่นบนพื้นผิวตัวต่อภายในไมโครวินาที มีการสังเกตว่าเพียง 1% ของไอน้ำควบแน่นบนผนังของห้องอาร์ก และ 99% ของไอน้ำกลับมาควบแน่นบนพื้นผิวตัวต่อที่มันถูกระเหิด

จากบทสนทนาข้างต้น แทบจะชัดเจนแล้วว่าความแข็งแรงทางดีไอเอลิคทริกของสวิตช์เกียร์สุญญากาศฟื้นฟูอย่างรวดเร็วและการกัดกร่อนตัวต่อแทบจะไม่มี

ถึง 10 KA อาร์กในสวิตช์เกียร์สุญญากาศยังคงกระจายอยู่ ปรากฏเป็นการปล่อยไอน้ำตลอดพื้นผิวตัวต่อ เหนือ 10 KA อาร์กจะรวมตัวที่ศูนย์กลางของพื้นผิวตัวต่อเนื่องจากสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดความร้อนสูง ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยออกแบบพื้นผิวตัวต่อให้อาร์กสามารถเดินทางไปทั่วพื้นผิว ผู้ผลิตใช้การออกแบบต่าง ๆ เพื่อทำให้เกิดการกัดกร่อนตัวต่อที่น้อยและสม่ำเสมอ