Vakum Anahtarlama Ekipmanı Nedir?

Vakum Anahtarlama Sistemi Nedir?

Vakum Anahtarlama Sistemi Tanımı

Vakum anahtarlama sistemi, vakumu ark söndürme ortamı olarak kullanan, yüksek güvenilirlik ve düşük bakım gerektiren bir tür elektrik anahtarlama sistemidir.

Dielektrik Dayanım

Belirli bir temas boşluğu için, vakum, hava ile karşılaştırıldığında yaklaşık sekiz kat, SF6 gazı ile karşılaştırıldığında ise bir bar basınçta dört kat daha fazla dielektrik dayanım sağlar. Dielektrik dayanım çok yüksek olduğundan, vakum devre kesicinin temas boşluğu çok küçük tutulabilir. Bu küçük temas boşluğunda, yüksek dielektrik dayanım sayesinde ve tam ark kesintisinden sonra tam dielektrik değerine hızlı bir şekilde geri dönüş sağlandığı için, kapasitör anahtarlama için en uygun olan vakum anahtarlama sistemini oluşturur.

Düşük Ark Enerjisi

Vakumda oluşan ark sırasında dağılan enerji, yağda oluşana göre onda bir, SF6 gazında oluşana göre dördüncü bir kadardır. Bu düşük enerji dağılımı, kısa kesinti süresi ve küçük ark uzunluğunun sonucudur, her ikisi de küçük temas boşluğu nedeniyledir. Bu, vakum anahtarlama sistemlerinin minimal temas aşınmasına sahip olduğunu, neredeyse bakım gerektirmeyen bir duruma getirir. Ayrıca, vakum devre kesicide akımı kesmek, hava devre kesici ve yağ devre kesicilerine kıyasla daha az enerji gerektirir.

Basit Sürücü Mekanizması

SF6, yağ ve hava devre kesicilerinde, temasların hareketi, ark söndürme odasının yoğun sıkıştırılmış ortamı tarafından yüksek oranda dirençlenir. Ancak vakum anahtarlama sistemlerinde herhangi bir ortam yoktur ve küçük temas boşluğu nedeniyle temas hareketi oldukça azdır, bu nedenle bu devre kesicide gereken sürme enerjisi çok daha küçüktür. Bu nedenle, bu anahtarlama sistemi için basit yay-yay işletim mekanizması yeterlidir, hidrolik ve pneumatik mekanizmaya ihtiyaç duyulmaz. Daha basit sürücü mekanizması, vakum anahtarlama sistemine yüksek mekanik ömrü sağlar.

Hızlı Ark Söndürme

Akım taşıma koşullarında temasların açılmasında, temaslar arasında metal buharı oluşur ve bu metal buharı, bir sonraki akım sıfırına kadar elektrik akımının sürekli akışını sağlayan bir yol sağlar. Bu fenomen ayrıca vakum arkı olarak da bilinir. Bu ark, akım sıfırına yakın yerde söndürülür ve iletken metal buhar birkaç mikrosaniye içinde temas yüzeyine yeniden kondans edilir. Gözlemler, sadece %1 lik buharın ark odasının yan duvarına, %99 unun ise buharlaşmış olduğu temas yüzeyine yeniden kondans ettiğini göstermiştir.

Yukarıdaki tartışmadan, vakum anahtarlama sisteminin dielektrik dayanımının çok hızlı bir şekilde geri dönmesi ve temas aşınmasının neredeyse ihmal edilebilir düzeyde olduğu anlaşılıyor.

10 KA'ya kadar, vakum anahtarlama sistemlerindeki ark, tüm temas yüzeyi üzerinde buhar salınımı gibi görünerek dağılmış kalır. 10 KA'nın üzerinde, ark, manyetik alan nedeniyle temas yüzeyinin merkezine yoğunlaşır, bu da aşırı ısınmaya neden olur. Bu sorun, temas yüzeylerinin tasarlanarak arkın yüzey alanı boyunca seyahat etmesine izin verilerek çözülebilir. Üreticiler, bu amaca ulaşmak için çeşitli tasarımlar kullanır, böylece minimal ve eşit temas aşınmasını sağlar.