Kelebihan & Aplikasi Pemutus Litar vakum Rendah Voltan

Pembekal Litar Vakum Rendah Voltan: Kelebihan, Aplikasi, dan Cabaran Teknikal

Oleh kerana penarafan voltan yang lebih rendah, pembekal litar vakum rendah voltan mempunyai jurang kontak yang lebih kecil berbanding jenis voltan sederhana. Dalam jurang-jurang kecil ini, teknologi medan magnet melintang (TMF) adalah lebih unggul daripada medan magnet aksial (AMF) untuk menghentikan arus pendek yang tinggi. Semasa menghentikan arus besar, lengkung vakum cenderung berkumpul menjadi mod lengkung terbatas, di mana zon erosi tempatan boleh mencapai titik didih bahan kontak.

Tanpa kawalan yang betul, kawasan yang terlalu panas pada permukaan kontak mengeluarkan uap logam yang berlebihan, yang mungkin menyebabkan penghancuran dielektrik jurang kontak di bawah voltan pemulihan sementara (TRV) selepas arus sifar, menyebabkan kegagalan penghentian. Penerapan medan magnet melintang—tegak lurus kepada lajur lengkung—di dalam pemutus vakum mendorong lengkung terbatas untuk berputar dengan cepat merentasi permukaan kontak. Ini secara signifikan mengurangkan erosi tempatan, mencegah peningkatan suhu yang berlebihan pada arus sifar, dan dengan demikian sangat meningkatkan keupayaan penghentian pemutus tersebut.

Kelebihan Pembekal Litar Vakum:

• Kontak tidak memerlukan pemeliharaan

• Umur operasi yang panjang, dengan umur elektrikal hampir sama dengan umur mekanikal

• Pemutus vakum boleh dipasang dalam orientasi apa sahaja

• Operasi senyap

• Tiada risiko kebakaran atau letupan; lengkung sepenuhnya terkandung dalam ruang vakum yang tertutup, menjadikannya sesuai untuk persekitaran berbahaya, seperti tambang arang batu

• Prestasi tidak dipengaruhi oleh keadaan persekitaran sekitar seperti suhu, debu, kelembapan, kabut garam, atau ketinggian

• Mampu menahan voltan tinggi merentasi jurang vakum yang sangat kecil

• Penghentian arus biasanya diselesaikan pada persilangan sifar arus pertama

• Ramah alam semula jadi dan mudah dikitar semula

Pembekal litar vakum rendah voltan berkongsi perlindungan komprehensif, kemampuan pengukuran yang luas, dan ciri-ciri diagnosis yang kaya seperti Pemutus Litar Udara (ACBs) konvensional. Walau bagaimanapun, mereka menawarkan kelebihan yang lebih unggul, termasuk ketahanan elektrikal dan mekanikal yang lebih tinggi, jumlah operasi penghentian arus pendek yang lebih banyak, keupayaan pemadam lengkung yang lebih kuat, dan prestasi "sifar lengkung" yang sebenar.

Ciri-ciri ini menjadikan mereka sangat sesuai untuk persekitaran keras dan sistem voltan tinggi frekuensi rendah seperti AC690V dan 1140V dalam konfigurasi TN, TT, dan IT—yang biasa ditemui dalam aplikasi tenaga suria dan tenaga angin. Mereka membolehkan sistem pengumpulan voltan tinggi yang mengurangkan kerugian penghantaran. Selain perlindungan garis, pemutus ini juga dapat melindungi motor (memenuhi keperluan GB50055) dan penjana (memenuhi piawaian GB755), memberikan pengguna dengan penyelesaian perlindungan pengagihan tenaga rendah voltan yang lebih selamat, lebih boleh dipercayai, dan komprehensif.

Mengapa Pembekal Litar Vakum Tidak Lebih Luas Digunakan dalam Aplikasi Rendah Voltan?

Sebab utama terletak pada tuntutan tenaga yang signifikan mekanisme operasi:

Pembekal litar rendah voltan biasanya menggunakan mekanisme operasi ringan dengan komponen-komponen yang padat. Sebaliknya, pembekal litar vakum memerlukan tenaga operasi yang jauh lebih banyak—terutamanya bagi aplikasi kapasiti penghentian yang tinggi. Karena jurang kontak yang kecil, pemadam lengkung memerlukan tenaga yang intensif. Untuk menahan daya elektromagnetik semasa penghentian kesalahan, tekanan kontak yang tinggi adalah penting. Sebagai contoh:

• Pemutus vakum 31.5kA memerlukan daya kontak kira-kira 3200N.

• Untuk mengekalkan tekanan yang mencukupi selepas aus kontak, perjalanan kontak 4mm diperlukan.

• Akibatnya, jumlah tenaga yang diperlukan dari hubungan kontak hingga penutupan penuh jauh lebih tinggi daripada pemutus litar udara.

Tuntutan tenaga spesifik termasuk:

• 45 joules untuk pemutus 40kA (daya kontak: 4200N)

• 63 joules untuk pemutus 50kA (daya kontak: 6200N)

Oleh itu, mekanisme operasi mesti diperkuat secara signifikan untuk memenuhi tuntutan ini. Untuk aplikasi rendah voltan 100kA, tenaga yang diperlukan oleh pemutus vakum melebihi kapasiti mekanisme operasi rendah voltan standard.

Peningkatan lengkap diperlukan—spring penyimpanan tenaga yang lebih besar, jarak pemampatan spring yang lebih panjang, dll. Sesetengah mekanisme sedia ada mempunyai pemampatan minimum (contohnya hanya 25mm), dan walaupun meningkatkan kekerasan spring tidak dapat memberikan tenaga yang mencukupi. Sebaliknya, mekanisme dengan jarak gerakan yang lebih panjang diperlukan. Seperti yang dilihat dalam pemutus vakum voltan sederhana, spring yang digerakkan oleh cam sering kali melampau 50mm, membolehkan penyimpanan tenaga yang mencukupi. Tambahan pula, kekuatan mekanikal, kekerasan, dan rigidity keseluruhan mekanisme operasi mesti ditingkatkan untuk menangani daya yang tinggi yang terlibat.