Analiza cuprinzătoare a întrerupătoarelor de vid: principiu de funcționare, caracteristici și ghid de aplicare

Întrerupătoarele de circuit în vid sunt un tip de dispozitiv de comutare cheie utilizat în sistemele de alimentare. Ele pot întrerupe rapid curentul atunci când un circuit cedează, protejând în mod eficient siguranța circuitelor și a echipamentelor conexe. Acest articol va analiza în profunzime principiul de funcționare, caracteristicile de proiectare și principalele domenii de aplicare ale întrerupătoarelor de circuit în vid, ajutându-vă să înțelegeți pe deplin importanța și abilitățile de selecție ale întrerupătoarelor de circuit în vid în sistemele de alimentare.

Ce este un întrerupător în vid?

Acesta este un dispozitiv de comutare de înaltă eficiență care are o aplicare largă în sistemele de alimentare. Acesta poate întrerupe rapid curentul atunci când apare un defect în circuit pentru a proteja circuitul și echipamentul relevant de deteriorări. Caracteristica principală a acestuia constă în utilizarea vidului ca mediu de izolare și stingere a arcului electric; prin urmare, se mai numește și întrerupător de circuit cu stingere a arcului electric în vid.

Principiul de funcționare al întrerupătorului de vid

Principiul principal de funcționare al unui VCB este de a întrerupe energia arcului între contacte. Arcul electric apare atunci când contactul mobil și contactul staționar se separă într-un mediu vid. Datorită condensării rapide a ionilor și a vaporilor metalici, arcul va fi stins într-un timp foarte scurt. Aceasta crește rezistența dielectrică atât de mult încât întrerupătorul va putea întrerupe rapid curentul pentru funcționarea în siguranță a sistemului energetic.

Caracteristici ale întrerupătorului de vid

Performanțe de izolare mai ridicate: Mediul de izolare este vid, iar performanța de stingere a arcului electric a unui vid este echivalentă cu cea a aerului și a întrerupătorului SF6.

Design compact și greutate redusă: În comparație cu întrerupătoarele convenționale, întrerupătoarele în vid au un design compact și o instalare flexibilă și ușoară.

Eficiente și economice: nu necesită întreținere costisitoare și au o durată de viață foarte lungă, fiind permise întreruperi multiple la capacitate maximă.

Durata arcului electric: În general, este de aproximativ o jumătate de ciclu (10ms), indiferent de mărimea curentului.

Nivel de zgomot: Zgomot foarte redus în timpul funcționării; prin urmare, se potrivește chiar și mediilor sensibile la zgomot.

Durată lungă de viață mecanică: uzura de contact este mică și poate suporta operațiuni de înaltă frecvență.

Componentele principale ale întrerupătorului de vid

Extinctor de arc în vid: componenta de bază este utilizată pentru izolarea și stingerea arcului.

Contacte mobile și contacte fixe: principalele piese de conectare electrică, realizate de obicei din materiale foarte conductoare și rezistente la uzură.

Mecanism de operare: pentru a controla deschiderea/închiderea întrerupătorului de circuit, inclusiv un dispozitiv de stocare a energiei cu arc care poate fi controlat manual sau de la distanță.

Suport izolator: Oferă suport mecanic și izolație electrică.

Conectoare conductoare: Asigură conectarea fiabilă a circuitului.

Carcasă: Protejează piesele interne de mediul înconjurător.

Aplicarea întrerupătorului de vid

În prezent, întrerupătoarele de vid sunt aplicate în fiecare sistem de alimentare de la 11kV la 33kV în substații, distribuția de energie industrială și rețeaua electrică urbană. Și avantajele sale sunt după cum urmează:

Mai puțină întreținere: Deoarece contactele sunt în stare de vid, nu este necesară întreținerea periodică.

Durată lungă de viață: până la de mii de ori curentul nominal, cu fiabilitate ridicată.

Protecția mediului: fără emisii de gaze, protecție ecologică a mediului.

Compatibilitate ridicată: aplicabilă pentru întreruperea rețelei electrice de înaltă tensiune și a încărcăturii condensatorului.

Competențe de selecție

În timpul alegerii unui întrerupător de circuit în vid, trebuie luate în considerare următoarele:

Curent nominal: în funcție de curentul de încărcare real, alegeți o specificație adecvată, cum ar fi 630A, 1250A etc.

Curent nominal de rupere: Valoarea de vârf a curentului de scurtcircuit trebuie să fie suportată de un întrerupător de circuit.

Mediul de instalare: În funcție de diferitele aplicații de interior sau exterior, cum ar fi "N" pentru instalarea în interior și "W" pentru instalarea în exterior, trebuie selectat modelul potrivit.

Tipul aparatului de comutație: În funcție de cerințele de aparataj fix sau detașabil.

De exemplu, atunci când curentul maxim de scurtcircuit este de 26kA, poate fi selectat un întrerupător cu un curent nominal de rupere de 31,5kA.

Mecanism de funcționare a întrerupătorului de vid de înaltă tensiune

Mecanismul de funcționare al întrerupătorului de înaltă tensiune în vid determină separarea contactelor mobile și a contactelor statice prin energia stocată în arc. Într-un mediu de vid înalt, arcul se stinge rapid deoarece nu există suficient gaz pentru a menține arcul. Prin acest design, disjunctorul poate funcționa eficient sub înaltă tensiune, cu o abraziune mai redusă a echipamentului.

Întreținere și dezvoltare viitoare

Puncte de întreținere:

Verificarea periodică a gradului de vid, a integrității uzurii și a aspectului contactelor.

Asigurarea flexibilității și fiabilității mecanismului de operare.

Tendințe viitoare:

Întrerupătorul în vid are un rol vital în gestionarea eficientă a energiei pentru dezvoltarea durabilă în perioada în care rețeaua inteligentă și sursele de energie regenerabile vor deveni mai populare. Designul va fi, de asemenea, inteligent pentru a răspunde nevoilor de energie schimbate.

Concluzie

Întrerupătorul în vid a devenit un dispozitiv important în sistemul energetic modern datorită eficienței sale ridicate, siguranței și întreținerii reduse. Acesta asigură nu numai performanțe excelente în ceea ce privește stabilitatea unui sistem energetic, ci și o bază foarte solidă pentru utilizarea echipamentelor energetice inteligente și ecologice.