Ang teknolohiyang Vacuum interrupter ay unang ipinakilala noong taon ng 1960. Ngunit gayon pa man, ito ay isang umuunlad na teknolohiya. Habang tumatagal, ang laki ng vacuum interrupter ay nabawasan mula sa laki nito noong umpisa ng 1960 dahil sa iba't ibang mga teknikal na pagpapaunlad sa larangang ito ng engineering. Ang isang circuit breaker ay isang aparato na, nakakagambala sa isang de-kuryenteng circuit upang maiwasan ang hindi wastong kasalukuyang, sanhi ng isang maikling circuit, karaniwang nagreresulta mula sa isang labis na karga. Ang pangunahing pag-andar nito ay upang makagambala sa kasalukuyang daloy pagkatapos ng napansin na isang kasalanan. Tinalakay sa artikulong ito ang isang pangkalahatang-ideya ng vacuum circuit breaker at ang pagtatrabaho nito. Upang malaman ang tungkol sa mga breaker ng Circuit basahin ang artikulong ito Mga Uri ng Circuit Breakers at Kahalagahan Nito .

Ano ang isang Vacuum Circuit Breaker?

Ang isang vacuum circuit breaker ay isang uri ng circuit breaker kung saan nagaganap ang arc quenching sa isang medium ng vacuum. Ang pagpapatakbo ng paglipat sa at pagsasara ng kasalukuyang nagdadala ng mga contact at magkakaugnay na arc interruption ay nagaganap sa isang vacuum chamber sa breaker na tinatawag na vacuum interrupter.

Breaker ng Vacuum Circuit

Ang isang vacuum na ginamit bilang medium ng pagsusubo ng arc sa isang circuit breaker ay kilala bilang isang vacuum circuit breaker dahil ang vacuum ay nagbibigay ng mataas na lakas ng pagkakabukod dahil sa higit na mga katangian ng pagsusubo ng arc. Ito ay angkop para sa karamihan ng karaniwang mga aplikasyon ng boltahe dahil, para sa mas mataas na boltahe, ang teknolohiyang vacuum ay binuo ngunit hindi posible na komersyal.

Ang pagpapatakbo ng mga kasalukuyang nagdadala ng mga contact at nauugnay na arc interruption ay nagaganap sa loob ng isang vacuum room ng breaker, na kilala bilang isang vacuum interrupter. Ang interrupter na ito ay nagsasama ng isang steel arc chamber sa loob ng gitna ng mga simetriko na inilagay na ceramic insulator. Ang pagpapanatili ng presyon ng vacuum sa loob ng isang vacuum interrupter ay maaaring gawin sa 10-6 bar. Ang pagganap ng vacuum circuit breaker higit sa lahat ay nakasalalay sa materyal na ginamit para sa kasalukuyang nagdadala ng mga contact tulad ng Cu / Cr.

Prinsipyo sa Paggawa

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng vacuum circuit breaker ay, sa sandaling ang mga contact ng circuit breaker ay binuksan sa loob ng vacuum, pagkatapos ang isang arc ay maaaring mabuo kasama ng mga contact sa pamamagitan ng metal vapors ionization sa mga contact. Ngunit, ang arc ay madaling mapatay habang ang mga electron, ions at metal vapors ay nabuo sa buong arc na mabilis na dumadaloy sa mga panlabas na contact ng CB, kaya't ang lakas ng dielectric ay maaaring mabilis na makuha.

Ang pinakamahalagang tampok ng isang vacuum ay kapag ang arc ay nabuo sa loob ng vacuum, pagkatapos ay mabilis itong mapatay dahil sa mabilis na rate ng pagpapabuti sa lakas ng dielectric ng vacuum.

Mga Materyales sa Pag-ugnay

Ang materyal sa pakikipag-ugnay ng mga VCB ay dapat sundin ang mga sumusunod na katangian.

Mataas na density
Dapat na mas kaunti ang resistensya sa pakikipag-ugnay
Ang kondaktibiti ng kuryente ay mataas upang maipasa ang karaniwang mga alon sa pag-load nang hindi nag-overheat.
Ang thermal conductivity ay mataas upang matanggal nang mabilis ang malaking init na ginawa sa buong arcing.
Ang thermionic function ay dapat na mataas upang payagan ang maagang pagkasira ng arko.
Ang ugali ay dapat na mababa upang magwelding
Hindi gaanong kasalukuyang antas ng pagpuputol
Mataas na arc resistensya
Ang isang kumukulong punto ay dapat na mataas upang mabawasan ang pagguho ng arc.
Ang nilalaman ng gas ay dapat sa ibaba upang matiyak na mas mahaba ang buhay ng serbisyo
Ang mababang presyon ng singaw ay dapat na sapat upang bawasan ang dami ng hindi maibabahaging singaw ng metal sa loob ng silid.

Pagtatayo ng Vacuum Circuit Breaker

Ang breaker ng circuit ng vacuum ay naglalaman ng isang silid ng bakal na arko sa gitna-simetriko na nakaayos na mga ceramic insulator. Ang presyon sa loob ng vacuum interrupter ay pinananatili sa ibaba 10 ^ -4 torr.

Ang materyal na ginamit para sa mga kasalukuyang nagdadala na contact ay may mahalagang papel sa pagganap ng vacuum circuit breaker. Ang mga haluang metal tulad ng, Copper-bismuth o copper-chrome ay ang perpektong materyal upang makipag-ugnay sa VCB.

Pagbuo ng Vacuum Circuit Breaker

Mula sa figure na ipinakita sa itaas, ang Vacuum circuit breaker ay binubuo ng nakapirming contact, isang gumagalaw na contact, at isang vacuum interrupter. Ang gumagalaw na contact ay konektado sa mekanismo ng kontrol ng hindi kinakalawang na asero sa ibaba. Sinusuportahan ang mga arc Shieldo o ang pagkakabukod ng pabahay na natatakpan nila ang mga kalasag na ito at pinipigilan na maghapunan sa insulate enclosure. Ang posibilidad ng isang pagtagas ay natanggal dahil sa permanenteng pag-sealing ng silid ng vacuum para sa isang sisidlan ng baso o ceramic vessel na ginagamit bilang panlabas na insulate na katawan.

Paggawa ng Vacuum Circuit Breaker

Ang sectional view ng isang vacuum circuit breaker ay ipinapakita sa figure sa ibaba kapag ang mga contact ay pinaghiwalay dahil sa ilang mga abnormal na kondisyon, isang arko ang natamaan sa pagitan ng mga contact, ang arc ay ginawa dahil sa ionization ng mga metal ions at umaasa talaga sa materyal. ng mga contact.

Ang arc interruption sa mga vacuum interrupter ay naiiba mula sa iba pang mga uri ng mga breaker ng circuit . Ang paghihiwalay ng mga contact ay sanhi ng paglabas ng singaw na napunan sa puwang ng contact. Binubuo ito ng mga positibong ions na napalaya mula sa materyal sa pakikipag-ugnay. Ang density ng singaw ay nakasalalay sa kasalukuyang sa arko. Kapag bumababa ang kasalukuyang, bumababa ang rate ng paglabas ng singaw, at pagkatapos ng kasalukuyang zero, mababawi ng daluyan ang lakas na dielectric nito kung mabawasan ang density ng singaw.

Kapag ang kasalukuyang magambala ay napakaliit sa isang vacuum, ang arko ay may maraming mga parallel path. Ang kabuuang kasalukuyang ay nahahati sa maraming mga parallel na arko na nagtataboy sa bawat isa at kumalat sa ibabaw ng contact. Ito ay tinatawag na isang diffuse arc na maaaring madaling magambala.

Sa mataas na halaga ng kasalukuyang, ang arc ay nakakakuha ng puro sa isang maliit na rehiyon. Ito ay sanhi ng mabilis na pag-singaw ng ibabaw ng contact. Posible ang pagkagambala ng arko kung ang arko ay mananatili sa isang kalat na estado. Kung mabilis itong natanggal mula sa ibabaw ng contact, ang arc ay muling mag-welga.

Ang pagkalipol ng arc sa mga vacuum breaker ay lubos na naiimpluwensyahan ng materyal at hugis ng mga contact at ang diskarteng isinasaalang-alang ang metal na singaw. Ang landas ng arko ay pinananatiling gumagalaw upang ang temperatura sa anumang isang punto ay hindi magiging mataas.

Matapos ang pangwakas na pagkagambala ng arko, mayroong isang mabilis na pagbuo ng lakas na dielectric na kakaiba sa vacuum breaker. Ang mga ito ay angkop para sa paglipat ng capacitor dahil magbibigay ito ng isang muling mahigpit na pagganap. Ang maliit na kasalukuyang ay nagambala bago natural na kasalukuyang zero, na maaaring maging sanhi ng pagpuputol na ang antas ay nakasalalay sa materyal ng contact.

Kasalukuyang Chopping

Ang kasalukuyang pagpuputol sa vacuum circuit breaker pangunahin na nangyayari sa loob ng mga breaker ng circuit ng langis pati na rin sa hangin dahil sa kawalang-tatag ng haligi ng arko. Sa mga breaker ng vacuum circuit, ang kasalukuyang pagpuputol ay pangunahing nakasalalay sa presyon ng singaw pati na rin ang mga pag-aari ng paglabas ng electron sa contact material. Kaya, ang antas ng pagpuputol ay naiimpluwensyahan din ng thermal conductivity, kapag ang thermal conductivity ay mas mababa, kung gayon ang antas ng pagpuputol ay nasa ibaba.

Posibleng bawasan ang kasalukuyang antas kung saan nangyayari ang pagpuputol sa pamamagitan ng pagpili ng isang materyal sa pakikipag-ugnay upang makapagbigay ng sapat na singaw ng metal upang hayaan ang kasalukuyang diskarte sa isang napakababang halaga, subalit, hindi ito madalas gawin sapagkat nakakaapekto ito nang hindi maganda sa kapangyarihan ng dielectric.

Mga Katangian ng Vacuum Circuit Breakers

Ang medium ng pagkakabukod ng breaker ng vacuum circuit ay mataas para sa arc extinction kumpara sa iba pang mga uri ng circuit breaker. Ang presyon sa vacuum interrupter ay nasa paligid ng 10-4 na torrent na may kasamang napakakaunting mga molekula sa loob ng interrupter. Ang circuit breaker na ito ay may halos dalawang pambihirang mga katangian tulad ng sumusunod.

Kung ihahambing sa ibang media ng pagkakabukod na ginagamit sa mga circuit breaker, ang circuit breaker na ito ay isang superior medium na dielectric. Ito ay nakahihigit kumpara sa ibang media bukod sa SF6 at air dahil ginagamit ang mga ito sa mataas na presyon.

Kapag ang isang arko ay binuksan nang magkahiwalay sa pamamagitan ng paglipat ng mga contact sa loob ng isang vacuum, pagkatapos ay ang isang pahinga ay magaganap sa pangunahing kasalukuyang zero. Sa pamamagitan ng pagkagambala ng arko na ito, ang kanilang lakas na dielectric ay tataas hanggang isang libong beses kumpara sa iba pang mga uri ng mga breaker.

Ang mga pag-aari na ito ay gagawing mas husay ang mga circuit breaker, mas mababa ang timbang pati na rin ang mas kaunting gastos. Ang haba ng buhay ng mga circuit breaker na ito ay mataas kumpara sa iba pang mga circuit breaker at hindi nila kailangan ng anumang pagpapanatili.

“hilahin at hilahin pababa ”

ang mga bahagi ng breaker ng vacuum circuit ay ang interrupter ng vacuum, mga terminal, may kakayahang umangkop na mga koneksyon, mga insulator ng suporta, operating rod, tie bar, karaniwang operating shift, operating mais, locking cam, paggawa ng spring, break spring, loading spring, at pangunahing link.

Meron iba't ibang uri ng mga breaker ng vacuum circuit ay magagamit batay sa mga tagagawa na tinalakay sa ibaba.

Mitsubishi Vacuum Circuit Breaker

Ang mga circuit breaker na ito ay gawa ng Mitsubishi Electric. Nagbibigay ang mga ito ng mataas na kaligtasan, pagiging maaasahan at proteksyon ng kapaligiran. Ang mga Mitsubishi VCB ay may mga sumusunod na tampok.

Malawak ang saklaw ng lineup ng mga produkto
Walang kinakailangan para sa anim na partikular na mapanganib na materyales.
Ang pangalan ng materyal ay inilalarawan sa pangunahing mga bahagi ng plastik
Ang istraktura ay natitiklop upang mai-mount ang frame
Madaling pagpapanatili

Siemens Vacuum Circuit Breaker

Ang mga breaker ng circuit ng vacuum ng Siemens ay SION 3AE5 na ginagamit sa lahat ng mga tipikal na aplikasyon ng paglipat tulad ng sa mga pang-industriya na network at pamamahagi ng daluyan ng boltahe na saklaw mula sa mga kasalukuyang alon ng circuit at paglipat ng pagkarga sa mga seksyon ng busbar o koneksyon sa network. Ang kanilang solidong istraktura kasama ang hindi bababa sa mga sukat ng lalim at lapad ay makakatulong upang mabawasan ang pangangailangan ng iba't ibang mga panel.

Kaya, ang mga circuit breaker na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng isang opsyonal na grounding switch para sa mga bersyon ng plug-in at naayos na pag-mount. Ang mga pangunahing tampok ng circuit breaker na ito ay kasama ang sumusunod.

Napakadaling i-install sa loob ng naka-insulated na medium voltage switchgear
Mataas ang pagiging maaasahan
Ang disenyo ay Compact
Remote switching through the remote control unit
Ang mga gastos sa pagpaplano ay mababa
Mahaba ang buhay ng serbisyo
Madali ang pagpapanatili

Pagsubok sa Vacuum Circuit Breaker

Pangkalahatan, ang pagsubok ng circuit breaker ay pangunahing ginagamit upang subukan ang parehong pagganap ng magkakahiwalay na mekanismo ng paglipat pati na rin ang tiyempo ng pangkalahatang tripping system. Kapag ang mga vacuum interrupter ay dinisenyo kung hindi man ay nagamit na infield, kung gayon may pangunahing tatlong uri ng mga pagsubok ang ginagamit upang patunayan ang kanilang pagpapaandar tulad ng paglaban sa contact, mataas na potensyal na makatiis at ang pagsubok na tumutulo sa rate.

Pagkakaiba sa pagitan ng Vacuum Contactor Unit at Vacuum Circuit Breaker

Ang isang vacuum circuit breaker ay dumadaan sa isang error tulad ng isang fault sa lupa, maikling circuit, over / under voltage. Ang isang contactor ay karaniwang ginagawa sa serye sa pamamagitan ng isang piyus na nagbibigay upang maiwasan ang kasalukuyang kasalanan. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng yunit ng contactor ng vacuum at ang vacuum circuit breaker ay nakalista sa ibaba batay sa iba't ibang mga katangian.

Breaker ng Vacuum Circuit	Yunit ng Makipag-ugnay sa Vacuum
Ang kapasidad ng paglipat ay, inililipat nito ang mga alon mula sa mababang halaga hanggang sa kumpletong kasalukuyang sistema ng maikling circuit	Lumipat ng mga alon mula sa napakababang halaga sa Nakakaabala ang kapasidad ng contactor ng vacuum nang walang mga piyus. Ang mga piyus ay gumagana para sa mas mataas na mga alon kumpara sa nakakagambala na kakayahan ng vacuum contactor lamang, hanggang sa nakakagambala sa kakayahan ng piyus
Mataas ang pagtitiis para sa mekanikal	Ang pagtitiis ay lubos na mataas para sa mekanikal tulad ng 1,000,000 na proseso hanggang sa 630A
Mataas ang pagtitiis para sa elektrikal ay mataas tulad ng isang vacuum na saklaw mula sa 10k - 50k na mga aksyon sa na-rate na tuloy-tuloy na kasalukuyang. Para sa vacuum, ito ay 30 hanggang 100 na pagpapatakbo sa buong rating ng maikling circuit.	Labis na mataas na paglipat ng tuloy-tuloy na kasalukuyang saklaw mula sa 450,000 hanggang 1,000,000 mga pagkilos hanggang sa 630 A. Ang paglipat ng kasalukuyang maikling-circuit, ang data ng pagtitiis ay hindi itinatag sa maikling-circuit kasalukuyang pahinga na nangangailangan ng pagpapalit ng mga piyus
Hindi nalalapat ang mga ito para sa labis na mataas na mga application ng pagtitiis.	Ginagamit ang mga ito para sa pagpapatakbo ng sobrang madalas na paglipat
Pinapatakbo ito ng kuryente	Nagpapatakbo lamang ito ng kuryente
Ito ay mekanikal na naka-latched dahil ang CB ay nananatiling sarado sa pagkawala ng boltahe ng system.	Karaniwan, ang contactor ng vacuum ay naka-unlock nang isang beses Ang boltahe ng system ay nawala ng contactor ng vacuum ay magkakandado sa sandaling bumalik ang boltahe ng system
Gumagamit ito ng mga proteksiyon na relay	Gumagamit ito ng proteksiyon na mga relay para sa labis na proteksyon at mga piyus para sa proteksyon ng maikling-circuit
Maikling circuit ipaalam sa pamamagitan ng enerhiya ay mababa	Maikling circuit ipaalam sa pamamagitan ng enerhiya ay mababa
Remote na operasyon ay angkop	Remote na operasyon ay angkop
Ginagamit ang kontrol ng kuryente para sa pagpapatakbo ng CB, mga proteksyon na relay, at mga heater ng puwang	Ginagamit ang kontrol ng kuryente para sa pagpapatakbo ng contactor, mga proteksiyon na relay at mga heater ng puwang
Gumagamit ito ng mas malaking lugar	Gumagamit ito ng mas kaunting lugar
Ang gastos nito ay mataas	Katamtaman ang gastos nito
Katamtaman ang pagpapanatili nito	Mababa ang pagpapanatili nito.

Mga kalamangan ng VCB

Nag-aalok ang vacuum ng sukat na lakas ng pagkakabukod. Kaya't mayroon itong labis na superior mga katangian ng pagsusubo ng arc kaysa sa anumang iba pang daluyan.

Ang vacuum circuit breaker ay may mahabang buhay.
Hindi tulad ng Oil Circuit Breaker (OCB) o air blast Circuit Breaker (ABCB), maiwasan ang pagsabog ng VCB. Pinahuhusay nito ang kaligtasan ng mga tauhang tumatakbo.
Walang peligro sa sunog
Ang vacuum CB ay mabilis sa pagpapatakbo kaya mainam para sa pag-clear ng kasalanan. Ang VCB ay angkop para sa paulit-ulit na operasyon.
Ang mga vacuum circuit breaker ay halos walang maintenance.
Walang tambutso ng gas sa himpapawid at walang ingay na operasyon.

Mga disadvantages ng VCB

Ang pangunahing kawalan ng VCB ay ito ay uneconomical sa voltages na lumalagpas sa 38 kV.
Ang gastos ng breaker ay nagiging labis sa mas mataas na voltages. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa mataas na voltages (sa itaas 38 kV) higit sa dalawang mga numero ng circuit breaker ay kinakailangan na konektado sa serye.
Bukod dito, ang paggawa ng VCBs ay hindi pang-ekonomiya kung ginawa sa kaunting dami.

Mga aplikasyon ng Vacuum Circuit Breaker

Ang vacuum circuit breaker ay kinikilala ngayon bilang pinaka maaasahang kasalukuyang teknolohiya ng pagkagambala para sa medium switchgear ng boltahe. Nangangailangan ito ng minimum na pagpapanatili kumpara sa iba pang mga teknolohiya ng circuit breaker.

Pangunahing angkop ang teknolohiya para sa pangunahin na mga application ng medium voltage. Para sa mas mataas na boltahe na teknolohiya ng vacuum ay nabuo, ngunit hindi ito magagawa sa komersyal. Ginagamit ang mga vacuum circuit breaker sa metal na nakabalot ng Switchgear at pati na rin sa mga porselana na nakalagay na circuit breaker.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat Gumagana ang Vacuum Circuit Breaker (VCB) at mga aplikasyon. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, anumang pagdududa tungkol sa konseptong ito o upang magpatupad ng anumang mga ideya sa mga proyekto sa elektrisidad at elektronika , mangyaring ibigay ang iyong puna sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Ano ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng VCB ?