Oversikt:
Vakuumbryteren er kjernekomponenten i mellom- og høyspenningsbryteren. Hovedfunksjonen er å raskt slukke lysbuen og undertrykke strømmen etter at mellom- og høyspenningsbryteren er avskåret gjennom den utmerkede isolasjonen til vakuumet i røret for å unngå ulykker.
Vakuumbryteren brukes hovedsakelig i kraftoverførings- og distribusjonskontrollsystem, også brukt i metallurgi, gruvedrift, petroleum, kjemikalier, jernbane, kringkasting, kommunikasjon, industriell høyfrekvent oppvarming og andre kraftdistribusjonssystemer. Den har egenskapene til energisparing, materialsparing, brannforebygging, eksplosjonssikker, liten størrelse, lang levetid, lave vedlikeholdskostnader, pålitelig drift og ingen forurensning.
Type:
Vakuumbrytere er delt inn i lysbuebrytere for vakuumbrytere og lysbuebrytere for lastbrytere. Vakuumbrytere brukes hovedsakelig i nettstasjoner og nettanlegg i kraftsektoren, lysbuebrytere for lastbrytere brukes hovedsakelig til sluttbrukere av strømnettet.
Struktur:
Vakuumbryter består hovedsakelig av lufttett isolasjonsskall, ledende krets, skjermingssystem, kontakter, belg og andre deler for å danne en keramisk skallvakuumbryter.
Lufttett isolasjonssystem:
Det lufttette isolasjonsskallet laget av glass eller keramikk, det bevegelige endedekselet, det faste endedekselet og den rustfrie stålbelgen danner et lufttett isolasjonssystem.
For å sikre god lufttetthet mellom glass, keramikk og metall, kreves det i tillegg til streng operasjonsprosess under forseglingen også at selve materialets gassgjennomtrengelighet skal være så liten som mulig og den interne luftutgivelsen bør begrenses til en minimumsverdi.
Den rustfrie stålbelgen kan ikke bare isolere vakuumtilstanden inne i vakuumavbryteren fra den eksterne atmosfæriske tilstanden, men også gjøre det mulig for den bevegelige kontakten og den bevegelige ledende stangen å bevege seg innenfor et spesifisert område for å fullføre lukke- og bryteoperasjonene til vakuumbryteren .
Ledende system:
Den faste ledende stangen, den faste lysbueoverflaten, den faste kontakten, den bevegelige kontakten, den bevegelige lysbueoverflaten og den bevegelige ledende stangen utgjør ledningssystemet til lysbueslukkekammeret.
Blant dem kalles den faste ledende stangen, den faste lysbueoverflaten og den faste kontakten samlet den faste elektroden, og den bevegelige kontakten, den bevegelige lysbueoverflaten og den bevegelige ledende stangen kalles samlet den bevegelige elektroden, vakuumkretsbryteren satt sammen av vakuumavbryteren og vakuumbelastningsbryteren Når du lukker med vakuumkontaktoren, lukker betjeningsmekanismen de to kontaktene gjennom bevegelsen til den bevegelige ledende stangen, og fullfører koblingen av kretsen.
For å redusere kontaktmotstanden mellom de to kontaktene så mye som mulig og holde den stabil og ha god mekanisk styrke når lysbueslukkekammeret utsettes for dynamisk og stabil strøm, er vakuumbryteren forsynt med en styrehylse i den ene enden. av den bevegelige ledende stangen, og bruker et sett med trykkfjærer. Oppretthold et nominelt trykk mellom de to kontaktene. Når vakuumbryteren bryter strømmen, skilles de to kontaktene til lysbueslukkekammeret og det genereres en lysbue mellom dem, og lysbuen slukkes når strømmen naturlig krysser null, og kretsbruddet er fullført.
Skjermingssystem:
Vakuumbryterens skjermsystem består hovedsakelig av skjermingssylinder, skjermingsdeksel og andre deler.
Hovedfunksjonene til skjermingssystemet er:
1. Unngå at kontaktene produserer store mengder metalldamp og dråpesprut under lysbueprosessen, forurenser den indre veggen av isolasjonshuset og unngår reduksjon av isolasjonsstyrken til vakuumbryterhuset eller overslag.
2. Forbedre den elektriske feltfordelingen inne i vakuumavbryteren, noe som er gunstig for miniatyriseringen av vakuumavbryterens isolasjonsskall, spesielt for miniatyrisering av høyspentvakuumbryteren.
3. Absorber en del av lysbueenergien og kondenser lysbueproduktene. Spesielt når vakuumbryteren bryter kortslutningsstrømmen, absorberes det meste av varmeenergien som genereres av lysbuen av skjermingssystemet, noe som er fordelaktig for å forbedre gjenvinningsstyrken til mediet mellom kontaktene. Jo større mengde lysbueprodukter som absorberes av skjermingssystemet, desto større energi absorberes av skjermingssystemet, noe som har en god effekt på å øke bruddkapasiteten til vakuumavbryteren.
Kontaktsystem:
Kontakten er den delen hvor lysbuen genereres og slukkes, og kravene til materiale og struktur er relativt høye.
Det er følgende krav til kontaktmaterialet:
1. Høy bruddkapasitet. Selve materialet kreves å ha høy elektrisk ledningsevne, liten varmeledningsevne, stor varmekapasitet og lav termionisk emisjonsevne.
2. Høy sammenbruddsspenning. Jo høyere nedbrytningsspenning, desto høyere er den dielektriske gjenvinningsstyrken, noe som er gunstig for lysbueslukking.
3. Høy motstand mot elektrisk korrosjon. Det vil si at den tåler ablasjonen av buen, og mengden metallfordampning er liten.
4. Anti-sveiseevne.
5. Lav grensestrømverdi, forhåpentligvis under 2,5A.
6. Lavt gassinnhold. Blant dem er lavt gassinnhold et krav for materialer som brukes inne i alle vakuumavbrytere. Spesielt for kobber må oksygenfritt kobber med lavt gassinnhold kreves for spesialbehandling. Loddemetallet osv. er laget av sølv og kobberlegeringer.
Kontaktmaterialene til vakuumbrytere for effektbrytere er for det meste kobber-krom-legeringer, med kobber og krom hver står for 50 %. Et kobber-kromlegeringsark er sveiset på støtoverflatene til de øvre og nedre kontaktene, og tykkelsen er vanligvis 3 mm. Resten kalles kontaktsetet, som kan være laget av oksygenfritt kobber.
Arbeidsprinsipp:
Vakuumbryteren er en elektrisk vakuumanordning som bruker et høytvakuumarbeidende isolerende lysbueslukkemedium og er avhengig av et par kontakter forseglet i vakuumet for å realisere på-av-funksjonen til strømkretsen.
Når den kobler fra en viss mengde strøm, i øyeblikket av separasjon av de bevegelige og statiske kontaktene, krymper strømmen til det punktet hvor kontaktene nettopp har skilt seg, og motstanden mellom elektrodene øker dramatisk og temperaturen øker raskt inntil elektrodemetallet fordamper og dannes samtidig. Den ekstremt høye elektriske feltstyrken fører til ekstremt sterk emisjon og gap-sammenbrudd, noe som resulterer i en vakuumbue.
Når strømfrekvensstrømmen er nær null, er det også økningen av kontaktavstanden, og plasmaet til vakuumbuen sprer seg raskt rundt. Etter at lysbuestrømmen krysser null, endres mediet i kontaktgapet raskt fra en leder til en isolator, slik at strømmen blir avbrutt. På grunn av den spesielle strukturen til kontaktene vil det genereres et riktig langsgående magnetfelt i kontaktgapet under lysbue.
Dette magnetfeltet kan gjøre buen jevnt fordelt på kontaktflaten og opprettholde en lav lysbuespenning, slik at vakuumavbryteren får en høyere lysbue. Etter gjenvinningshastigheten for dielektrisk styrke, liten lysbueenergi og liten korrosjonshastighet. På denne måten forbedres evnen og levetiden til vakuumbryteren til å bryte strømmen.
