En vakuumbrytareär en slags kraftskyddsutrustning, som används allmänt i alla nivåer av kraftsystem. Dess unika arbetsprincip och högeffektiva prestanda gör det till en oumbärlig del av det moderna kraftsystemet.
I. Struktur och sammansättning av vakuumkretsbrytare
En vakuumbrytare består huvudsakligen av tre delar: ram, båge släckkammare och driftsmekanism. Bland dem är bågens släckkammare dess viktigaste komponent, som innehåller rörliga och statiska kontakter och vakuummiljö. Driftsmekanismen är ansvarig för att driva kontakternas öppning och stängning. Dessutom inkluderar brytaren också komponenter såsom ledande krets, isoleringssystem, tätning och skal, och den övergripande strukturen är kompakt och rimligt utformad.
1. Bågsläckningskammare
Bågens släckkammare är kärnan i vakuumbrytaren, och den höga vakuummiljön inuti den är nyckeln för att uppnå snabb bågsläckning. I bågens släckkammare är de rörliga och statiska kontakterna exakt utformade för att säkerställa att bågen snabbt kan genereras och släckas när porten öppnas.
2. Driftsmekanism
Driftsmekanismen är ställdonet för vakuumbrytaren, som är ansvarig för att ta emot styrsignaler och driva öppningen och stängningen av kontakterna. Det inkluderar vanligtvis energilagringssystem, stängning av elektromagnet, öppning av elektromagnet och transmissionsdelar etc. för att säkerställa att brytaren kan slutföra operationen exakt och pålitligt.
Ii. Arbetsprincip för vakuumkretsbrytare
Arbetsprincipen förvakuumbrytareBeror huvudsakligen på det nuvarande nollkorsande fenomenet och bågens släckförmåga i hög vakuummiljö. När kretsen är onormal, såsom överbelastning eller kortslutning, kommer brytaren att agera snabbt för att skära av kretsen för att skydda kraftsystemets säkerhet.
1. Generering och utrotning av bågen
När de rörliga och statiska kontakterna öppnas under driftsmekanismens verkan kommer en båge att genereras mellan kontakterna. Eftersom kontakterna är utformade med en speciell form kommer ett magnetfält att genereras när strömmen passerar, vilket gör att bågen rör sig snabbt längs kontaktytans tangentriktning. Vissa metallånga kondenserar på den metallcylindriska skölden, och bågen släcks när den naturligtvis korsar noll. Den dielektriska styrkan mellan kontakterna återställs snabbt.
Dessutom finns det inget ledande medium i vakuummiljön, så att bågen kan släckas snabbt. När kontakterna bryts i ett vakuum kommer mycket koncentrerade katodfläckar att genereras och därmed avdunstar en stor mängd metallånga. Dessa metallångor och laddade partiklar ger förhållanden för förbränning av bågen. Men när strömmen passerar genom noll minskar energin i bågen gradvis, elektrodtemperaturen sjunker, förångningseffekten försvagas och partikeltätheten i bågkolonnen minskar också. Slutligen, i det ögonblick då strömmen passerar genom noll, försvinner katodfläcken och bågen släcks.
2. ARC -släckprocess
Bågsläckningsprocessen för vakuumbrytaren inkluderar huvudsakligen två steg: bildning och diffusion av bågen och utrotningen av bågen. I bågbildningssteget bildar metallånga och laddade partiklar mellan kontakterna en bågbalk, och den höga energin får elektroner att släppas ut från katoden för att bilda ett elektronmolnområde. Detta elektronmolnområde kommer snabbt att bryta igenom bågstrålen och bågresterna, vilket skapar förutsättningar för utrotningen av bågen. I bågens utrotningsstadium, när strömmen passerar genom noll, minskar energin i bågen gradvis, sprids elektronmolnområdet gradvis och bågen släcks.
3. Driftsprincipen för driftsmekanismen
Driftsprincipen för driftsmekanismen är att driva öppningen och stängningen av kontakterna genom att ta emot styrsignaler. I energilagringssteget är energilagringsmotorn på, och driver det excentriska hjulet för att rotera, och sedan realiseras energilagringen av den stängande fjädern genom en serie transmissionskomponenter. I stängningsstadiet rör sig järnkärnan i den avslutande elektromagneten nedåt, drar positioneringsstycket för att rotera moturs och släppa energilagringsunderhållet. Därefter driver den avslutande fjädern energilagringshylsan för att rotera moturs, och kontakterna är stängda genom överföringskomponenterna. I öppningssteget, efter att öppningen elektromagnet har fått signalen, lockas järnkärnan, vilket får resaxeln att rotera och sedan driva toppstången för att röra sig uppåt för att inse öppningen av kontakterna.
Iii. Vakuumbrytarens handlingsprocess
1. Energilagringsprocess:När energilagringsmotorn är påslagen driver den det excentriska hjulet att rotera och realiserar sedan energilagring genom en serie anslutande stavmekanismer. Under energilagringsprocessen sträcks den avslutande våren och upprätthåller energilagringstillståndet.
2. Stängningsoperation:När mekanismen tar emot stängningssignalen (när omkopplaren är frånkopplad och energi har lagrats), lockas järnkärnan i den avslutande elektromagneten för att röra sig nedåt, och genom överföring av en serie mekaniska komponenter stängs slutligen kontakterna för att slutföra avslutningsoperationen.
3. Öppningsoperation:När brytaren är stängd, om öppningselektromagneten får en signal, kommer dess järnkärna att lockas, vilket får toppstången i öppningsutsläppet att röra sig uppåt. Genom överföringen av en serie anslutningsstångsmekanismer separeras kontakterna äntligen för att slutföra öppningsoperationen. Under öppningsprocessen släcks bågen snabbt i en vakuummiljö.
Iv. Egenskaper och tillämpningar av vakuumbrytare
1. Kort bågstid
Eftersom det inte finns något ledande medium i en vakuummiljö kan bågen släckas snabbt, så bågstiden förvakuumbrytarenär väldigt kort. Detta hjälper till att minska påverkan och skadorna på kretsfel på kraftsystemet.
2. Hög isoleringsstyrka
Vakuumgapet i vakuumbrytaren har en hög isoleringsstyrka och tål en högre spänningsnivå. Detta gör vakuumbrytare som används allmänt i högspänningskraftsystem.
3. Långt elektriskt liv
På grund av den utmärkta bågsläckningsprestanda för vakuumbrytaren är dess elektriska liv relativt lång. Detta hjälper till att minska underhållskostnaden för kraftsystemet och förbättra systemets tillförlitlighet.
4. Liten kontaktöppningsavstånd och stroke
Kontaktöppningsavståndet och slaget för vakuumbrytaren är relativt liten, vilket gör det kompakt, lätt och lätt att installera och underhålla.
5. Bra miljöprestanda
Vakuumbrytare använder inte växthusgaser såsom svavelhexafluorid (SF6), är miljövänliga och uppfyller miljöskyddskraven i moderna kraftsystem.
6. bred applikation
På grund av dess utmärkta prestanda och breda appliceringsutsikter används vakuumbrytare i alla fall i alla nivåer av kraftsystem. Inklusive kraftverk, transformatorstationer, transmissionslinjer och industriell el.
V. Slutsats
Vakuumbrytarenhar blivit en oumbärlig del av det moderna kraftsystemet med sin unika arbetsprincip och utmärkta prestanda. Genom att djupt förstå dess struktur och sammansättning, arbetsprincip, egenskaper och tillämpningar kan vi bättre förstå och tillämpa denna viktiga kraftskyddsutrustning.
