Какви са методите на отваряне и затваряне и преходните процеси на вакуумен прекъсвач?

Част 1: Методи за отваряне и затваряне на вакуумен прекъсвач

„Отварянето и затварянето“ на прекъсвача не е просто „отворено“ и „затворено“. В зависимост от състоянието на веригата по време на работа, тя може да бъде разделена на следните основни методи:

1. Затваряне (затворена операция)

Това е процесът на промяна на прекъсвача от отворено състояние в затворено състояние.

A. Процес: Работният механизъм (като пружинен механизъм или механизъм с постоянен магнит) задвижва движещия се контакт на вакуумния прекъсвач да се движи към неподвижния контакт с изключително висока скорост.

Б. Ключова точка: В момента, в който контактите са на път да осъществят контакт, поради изключително високата напрегнатост на електрическото поле, може да настъпи пред-разрушаване. Тоест, преди контактите да осъществят физически контакт, празнината се разрушава от електрическото поле и първо се провежда ток. Това ще причини лека ерозия на контактите. Успешното затваряне изисква прекъсвачът да издържи на огромния ток на късо съединение, който може да възникне в момента на затваряне (т.е. капацитет на затваряне).

operating mechnism

2. Разбиване (операция по отваряне)

Това е най-основната и сложна функция, отнасяща се до изключване на веригата при ток на натоварване или ток на повреда.

Процес:

A. Разделяне на контакта: Под контролната система подвижният контакт започва да се отделя от неподвижния контакт.

B. Изгасване на дъгата: Вакуумната дъга се поддържа от металните пари, изпарени от електродите. Когато променливият ток естествено премине нулата, дъгата временно изгасва. По това време високата изолационна производителност на вакуума кара металните пари в дъговата междина да дифундират и кондензират с изключително бърза скорост, възстановявайки ги до метални частици, които се придържат към екрана и контактната повърхност. Дъговата междина бързо се връща в състояние на висок вакуум, като по този начин издържа на напрежението за възстановяване и в крайна сметка успешно прекъсва веригата.

3. Без-превключване на товара

Това се отнася за превключване на „линия без{0}}натоварване“ или „трансформатор без{1}}натоварване“, където не тече ток. Въпреки че токът е много малък или дори нула, електромагнитната енергия се съхранява в намотките на линията или трансформатора. По време на превключване може лесно да възникне прекъсване на тока, което да доведе до работно пренапрежение.

A. Прекъсване-на тока: Поради нестабилността на вакуумната дъга, преди токът естествено да премине нулата, когато стойността на тока е много малка (обикновено няколко ампера до десетки ампера), вакуумната дъга може внезапно да изгасне, принудително „прекъсвайки“ тока до нула. Съгласно принципа, че токът на индуктора не може да се промени рязко (U=L * di/dt), това ще генерира изключително високи индуцирани пренапрежения в индуктора (като намотките на трансформатора).

4. Капацитивно превключване на тока

Това се отнася за превключващи кондензаторни батерии (като устройства за компенсиране на реактивна мощност) или ненатоварени дълги кабелни линии. Тези товари са капацитивни.

A. Риск: Прекъсването на капацитивния ток е относително лесно, тъй като фазата на капацитивния ток води напрежението с 90 градуса. Когато токът премине нула, захранващото напрежение достига своята пикова стойност. След като прекъсвачът изгаси дъгата, зарядът на кондензатора не може да бъде освободен, поддържайки това постоянно напрежение (пиково напрежение).

B. Тежка повреда: Това е основният риск. Ако силата на възстановяване на изолацията между контактите на прекъсвача е недостатъчна, след половината от цикъла на захранващата честота, когато захранващото напрежение достигне своя обратен пик, разликата в напрежението между контактите може да достигне два пъти пиковата стойност на фазовото напрежение на системата, потенциално причинявайки повторно разрушаване на контактите, т.е. повторно-повреда. Повторното -разрушаване причинява високо-честотни колебания в напрежението на кондензатора, генерирайки изключително високо повторно -напрежение на пробив, което сериозно застрашава изолацията на кондензатора и системата. Благодарение на изключително силната си дъгогасителна-способност, вакуумните прекъсвачи имат много ниска вероятност от повторна-повреда в модерните конструкции.

Част втора: Преходни процеси

Преходните процеси се отнасят до драстичните промени в напрежението и тока във веригата по време на операциите за отваряне и затваряне, преход от едно стабилно състояние към друго. Въпреки че тези процеси са кратки, те могат да генерират изключително високи пренапрежения и свръхтокове, застрашаващи изолацията на оборудването. Основните преходни процеси при работа на вакуумен прекъсвач включват:

1. Преходен процес при прекъсване на тока на късо{1}} съединение

Основен физически феномен: преходно възстановяване на напрежението (TRV)

Описание: Напрежението, което се появява през контактите, след като токът премине нулата и дъгата изгасне, се нарича напрежение за възстановяване. Това напрежение не се стабилизира незабавно към напрежението на захранващата честота, а по-скоро постепенно се възстановява до напрежението на захранващата честота от нула под формата на високо-честотно колебание. Това високо{3}}честотно осцилиращо напрежение се нарича TRV.

Причина: Индуктивността и паразитният капацитет във веригата образуват осцилиращ контур. След като токът бъде прекъснат, съхранената енергия на системата се обменя между индуктора и кондензатора, генерирайки затихващи трептения.

Важност: Скоростта на нарастване (du/dt) и пиковата стойност на TRV са сериозно изпитание за способността на прекъсвача за гасене на дъга-. Ако скоростта на нарастване на TRV надвишава скоростта на възстановяване на диелектричната якост (изолационната якост) на прекъсването, дъгата ще се запали отново, което ще доведе до повреда при прекъсване. Вакуумните прекъсвачи, поради тяхната изключително бърза скорост на възстановяване на диелектрика, могат да издържат на много стръмни TRV.

2. Преходен процес при прекъсване на малък индуктивен ток (като ненатоварен трансформатор)

Основен физически феномен: прекъсване на тока-и пренапрежение

Процес: Възниква прекъсване-на тока: Вакуумният прекъсвач принудително гаси дъгата, преди токът естествено да премине нула (при много малка стойност на тока), прекъсвайки тока i₀.

Натрупване на енергия: В този момент магнитната енергия 1/2 * L * i₀², съхранявана в намотката на трансформатора (голяма индуктивност L), не може да бъде освободена през веригата.

Генериране на пренапрежение: Тази магнитна енергия се прехвърля към паразитния капацитет C към земята на самата намотка на трансформатора, превръщайки се в електрическа енергия 1/2 * C * U².

Вакуумните прекъсвачи се превърнаха в доминираща технология в областта на средното-напрежение точно поради превъзходната им производителност в тези преходни процеси (бързо възстановяване на диелектрика и голяма прекъсваща способност).

VSM-12 вътрешен постоянен магнитен вакуумен прекъсвач

VSM-12 вътрешен постоянен магнитен вакуумен прекъсвачпроизведено от Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd. се използва за номинално напрежение 12kV, AC 50/60Hz вътрешна разпределителна уредба, използваща моностабилен постоянен магнитен задвижващ механизъм, едно- оформление на рамката, подходящо за всички видове промишлени и минни предприятия, оборудване за електрическа мрежа, тролейбусна единица и разпределителна уредба KYN28A-12, поддържаща използването на уреда, но също така може да се използва като фиксирана единица със съответната блокировка на позицията, използвана в XGN2 и други фиксирани шкафове.

vsm-12-indoor-permanent-magnetic-vacuum price