Каковы методы размыкания и замыкания, а также переходные процессы вакуумного выключателя?

Часть 1. Методы отключения и включения вакуумного выключателя

«Отключение и закрытие» автоматического выключателя — это не просто «открытие» и «замыкание». В зависимости от состояния схемы в процессе эксплуатации ее можно разделить на следующие основные способы:

1. Закрытие (закрытая операция)

Это процесс перевода выключателя из открытого состояния в закрытое.

А. Процесс: Рабочий механизм (например, пружинный механизм или механизм с постоянными магнитами) заставляет подвижный контакт вакуумной камеры перемещаться к неподвижному контакту с чрезвычайно высокой скоростью.

B. Ключевой момент: в момент, когда контакты вот-вот войдут в контакт, из-за чрезвычайно высокой напряженности электрического поля может произойти пред-пробой. То есть, прежде чем контакты вступят в физический контакт, зазор разрушается электрическим полем, и сначала проводится ток. Это приведет к незначительной эрозии контактов. Для успешного включения требуется, чтобы автоматический выключатель выдерживал огромный ток короткого-замыкания, который может возникнуть в момент замыкания (т. е. замыкающую способность).

operating mechnism

2. Взлом (операция открытия)

Это наиболее основная и сложная функция, связанная с отключением цепи под действием тока нагрузки или тока повреждения.

Процесс:

А. Разделение контактов. Под действием системы управления подвижный контакт начинает отделяться от неподвижного контакта.

B. Гашение дуги. Вакуумная дуга поддерживается за счет испарения паров металла с электродов. Когда переменный ток естественным образом достигает нуля, дуга временно гаснет. В это время высокие изоляционные характеристики вакуума заставляют пары металла в дуговом промежутке диффундировать и конденсироваться с чрезвычайно высокой скоростью, превращая их в металлические частицы, которые прилипают к экрану и контактной поверхности. Дуговой разрядник быстро возвращается в состояние высокого вакуума, выдерживая таким образом восстанавливающееся напряжение и в конечном итоге успешно разрывая цепь.

3. Нет-переключения нагрузки

Это относится к переключению «линии без-нагрузки» или «трансформатора без-нагрузки», где ток не течет. Хотя ток очень мал или даже равен нулю, электромагнитная энергия сохраняется в обмотках линии или трансформатора. Во время переключения может легко произойти отключение тока-, что приведет к рабочему перенапряжению.

А. Отключение тока-: из-за нестабильности вакуумной дуги, прежде чем ток естественным образом пересечет ноль, когда значение тока очень мало (обычно от нескольких ампер до десятков ампер), вакуумная дуга может внезапно погаснуть, принудительно «обрезая» ток до нуля. Согласно принципу, согласно которому ток дросселя не может резко изменяться (U=L * di/dt), это приведет к возникновению чрезвычайно высоких наведенных перенапряжений в дросселе (например, в обмотках трансформатора).

4. Емкостное переключение тока

Речь идет о коммутационных батареях конденсаторов (например, устройствах компенсации реактивной мощности) или ненагруженных длинных кабельных линиях. Эти нагрузки являются емкостными.

А. Риск: Прервать емкостной ток относительно легко, поскольку фаза емкостного тока опережает напряжение на 90 градусов. Когда ток пересекает ноль, напряжение источника питания достигает своего пикового значения. После того, как автоматический выключатель погасит дугу, заряд на конденсаторе не может высвободиться, поддерживая это напряжение постоянного тока (пиковое напряжение).

Б. Серьезный сбой: это основной риск. Если прочность восстановления изоляции между контактами выключателя недостаточна, после половины цикла промышленной частоты, когда напряжение источника питания достигает своего обратного пика, разница напряжений на контактах может достичь удвоенного пикового значения фазного напряжения системы, что может привести к повторному выходу из строя контактов, т. е. к повторному-пробойу. Повторный-пробой вызывает высокочастотные-колебания напряжения конденсатора, создавая чрезвычайно высокие напряжения повторного-пробоя, что серьезно угрожает изоляции конденсатора и системы. Благодаря своей чрезвычайно сильной способности-гасить дугу, вакуумные выключатели имеют очень низкую вероятность повторного-пробоя в современных конструкциях.

Часть вторая: Переходные процессы

Переходные процессы относятся к резким изменениям напряжения и тока в цепи в момент операций размыкания и замыкания, переходу из одного стабильного состояния в другое. Хотя эти процессы кратковременны, они могут создавать чрезвычайно высокие перенапряжения и сверхтоки, угрожающие изоляции оборудования. К основным переходным процессам в работе вакуумного выключателя относятся:

1. Переходный процесс при прерывании тока короткого-замыкания

Основное физическое явление: переходное восстанавливающееся напряжение (TRV).

Описание: Напряжение, возникающее на контактах после перехода тока через ноль и гашения дуги, называется восстанавливающимся напряжением. Это напряжение не сразу стабилизируется до напряжения питания промышленной частоты, а постепенно восстанавливается до напряжения промышленной частоты от нуля в форме высокочастотных колебаний. Это высокочастотное колебательное напряжение называется TRV.

Причина: Индуктивность и паразитная емкость в цепи образуют колебательный контур. После прерывания тока накопленная энергия системы обменивается между индуктором и конденсатором, создавая затухающие колебания.

Важность. Скорость нарастания (du/dt) и пиковое значение TRV являются серьезным испытанием на способность автоматического выключателя дугогасить-. Если скорость нарастания TRV превышает скорость восстановления диэлектрической прочности (прочности изоляции) разрыва, дуга воспламенится повторно, что приведет к прерыванию дуги. Вакуумные выключатели благодаря чрезвычайно высокой скорости восстановления диэлектрической изоляции могут выдерживать очень крутые ТРВ.

2. Переходный процесс при прерывании небольшого индуктивного тока (например, ненагруженного трансформатора)

Основное физическое явление: отключение тока-и перенапряжение

Процесс: происходит отключение тока-: вакуумный выключатель принудительно гасит дугу до того, как ток естественным образом пересечет ноль (при очень малом значении тока), отсекая ток i₀.

Накопление энергии: В этот момент магнитная энергия 1/2 * L * i₀², запасенная в обмотке трансформатора (большая индуктивность L), не может быть высвобождена через цепь.

Генерация перенапряжения: Эта магнитная энергия передается паразитной емкости C на землю самой обмотки трансформатора, преобразуясь в электрическую энергию 1/2 * C * U².

Вакуумные автоматические выключатели стали доминирующей технологией в области среднего-напряжения именно благодаря их превосходным характеристикам в этих переходных процессах (быстрое восстановление диэлектрической прочности и высокая отключающая способность).

Вакуумный выключатель с постоянными магнитами VSM-12 для внутреннего применения

Вакуумный выключатель с постоянными магнитами VSM-12 для внутреннего примененияпроизводства Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd. используется для внутреннего распределительного устройства номинального напряжения 12 кВ, переменного тока 50/60 Гц, оснащен моностабильным постоянным магнитным приводом, цельной - компоновкой рамы, подходит для всех видов промышленных и горнодобывающих предприятий, электросетевого оборудования, тележки и распределительного устройства KYN28A-12, поддерживающего использование устройства, но также может использоваться как фиксированное устройство с соответствующей блокировкой положения, используется в XGN2 и других фиксированных шкафах.

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