Vakum kesici teknolojisi ilk olarak 1960 yılında tanıtıldı. Ancak yine de gelişen bir teknolojidir. Zaman geçtikçe, bu mühendislik alanındaki farklı teknik gelişmeler nedeniyle vakum kesicinin boyutu 1960’ların başından itibaren küçüldü. Devre kesici, tipik olarak aşırı yükten kaynaklanan kısa devrenin neden olduğu istenmeyen akımı önlemek için bir elektrik devresini kesen bir cihazdır. Temel işlevi, bir arıza tespit edildikten sonra akım akışını kesmektir. Bu makale, vakumlu devre kesiciye ve çalışmasına genel bir bakışı tartışmaktadır. Devre kesiciler hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun Devre Kesici Tipleri ve Önemi .

Vakumlu Devre Kesici nedir?

Vakumlu devre kesici, ark söndürmenin bir vakum ortamında gerçekleştiği bir tür devre kesicidir. Akım taşıyan kontakların ve birbiriyle ilişkili ark kesintisinin açılması ve kapatılması işlemi, kesicinin vakum kesicisi olarak adlandırılan vakum odasında gerçekleşir.

Vakumlu Devre Kesici

Bir devre kesicide ark söndürme ortamı olarak kullanılan bir vakum, vakumlu devre kesici olarak bilinir çünkü vakum, üstün ark söndürme özellikleri nedeniyle yüksek yalıtım mukavemeti sağlar. Bu, çoğu standart voltaj uygulaması için uygundur, çünkü daha yüksek voltaj için vakum teknolojisi geliştirilmiştir ancak ticari olarak uygun değildir.

Akım taşıyan kontakların çalışması ve ilgili ark kesintisi, kesicinin vakum kesici olarak bilinen bir vakum odasında gerçekleşir. Bu kesici, simetrik olarak yerleştirilmiş seramik izolatörlerin merkezinde bir çelik ark odası içerir. Bir vakum kesicisi içinde vakum basıncının muhafaza edilmesi 10–6 bar'da yapılabilir. Vakumlu devre kesici performansı, esas olarak Cu / Cr gibi akım taşıyan kontaklar için kullanılan malzemeye bağlıdır.

Çalışma prensibi

vakumlu devre kesici çalışma prensibi devre kesici kontakları vakum içinde açıldığında, kontaklardaki metal buhar iyonizasyonu yoluyla kontaklar arasında bir ark oluşturulabilir. Ancak ark boyunca elektronlar, iyonlar ve metalik buharlar CB kontaklarının dış tarafında hızla yoğunlaştığından ark kolayca söndürülebilir, böylece dielektrik dayanımı hızla geri kazanılabilir.

Bir vakumun en önemli özelliği, ark vakum içinde oluşturulduktan sonra, vakumun dielektrik dayanımındaki hızlı iyileşme oranı nedeniyle hızlı bir şekilde söndürülebilmesidir.

İletişim Malzemeleri

VCB'lerin kontak malzemesi aşağıdaki özellikleri takip etmelidir.

Yüksek yoğunluk
Temas direnci daha az olmalıdır
Elektrik iletkenliği, normal yük akımlarını aşırı ısınma olmadan geçmek için yüksektir.
Isıl iletkenlik, ark boyunca üretilen büyük ısıyı hızla dağıtmak için yüksektir.
Erken ark tahribatına izin vermek için termiyonik fonksiyon yüksek olmalıdır.
Kaynak eğilimi düşük olmalıdır
Daha az akım doğrama seviyesi
Yüksek ark direnci özelliği
Ark erozyonunu azaltmak için kaynama noktası yüksek olmalıdır.
Daha uzun hizmet ömrü sağlamak için gaz içeriği aşağıda olmalıdır
Düşük buhar basıncı, bölme içindeki bölünemeyen metal buharı miktarını azaltmak için yeterli olmalıdır.

Vakumlu Devre Kesici Yapısı

Vakumlu devre kesici, ortada simetrik olarak düzenlenmiş seramik izolatörlerde bir çelik ark odası içerir. Vakum kesicinin içindeki basınç 10 ^ -4 torr altında tutulur.

Akım taşıyan kontaklar için kullanılan malzeme, vakumlu devre kesicinin performansında önemli rol oynar. Bakır-bizmut veya bakır-krom gibi alaşımlar, VCB kontakları yapmak için ideal malzemedir.

Vakumlu Devre Kesici Yapısı

Yukarıda gösterilen şekilden, Vakumlu devre kesici sabit kontak, hareketli bir kontak ve bir vakum kesiciden oluşur. Hareketli kontak kontrol mekanizmasına paslanmaz çelik körük ile bağlanmıştır. Ark kalkanları, bu kalkanları örtecek şekilde yalıtım muhafazasında desteklenir ve yalıtım muhafazası üzerinde yoğunlaşması önlenir. Dış yalıtım gövdesi olarak bir cam kap veya seramik bir kap kullanılması için vakum odasının kalıcı sızdırmazlığı sayesinde sızıntı olasılığı ortadan kaldırılır.

Vakumlu Devre Kesicinin Çalışması

Vakumlu devre kesicinin kesit görünümü, bazı anormal koşullar nedeniyle kontaklar ayrıldığında, kontaklar arasına ark vurulduğunda, metal iyonlarının iyonlaşmasından dolayı ark oluştuğunda ve malzemeye çok bağlı olduğunda aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. kişi sayısı.

Vakum kesicilerdeki ark kesintisi diğer tiplerden farklıdır. Devre kesiciler . Temas noktalarının ayrılması, temas alanına doldurulan buharın serbest kalmasına neden olur. Temas malzemesinden serbest bırakılan pozitif iyonlardan oluşur. Buhar yoğunluğu arkdaki akıma bağlıdır. Akım azaldığında, buhar salınım hızı azalır ve akım sıfırdan sonra, buhar yoğunluğu azalırsa ortam dielektrik gücünü yeniden kazanır.

Kesilecek akım bir vakumda çok küçük olduğunda, arkın birkaç paralel yolu vardır. Toplam akım, birbirini iten ve temas yüzeyine yayılan birçok paralel yaya bölünmüştür. Bu, kolayca kesintiye uğratılabilen dağınık ark olarak adlandırılır.

Yüksek akım değerlerinde ark küçük bir bölgede yoğunlaşır. Temas yüzeyinin hızlı buharlaşmasına neden olur. Ark dağınık durumda kalırsa arkın kesintiye uğraması mümkündür. Temas yüzeyinden hızla çıkarılırsa, ark yeniden çarpacaktır.

Vakumlu kesicilerdeki ark sönmesi, kontakların malzemesi ve şeklinden ve metal buharını dikkate alma tekniğinden büyük ölçüde etkilenir. Arkın yolu, herhangi bir noktadaki sıcaklık yüksek olmayacak şekilde hareketli tutulur.

Son ark kesintisinden sonra, vakum kesiciye özgü olan hızla dielektrik dayanımı oluşur. Yeniden sorunsuz bir performans sağlayacağı için kapasitör anahtarlaması için uygundurlar. Küçük akım, doğal akım sıfırından önce kesilir, bu da seviyesi temas malzemesine bağlı olan kesmeye neden olabilir.

Mevcut Kıyım

vakumlu devre kesicide akım kesme Ark kolonunun kararsızlığı nedeniyle havada olduğu gibi esas olarak yağ devre kesicilerinde de oluşur. Vakumlu devre kesicilerde, akım kesme, esas olarak buhar basıncına ve ayrıca temas malzemesindeki elektron emisyonunun özelliklerine bağlıdır. Dolayısıyla, doğrama seviyesi ısıl iletkenlikten de etkilenir, ısıl iletkenlik daha az olduğunda, doğrama seviyesi aşağıya düşer.

Mevcut yaklaşımı son derece düşük bir değere bırakmak için bol miktarda metal buharı sağlamak için bir temas malzemesi seçerek doğranmanın meydana geldiği mevcut seviyeyi düşürmek mümkündür, ancak bu genellikle dielektrik gücünü kötü etkilediği için yapılmaz.

Vakumlu Devre Kesicilerin Özellikleri

Vakumlu devre kesicinin yalıtım ortamı, diğer devre kesicilerle karşılaştırıldığında ark söndürme için yüksektir. Vakum kesicideki basınç, kesicinin içinde çok az molekül içeren 10-4 torrent civarındadır. Bu devre kesicinin çoğunlukla aşağıdaki gibi iki olağanüstü özelliği vardır.

Devre kesicilerde kullanılan diğer yalıtım ortamları ile karşılaştırıldığında, bu devre kesici, üstün bir dielektrik ortamdır. Yüksek basınçta kullanıldığı için SF6 ve hava dışındaki diğer ortamlara göre üstündür.

Kontakları bir vakum içinde hareket ettirerek bir ark ayrı olarak açıldığında, ana akım sıfırında bir kırılma meydana gelecektir. Bu arkın kesintiye uğraması ile dielektrik dayanımı, diğer kırıcı türlerine kıyasla bin kata kadar artacaktır.

Bu özellikler, devre kesicileri daha yetkin, daha az ağırlık ve daha az maliyet yapacaktır. Bu devre kesicilerin kullanım ömrü, diğer devre kesiciler ile karşılaştırıldığında yüksektir ve herhangi bir bakım gerektirmezler.

“meger ne yapar ”

vakumlu devre kesici parçaları, vakumlu kesici, terminaller, esnek bağlantılar, destek izolatörleri, çalıştırma çubuğu, bağlantı çubuğu, ortak çalışma vardiyası, işletim mısır, kilitleme kamı, yay yapma, kırma yayı, yükleme yayı ve ana bağlantıdır.

Var farklı tipte vakumlu devre kesiciler aşağıda tartışılan üreticilere göre mevcuttur.

Mitsubishi Vakumlu Devre Kesici

Bu devre kesiciler Mitsubishi Electric tarafından üretilmektedir. Çevre için yüksek güvenlik, güvenilirlik ve koruma sağlarlar. Mitsubishi VCB'ler aşağıdaki özelliklere sahiptir.

Ürün yelpazesi geniş
Altı özel tehlikeli maddeye gerek yoktur.
Materyal adı, ana plastik parçaların üzerinde gösterilmiştir
Yapı, çerçeveyi monte etmek için katlanabilir
Kolay bakım

Siemens Vakumlu Devre Kesici

Siemens vakumlu devre kesiciler, endüstriyel ağlar ve kısa devre akımları ve anahtarlama yükünden bara bölümlerine veya bağlantı ağına kadar değişen orta gerilim güç dağıtımı gibi tüm tipik anahtarlama uygulamalarında kullanılan SION 3AE5'tir. En az derinlik ve genişlik ölçülerini içeren sağlam yapıları, farklı panellere olan ihtiyacı azaltmaya yardımcı olacaktır.

Bu nedenle, bu devre kesiciler, geçmeli sürümler ve sabit montaj için isteğe bağlı bir topraklama anahtarı aracılığıyla elde edilebilir. Bu devre kesicinin temel özellikleri aşağıdakileri içerir.

Hava yalıtımlı orta gerilim şalt sistemi içine montajı çok basit
Güvenilirlik yüksek
Tasarım Kompakt
Uzaktan kumanda ünitesi aracılığıyla uzaktan geçiş
Planlama maliyetleri düşük
Servis ömrü uzundur
Bakımı kolaydır

Vakumlu Devre Kesici Testi

Genel olarak, devre kesici testi esas olarak hem ayrı anahtarlama mekanizmalarının performansını hem de genel açma sisteminin zamanlamasını test etmek için kullanılır. Vakum kesiciler başka şekilde sahada kullanılmak üzere tasarlandıktan sonra, temas direnci, yüksek potansiyel dayanım ve sızıntı oranı testi gibi işlevlerini doğrulamak için esas olarak üç tür test kullanılır.

Vakum Kontaktör Ünitesi ile Vakumlu Devre Kesici arasındaki fark

Bir vakumlu devre kesici, topraklama hatası, kısa devre, aşırı / düşük voltaj gibi bir hatadan geçer. Bir kontaktör genellikle arıza akımından kaçınmayı sağlayan bir sigorta aracılığıyla seri olarak gerçekleştirilir. Vakum kontaktör ünitesi ile vakumlu devre kesici arasındaki temel fark, farklı özelliklere göre aşağıda listelenmiştir.

Vakumlu Devre Kesici	Vakum Kontaktör Ünitesi
Anahtarlama kapasitesi, akımları düşük değerlerden tam sistem kısa devre akımı	Akımları çok düşük değerlerden Sigortasız vakum kontaktörünün kapasitesini kesme. Sigortalar, yalnızca vakum kontaktörünün kesme kabiliyetine kıyasla daha yüksek akımlar için çalışır. sigortanın yeteneğini bozma
Mekanik için dayanıklılık yüksektir	630A'ya kadar 1.000.000 gibi mekanik işlemler için dayanıklılık son derece yüksektir
Dayanıklılık yüksektir, elektrik için yüksek, sürekli nominal akımda 10k - 50k arasında değişen bir vakum gibi yüksektir. Vakum için, tam kısa devre derecesinde 30 ila 100 işlemdir.	Son derece yüksek anahtarlama sürekli akımı, 630 A'ya kadar 450.000 ila 1.000.000 eylem arasında değişir. Kısa devre akımını anahtarlama, kısa devrede dayanıklılık verileri kurulmaz sigortaların değiştirilmesini gerektiren akım kesintisi
Bunlar son derece yüksek dayanıklılık uygulamaları için geçerli değildir.	Bunlar, son derece sık anahtarlama işlemleri için kullanılır.
Elektrikle çalıştırılır	Yalnızca elektrikle çalışır
Mekanik olarak kilitlenir çünkü CB, sistem voltajı kaybında kapalı kalır.	Vakum kontaktörü genellikle bir kez açılır sistem voltajı kaybolur vakum kontaktörü sistem voltajı geri geldiğinde kilitlenir
Koruyucu röleler kullanır	Kısa devre koruması için aşırı yük koruması ve sigortalar için koruyucu röleler kullanır
Kısa devre geçiş enerjisi düşüktür	Kısa devre geçiş enerjisi düşüktür
Uzaktan çalıştırma uygundur	Uzaktan çalıştırma uygundur
Kontrol gücü, devre kesicinin, koruyucu rölelerin ve alan ısıtıcılarının çalışması için kullanılır	Kontaktör, koruyucu röleler ve alan ısıtıcılarının çalışması için kontrol gücü kullanılır
Daha geniş bir alan kullanır	Daha az alan kullanır
Maliyeti yüksek	Maliyeti orta
Bakımı orta düzeydedir	Bakımı azdır.

VCB'nin Avantajları

Vakum, en yüksek yalıtım gücünü sunar. Bu nedenle, diğer ortamlardan çok daha üstün ark söndürme özelliklerine sahiptir.

Vakumlu devre kesicinin uzun bir ömrü vardır.
Yağ Devre Kesicisinin (OCB) veya hava üflemeli Devre Kesicinin (ABCB) aksine, VCB'nin patlaması önlenir. Bu, işletim personelinin güvenliğini artırır.
Yangın tehlikesi yok
Vakumlu devre kesici hızlı çalışır, bu nedenle arıza giderme için idealdir. VCB, tekrarlanan işlemler için uygundur.
Vakumlu devre kesiciler neredeyse bakım gerektirmez.
Atmosfere gaz çıkışı yok ve Gürültüsüz çalışma.

VCB'nin dezavantajları

VCB'nin temel dezavantajı, 38 kV'yi aşan voltajlarda ekonomik olmamasıdır.
Daha yüksek voltajlarda kesicinin maliyeti aşırı hale gelir. Bunun nedeni, yüksek voltajlarda (38 kV'nin üzerinde) ikiden fazla devre kesicinin seri olarak bağlanması gerekmesidir.
Dahası, VCB'lerin üretimi, küçük miktarlarda üretilirse ekonomik değildir.

Vakumlu Devre Kesicinin Uygulamaları

Vakumlu devre kesici, günümüzde orta gerilim şalt cihazları için en güvenilir akım kesinti teknolojisi olarak kabul edilmektedir. Diğer devre kesici teknolojilerine göre minimum bakım gerektirir.

Teknoloji esas olarak orta gerilim uygulamaları için uygundur. Daha yüksek voltaj için vakum teknolojisi geliştirilmiştir, ancak ticari olarak uygun değildir. Vakumlu kesiciler metal kaplamalı şaltlarda ve ayrıca porselen gövdeli devre kesicilerde kullanılmaktadır.

Böylece, bu tamamen Vakumlu Devre Kesici (VCB) çalışıyor ve uygulamalar. Bu kavramı daha iyi anladığınızı umuyoruz. Ayrıca, bu konseptle ilgili herhangi bir şüpheniz veya herhangi bir elektrik ve elektronik proje fikirleri , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak geri bildiriminizi verin. İşte sana bir soru VCB'nin çalışma prensibi nedir ?