Vákuové zhášadlo s opakovaným uzáverom je kľúčovým komponentom v systémoch elektrickej energie, najmä v distribučných sieťach. Ako dodávateľ vákuových prerušovačov s opakovaným uzáverom som dobre oboznámený s princípom jeho fungovania, ktorý je základom pre pochopenie jeho úlohy pri zabezpečovaní spoľahlivého napájania.
Základy vákuového prerušovača typu Recloser
Opätovný uzáver je automatický istič, ktorý sa môže niekoľkokrát otvoriť a zatvoriť, aby sa odstránili dočasné poruchy v elektrickom systéme. Vákuový prerušovač je základná časť opätovného zatvárania, ktorá je zodpovedná za prerušenie elektrického prúdu, keď dôjde k poruche, a následné opätovné zatvorenie na obnovenie napájania, ak je porucha dočasná.
Hlavná konštrukcia vákuového zhášadla s opakovaným uzáverom pozostáva z vákuovo tesného krytu, zvyčajne vyrobeného z keramiky alebo skla, a dvoch elektród: pevnej elektródy a pohyblivej elektródy. Kryt je evakuovaný na veľmi vysokú úroveň vákua, typicky rádovo 10^{-4}$ až 10^{-6}$ Pa. Toto prostredie s vysokým vákuom je nevyhnutné pre správnu funkciu prerušovača.
Pracovný princíp prerušenia prúdu
Keď dôjde k poruche v elektrickom systéme, ako je skrat, obvodom pretečie veľké množstvo prúdu. Opätovný uzáver zaznamená tento abnormálny prúd a odošle signál do vákuového prerušovača, aby otvoril kontakty.
Keď sa pohyblivá elektróda začne oddeľovať od pevnej elektródy, medzi dvoma elektródami sa vytvorí elektrický oblúk. Vysokoenergetický oblúk odparí malé množstvo kontaktného materiálu a vytvorí medzi elektródami vodivý plazmový mostík. V normálnom prostredí naplnenom vzduchom by bolo ťažké tento oblúk uhasiť kvôli prítomnosti molekúl vzduchu, ktoré dokážu udržať oblúk prostredníctvom ionizácie. Vo vysoko vákuovom prostredí prerušovača je však situácia celkom iná.
Vo vákuu je veľmi málo molekúl plynu. Akonáhle sú kontakty oddelené určitou vzdialenosťou, hustota plazmy medzi elektródami rýchlo klesá. Ionizované častice v plazme sa rýchlo rekombinujú, pretože nie je dostatok molekúl plynu na udržanie procesu ionizácie. Výsledkom je, že oblúk zhasne vo veľmi krátkom čase, zvyčajne v priebehu niekoľkých milisekúnd.
Schopnosť vákuového prerušovača tak rýchlo uhasiť oblúk je spôsobená niekoľkými faktormi. Po prvé, prostredie vysokého vákua znižuje pravdepodobnosť kolízie medzi nabitými časticami a molekulami plynu, ktorá je potrebná na udržanie oblúka. Po druhé, kontaktné materiály sú starostlivo vybrané tak, aby mali nízky tlak pár a dobré vlastnosti pri zhášaní oblúka. Napríklad zliatiny medi a chrómu (CuCr) sa bežne používajú ako kontaktné materiály, pretože odolávajú vysokoprúdovému oblúku a majú relatívne nízky sklon k odparovaniu.
Proces opätovného zatvárania
Po zhasnutí oblúka, ak je porucha dočasná, ako napríklad vetva stromu, ktorá sa dotkne elektrického vedenia alebo chvíľkové prerušenie izolácie, sa opätovný uzáver pokúsi znovu uzavrieť kontakty vákuového prerušovača. Opätovné zatváranie čaká na vopred nastavený čas, zvyčajne niekoľko sekúnd až minútu, aby sa porucha odstránila.
Keď opätovný uzáver vyšle signál zatvárania, pohyblivá elektróda sa pohybuje smerom k pevnej elektróde. Keď sa kontakty približujú k sebe, cez medzeru sa aplikuje vysokonapäťový potenciál. Ak sa izolačná sila medzery obnoví a v obvode už nie je porucha, kontakty sa môžu uzavrieť bez opätovného zapálenia oblúka. Po úplnom zatvorení kontaktov môže elektrický prúd opäť normálne prúdiť obvodom.
Úloha keramického plášťa vo vákuovom prerušovači
Mnohé z našich vákuových prerušovačov s opakovaným uzáverom sú vybavené aVákuový prerušovač s keramickým plášťom. Keramický plášť hrá pri prevádzke vákuového prerušovača niekoľko dôležitých úloh.
Po prvé, poskytuje hermetické tesnenie pre prostredie s vysokým vákuom vo vnútri prerušovača. Keramika má vynikajúce plynotesné vlastnosti, ktoré môžu zabrániť vniknutiu vzduchu a vlhkosti do prerušovača a ovplyvňovať jeho výkon. Po druhé, keramické materiály majú vysokú mechanickú pevnosť a môžu odolať mechanickému namáhaniu vytváranému počas otvárania a zatvárania kontaktov. To zaisťuje dlhodobú spoľahlivosť prerušovača.
Okrem toho má keramika dobré elektroizolačné vlastnosti. Vydržia vysokonapäťové gradienty bez toho, aby sa pokazili, čo je nevyhnutné pre bezpečnú prevádzku vákuového zhášadla vo vysokonapäťových elektrických systémoch.
Výhody vákuových prerušovačov typu Recloser
Recloser vákuové prerušovače ponúkajú niekoľko výhod oproti iným typom obvodových - prerušovacích zariadení.
- Vysoká spoľahlivosť: Prostredie s vysokým vákuom a použitie starostlivo navrhnutých kontaktných materiálov robí vákuové zhášadlo veľmi spoľahlivým. Môže pracovať pri veľkom počte spínacích cyklov bez výrazného zníženia výkonu.
- Rýchla prevádzka: Doba zhášania oblúka vákuového prerušovača je veľmi krátka, čo umožňuje opätovnému zatváraniu rýchlo izolovať poruchu a obnoviť napájanie. To pomáha minimalizovať vplyv porúch na elektrický systém a znižuje prestoje spotrebiteľov.
- Nízka údržba: Pretože vo vysokovákuovej komore nie sú žiadne iné pohyblivé časti ako kontakty a nie je potrebné zložité médium na zhášanie oblúka, ako je olej alebo plyn SF6, požiadavky na údržbu vákuového prerušovača sú relatívne nízke.
- Šetrnosť k životnému prostrediu: Na rozdiel od niektorých iných typov ističov, ktoré používajú plyn SF6, čo je silný skleníkový plyn, vákuové zhášedlá nemajú žiadny negatívny vplyv na životné prostredie.
Aplikácie vákuových prerušovačov Recloser
Vákuové zhášedlá Recloser sú široko používané v distribučných sieťach, najmä v nadzemných elektrických vedeniach a podzemných káblových systémoch. Používajú sa aj v priemyselných energetických systémoch, ako sú továrne a bane, na ochranu elektrických zariadení pred skratmi a inými poruchami.
V distribučných sieťach môžu spätné uzávery s vákuovými prerušovačmi zlepšiť spoľahlivosť napájania. Rýchlou izoláciou dočasných porúch a obnovením elektriny znižujú počet výpadkov elektriny a zlepšujú kvalitu elektriny pre spotrebiteľov. V priemyselných aplikáciách môžu chrániť drahé elektrické zariadenia pred poškodením spôsobeným abnormálnymi prúdmi, čo pomáha znižovať náklady na údržbu a zvyšovať produktivitu.
Záver
Ako dodávateľRecloser vákuové prerušovače, Chápem dôležitosť poskytovania vysokokvalitných produktov, ktoré fungujú na základe spoľahlivých vedeckých princípov. Princíp činnosti vákuového zhášadla s opakovaným uzáverom so schopnosťou rýchlo uhasiť oblúky v prostredí s vysokým vákuom je základom jeho spoľahlivého výkonu v elektrických systémoch.
Ak hľadáte vákuové prerušovače s opakovaným uzáverom, či už ide o nový energetický projekt alebo výmenu existujúceho zariadenia, sme tu, aby sme vám ponúkli tie najlepšie riešenia. Naše produkty sú navrhnuté tak, aby spĺňali najvyššie priemyselné štandardy a poskytovali dlhodobú spoľahlivosť. Neváhajte nás kontaktovať, aby sme prediskutovali vaše špecifické požiadavky a začali rokovania o obstarávaní.
Referencie
- Blackburn, JL (2007). Ochranné relé: princípy a aplikácie. CRC Press.
- Greenwood, A. (1991). Elektrické prechodové javy v energetických systémoch. Wiley - Interscience.
- Štoll, R. (2008). Vysokonapäťový spínací prístroj. Springer.