Вакуумний виключатель- це новітній високовольтний комутаційний апарат, який отримав широке поширення в розподільних мережах. Що це за пристрій?
Загальні відомості
Вакуумний вимикач - високовольтний апарат для комутації (періодичні відключення і включення) електричного змінного струму в робочих і аварійних режимах (короткі замикання). Електрична дуга, яка виникає між контактами пристрою під час короткого замикання, гаситься. По всьому світу такий прилад, як вакуумний вимикач, завойовує все більшу популярність у порівнянні зі своїми попередниками (олійними і маломасляними апаратами). У мережах з напругою до 35 кіловольт в Китаї їх використання становить майже 100%, в розвинених країнах Європи досягає 70%.
конструкція
Вакуумний вимикач складається з двох основних елементів: рухомого і нерухомого контактів. У приладу є три полюси, на які встановлені пофазно вбудовані електромагнітні приводи. Вони розміщені на одній підставі. Фазні приводи, які розташовані всередині вимикача, з`єднані механічно між собою загальним валом, синхронизирующим фази, що оберігає від режимів неповних фаз, задіює додаткові контакти. Також він механічно блокує сусідні розподільні пристрої, управляє індикацією положення контактів вимикача.
Принцип роботи
Вакуумний вимикач (10 кВ, 6 кВ, 35 кВ - не має значення) володіє певним принципом роботи. Коли розмикаються контакти, в проміжку (в вакуумі) струм комутації створює електричний розряд - дугу. Її існування підтримується за рахунок випаровується металу з поверхні самих контактів в проміжок з вакуумом. Освічена парами іонізованого металу плазма - провідний елемент. Вона підтримує умови протікання електричного струму. У той момент, коли крива змінного струму проходить через нуль, електрична дуга починає згасати, а пари металу фактично миттєво (за десять мікросекунд) відновлюють електричну міцність вакууму, конденсуючись на поверхнях контактів і нутрощах дугогасящей камери. У цей час відновлюється напруга на контактах, які до того моменту вже розведені. Якщо залишаються після відновлення напруги перегріті локальні ділянки, то вони можуть стати джерелами емісії частинок заряджених, що викличе пробою вакууму і протікання струму. Для цього використовують управління дугою, потік тепла рівномірно розподіляють на контактах.
Вакуумний вимикач, ціна на який залежить від фірми-виробника, завдяки своїм експлуатаційних властивостей, може заощадити значну кількість ресурсів. Залежно від напруги, виробника, ізоляції ціни можуть колебат від 1500 у.о. до 10000 у.о.
переваги
Вакуумний вимикач 6 кВ - 35 кВ має безумовними перевагами перед іншими типами комутаційних пристроїв подібного призначення. Перерахуємо їх.
- Безпека. Вакуумний вимикач 6 кВ - 35 кВ набагато легший, ніж його аналоги (при рівних параметрах номінальних напруг і струмів). Малі динамічні навантаження, невелика енергія приводу, відсутність газів витоку і масла, безшумна робота роблять його зручним і абсолютно безпечним в плані екології і вибухових властивостей.
- Автономна робота. Дугогасительная вакуумна камера автономна, тобто немає необхідності поповнювати середу. Це знижує витрати, які йдуть на експлуатацію комутаційного пристрою.
- Висока швидкодія, значний механічний ресурс. Основна причина - хід контактів (відстань між ними) в дугогасительной вакуумній камері становить всього десять міліметрів. У масляних вимикачів це ж відстань доходить до декількох сотень міліметрів. Природно, міцність самого вакууму на пробій набагато вище за аналогічний показник повітряних і масляних середовищ гасіння дуги.
Крім того, обов`язково потрібно згадати і такі параметри.
- Комутаційна стійкість, високий ресурс, низькі витрати на обслуговування. Число відключень робочого струму без ремонтів і ревізій становить десятки тисяч. Вакуумний вимикач здатний відключати струми короткого замикання в межах від декількох десятків до декількох сотень разів (в залежності від виробника і величини ударного струму і його періодичної складової). Наприклад: масляні вимикачі потребували ревізії всього після кількох сотень відключень робочого струму і до десяти відключень струмів КЗ (короткого замикання). Повітряні вимикачі - відповідно від 1000 до 2000 і від про 5 до 15.
- Надійність експлуатації. Кількість відмов у «вакуумника» набагато нижче, ніж у традиційних вимикачів.
