【Wissensaustausch】VCB-Unterbrecher

Dieser Artikel erläutert den Unterschied zwischen VCB, VCS und ACB von Hochspannungs-Leistungsschaltern. Was macht ein VCB-Leistungsschalter? 5 Gründe für den Einsatz von VCB, der Aufbau des Vakuum-Leistungsschalters, der Innendruckbereich der Lichtbogenlöschkammer des Vakuum-Leistungsschalters, der Anwendungsbereich und die strukturellen Anforderungen des Vakuum-Leistungsschalters, damit Sie das relevante Wissen verstehen.

FKN12A-12D Druckluft-Lasttrennschalter

Was ist der Unterschied zwischen VCB-Leistungsschalter , VCS und ACB eines Hochspannungsleistungsschalters?
Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Nennspannung des Werkstücks unterschiedlich ist und auch der entsprechende Isolationsgrad unterschiedlich ist. Der Universal-Leistungsschalter ist ein Luft-Leistungsschalter, aber der Luft-Leistungsschalter ist nicht unbedingt ein Universal-Leistungsschalter, es kann sich auch um ein Formgehäuse oder eine Mikrounterbrechung handeln.
VCB-Leistungsschalter: Vakuum-Leistungsschalter, Vakuum-Lichtbogenlöschung, kann Fehlerstrom unterbrechen, wird häufig in Umspannwerken verwendet.
VCS: Vakuum-Trennschalter, der zum Isolieren von Brüchen verwendet wird und Laststrom und Fehlerstrom nicht unterbrechen kann.
ACB: Luftschalter. Die Luft wird als Lichtbogenlöschmedium verwendet, das den Fehlerstrom unterbrechen kann.

Seitlich montierter Vakuum-Leistungsschalter ZN28G für den Innenbereich

Was macht ein VCB-Leistungsschalter?
Der Vakuum-Leistungsschalter ist so konzipiert, dass er den Überstrom schnell, sicher und zuverlässig abschaltet, wenn der Traktionstransformator im Stromkreis hinter der Sekundärseite ausfällt. Die beweglichen und statischen Kontakte des VCB befinden sich in einer Vakuumumgebung. Die Stromunterbrechung erfolgt durch den Isolationswiderstand im Vakuum und die Lichtbogendiffusion.

ZW8-12/C intelligenter Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter für den Außenbereich

5 Gründe für den Einsatz des VCB-Leistungsschalters
(1) Kleine Größe und geringes Gewicht, geeignet zum Unterbrechen kapazitiver Lastströme.
(2) Die Lichtbogenzeit ist kurz und hat nichts mit dem Schaltstrom zu tun, im Allgemeinen nur eine halbe Periode.
(3) Nach dem Erlöschen des Lichtbogens ist die Wiederherstellungsgeschwindigkeit des Kontaktspaltmediums hoch und die Leistung beim Unterbrechen von Nahfeldfehlern ist besser.
(4) Der Kontaktöffnungsabstand ist gering, der Kontaktöffnungsabstand des 10-kV-Vakuumleistungsschalters beträgt nur etwa 10 mm, die Betriebskraft des Betriebsmechanismus ist gering, der Hub des mechanischen Teils ist gering und seine mechanische Lebensdauer ist lang.
(5) Da der Bagger beim Unterbrechen des Stroms weniger verschleißt, ist die elektrische Lebensdauer des Vertrags lang, die Unterbrechung der vollen Kapazität kann das 30- bis 50-fache erreichen, die Unterbrechung des Nennstroms kann mehr als das 5000-fache erreichen und der Lärm ist gering, was für häufigen Betrieb geeignet ist.

ZUW1 Fest installierter offener Leistungsschalter

Aufbau des Vakuum-Leistungsschalters
Ein Vakuum-Leistungsschalter besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: Vakuumunterbrecher, elektromagnetischem oder Federmechanismus, Halterung und weiteren Komponenten. Im Folgenden geben Hersteller von Vakuum-Leistungsschaltern kurz relevante Informationen weiter.
(1) Vakuum-Schaltkammer

Je nach Schaltertyp gibt es keramische Vakuumschaltröhren mit Außenschild, miniaturisierte Vakuumschaltröhren mit Zwischendichtung und längsgerichtetem Magnetfeld sowie innenversiegelte Glasblasenschaltröhren. Der Grundaufbau ist wie folgt:
1) Luftdichtes Dämmsystem (Gehäuse)
Das luftdichte Isoliersystem besteht aus einem luftdichten Isolierzylinder aus Keramik, Glas oder Glaskeramik, einem beweglichen Enddeckel, einem festen Enddeckel und einem Edelstahlbalg und ist ein vakuumdichter Behälter. Um die Luftdichtheit zu gewährleisten, ist neben dem strengen Betriebsprozess beim Versiegelungstyp auch eine geringe Luftdurchlässigkeit und innere Gasfreisetzung des Materials erforderlich.

2) Leitfähiges System
Es besteht aus einem festen leitenden Stab, einem festen Lauflichtbogen, einem festen Kontakt, einem beweglichen Kontakt, einem beweglichen Lauflichtbogen und einem beweglichen leitenden Stab. Es gibt im Allgemeinen drei Arten von Kontaktstrukturen: zylindrischer Kontakt, transversaler Magnetfeldkontakt mit spiralförmiger Rillenbogenoberfläche und longitudinaler Magnetfeldkontakt. Derzeit wird die longitudinale Magnetfeldtechnologie eingesetzt, und diese Art von Lichtbogenlöschkammer verfügt über eine starke und stabile Lichtbogenbrechfähigkeit.

3) Abschirmsystem
Die Abschirmung ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Vakuumschaltkammer. Es gibt verschiedene Arten von Hauptabschirmungen, die den Kontakt umgeben, Balgabschirmungen und Abschirmungen zum Spannungsausgleich. Die Hauptabschirmung hat folgende Funktionen: a. Sie verhindert, dass Lichtbogenprodukte während des Lichtbogenvorgangs an die Innenwand der Isolierhülle spritzen und dadurch deren Isolierfestigkeit verringern. b. Eine gleichmäßigere Verteilung des elektrischen Felds in der Lichtbogenlöschkammer trägt zur Reduzierung der lokalen Feldstärke bei und fördert die Miniaturisierung der Vakuumschaltkammer. c. Sie kondensiert die Lichtbogenprodukte, absorbiert einen Teil der Lichtbogenenergie und trägt zur Wiederherstellung der Durchschlagsfestigkeit des Rücklichtbogenspalts bei.

(2) Betätigungsmechanismus
Je nach Leistungsschaltertyp werden unterschiedliche Betätigungsmechanismen verwendet. Zu den häufig verwendeten Betätigungsmechanismen gehören Federbetätigungsmechanismen, elektromagnetische Betätigungsmechanismen CD10, elektromagnetische Betätigungsmechanismen CD17, Federspeicherbetätigungsmechanismen CT19 und Federspeicherbetätigungsmechanismen CT8.

(3) Sonstige Komponenten
Sockel, Isolierstützen, Isolatoren usw.

ZW7-40.5 Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter für den Außenbereich

Der Innendruckbereich der Lichtbogenlöschkammer des Vakuum-Leistungsschalters
Grobvakuum: Der Vakuumdruckbereich liegt zwischen 1,01105 und 1,33102 Pa.
Niedriges Vakuum: Der Vakuumdruckbereich beträgt 1,33102 Pa bis 1,33101 Pa
0 Hochvakuum: Der Vakuumdruckbereich beträgt 1,33101 Pa bis 1,33106 Pa
Ultrahochvakuum: Der Vakuumdruckbereich beträgt 1,33106 Pa bis 1,331010 Pa.
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass der Zusammenbruch des Vakuumspalts nicht durch die Kollision und Ionisierung von Gasmolekülen im Spalt verursacht wird, sondern hauptsächlich durch das Elektrodenphänomen bestimmt wird. Mit zunehmender Temperatur der Elektrodenoberfläche und der Stärke des angelegten elektrischen Felds steigt auch die Stromdichte der Elektronenemission von der Elektrodenoberfläche. Experimente haben gezeigt, dass der Vakuumspalt zusammenbricht, wenn die Stromdichte einen bestimmten kritischen Wert erreicht.
Betrachtet man nur den elektrischen Feldeffekt, muss die elektrische Feldstärke über 109 V/m liegen, um einen Durchschlag zu erzeugen. In der Praxis ist die elektrische Feldstärke jedoch deutlich geringer. Beispielsweise beträgt die Durchschlagspannung eines 1 cm langen Hochvakuumspalts etwa 100 kV, die entsprechende elektrische Feldstärke 107 V/m.

Anwendungsbereich des Vakuum-Leistungsschalters
Es dient zum Schutz und zur Steuerung elektrischer Geräte in Industrie- und Bergbauunternehmen, Kraftwerken und Umspannwerken. Es eignet sich besonders für Orte, an denen Ölfreiheit, geringer Wartungsaufwand und häufige Bedienung erforderlich sind. Der Leistungsschalter kann in Zentralschränken, Doppelschichtschränken und fest installierten Schränken konfiguriert werden. Der Schrank dient zur Steuerung und zum Schutz elektrischer Hochspannungsgeräte.

Strukturelle Anforderungen an Vakuum-Leistungsschalter
1. Die in Vakuum-Leistungsschaltern des gleichen Typs verwendeten Vakuum-Schaltröhren sind austauschbar.
2. Auf der Vorderseite des Leistungsschalters befindet sich ein Zähler zur Aufzeichnung der Anzahl der Betätigungen.
3. Der Leistungsschalter ist mit Öffnungs- und Schließtasten sowie Öffnungs- und Schließanzeigen ausgestattet.
4. Der Leistungsschalter sollte mit einer Federspeicheranzeige ausgestattet sein.
5. Das Metallgehäuse des Leistungsschalters sollte über einen Erdungsbolzen mit einem Durchmesser von 12 mm verfügen, der rostfrei und gut leitend ist. In der Nähe des Erdungspunkts sollte ein Erdungssymbol angebracht sein.
6. Der Sekundärstromkreis des Leistungsschalters sollte mit Drähten und Klemmen verbunden und vom Hauptstromkreis isoliert werden.
7. Zur Prüfung des Leckstroms muss an die Isolierstange des Vakuum-Leistungsschalters eine Gleichspannung von 20 kV angelegt werden.