Wyłączniki próżniowe, znane również jako wyłączniki nadprądowe (VCB), wykorzystują próżnię do gaszenia łuku elektrycznego powstającego w momencie zadziałania obwodu i rozwarcia styków. Wyłączniki nadprądowe działają szybko i skutecznie, co czyni je solidnym wyborem dla systemów średniego i wysokiego napięcia. Poniżej omówimy działanie wyłączników nadprądowych (VCB), ich zastosowania oraz niektóre z ich zalet i ograniczeń.

Czym jest wyłącznik nadprądowy (VCB)

Wyłącznik nadprądowy to urządzenie, które zatrzymuje przepływ prądu elektrycznego w systemie w przypadku przepięcia, podnapięcia lub zwarcia. Służy jako środek bezpieczeństwa zapobiegający niebezpiecznym sytuacjom i chroniący urządzenia elektryczne.

VCB to specjalny rodzaj wyłącznika, który przerywa przepływ prądu w próżni. W wyłączniku często powstaje niewielki łuk elektryczny, gdy styki się rozsuwają. Łuk musi zostać zgaszony, aby całkowicie zatrzymać przepływ prądu.

Istnieje kilka metod gaszenia łuku elektrycznego, a próżnia jest jedną z najskuteczniejszych, ponieważ w próżni trudno jest przewodzić prąd elektryczny. Wyłączniki nadprądowe, takie jak te oferowane przez Chint Global, są zaprojektowane do różnych sytuacji napięciowych. Dostępne są również modele do użytku wewnątrz i na zewnątrz.

Elementy wyłączników próżniowych

Wyłączniki VCB zawierają wiele takich samych elementów jak inne wyłączniki, z dodatkiem wyłącznika próżniowego. Główne elementy to:

• Styk stały: Prąd przepływa do obwodu przez styk stały lub stacjonarny. Styk ten pozostaje na miejscu niezależnie od tego, czy obwód jest otwarty, czy zamknięty.
• Styk ruchomy: Prąd przepływa od styku stałego do styku ruchomego. Jeśli obwód zostanie wyłączony, styk ruchomy odsuwa się od styku stałego, zatrzymując przepływ prądu.
• Wyłącznik próżniowy: W wyłączniku VCB łuk elektryczny powstaje w próżni. Próżnia jest doskonałym izolatorem i szybko gasi łuk elektryczny.
• Mechanizm siłownika: Mechanizm siłownika jest połączony z mechanizmem wyzwalającym i stykiem ruchomym. Za każdym razem, gdy obwód zostaje wyzwolony, zmusza mechanizm siłownika do rozłączenia obwodów.

Zasady działania wyłącznika próżniowego

Ponieważ wyłączniki zazwyczaj chronią przed przetężeniem i zwarciem, wykorzystują one wyzwalacz termiczny i magnetyczny do wykrywania każdego z nich. Gdy obwód zostaje wyzwolony, tworzy on ciąg zdarzeń wewnątrz medium izolacyjnego. W przypadku wyłącznika nadprądowego (VCB), medium izolacyjnym jest próżnia.

Po wyzwoleniu obwodu mechanizm siłownika wymusza rozłączenie styku ruchomego ze stykiem nieruchomym. Zerwane połączenie jonizuje opary metalu, tworząc łuk elektryczny między dwoma stykami. Łuk ten może uszkodzić sprzęt i musi zostać szybko ugaszony, szczególnie w sytuacjach wysokiego napięcia.

W próżni łuk gaśnie szybko, ponieważ próżnia jest doskonałym izolatorem. Jony, opary i elektrony generują się równomiernie w próżni.

Jony kondensują się na zewnątrz styków, a naczynie izolacyjne szybko odzyskuje wytrzymałość dielektryczną. Łuk gaśnie niemal natychmiast po pojawieniu się.

Budowa wyłącznika próżniowego

Wyłącznik VCB ma podobną konstrukcję do innych wyłączników, z wyjątkiem zbiornika izolacyjnego, który jest próżniowy. Komora łukowa jest wykonana ze stali i mieści główne elementy, w tym styki ruchome i stałe oraz wyłącznik próżniowy.

Ponieważ styki są jednym z najważniejszych elementów wyłącznika VCB, kluczowe jest użycie odpowiednich materiałów. Styki są zazwyczaj wykonane z miedzi chromowej lub miedzi bizmutowej, ponieważ materiały te dobrze przewodzą prąd elektryczny.

Cała konstrukcja jest zamknięta w szklanym lub ceramicznym zbiorniku izolacyjnym. Jest ona uszczelniona próżniowo. Wnętrze wyłącznika to próżniowy przerywacz obwodu lub miejsce gaszenia łuku elektrycznego.

Zastosowania wyłącznika próżniowego

Wyłączniki VCB mają wiele zastosowań i mogą być wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, w tym w elektrowniach, budynkach komercyjnych i produkcyjnych oraz zakładach przemysłowych. Sprawdzają się zarówno w systemach średniego, jak i wysokiego napięcia i są zazwyczaj uważane za najbardziej niezawodne rozwiązanie.

W przypadku delikatnego i drogiego sprzętu niezbędne jest posiadanie urządzenia, które będzie konsekwentnie i szybko gasić łuk elektryczny. Sprzęt, a nawet życie, mogą być zagrożone.

Wyłączniki VCB są szczególnie przydatne w sytuacjach niestabilnych, w których wyłącznik jest często wyzwalany i wymaga szybkiego resetowania. Wyłącznik VCB może szybko się regenerować, często oszczędzając czas i pieniądze. Sprawdzają się również w sytuacjach, gdy występujewysokie napięcie i niskie natężenie prądu. Wyłączniki nadprądowe (VCB) najlepiej działają w zakresie napięć od 11 do 33 kV.

Wyłączniki nadprądowe wysokiego napięcia często wykorzystują gaz SF6 jako izolator do gaszenia łuku elektrycznego. Chociaż jest on skuteczny, SF6 jest szkodliwy dla środowiska w przypadku wycieku. W miarę rozwoju technologii wyłączników VCB prawdopodobnie zastąpią one wiele wyłączników SF6  w systemach wysokiego napięcia. Wyłączniki VCB mogą również przerywać prąd stały. Są bardzo skuteczne i często umożliwiają to w kompaktowych obudowach.

Wyłączniki próżniowe: zalety i wady

Wyłączniki VCB mają wiele zalet, ale nie nadają się do każdej sytuacji. Poniżej omówimy niektóre zalety i ograniczenia wyłączników nadprądowych (VCB).

Zalety

Wyłączniki nadprądowe (VCB) są bezpieczniejsze niż wyłączniki nadprądowe wykorzystujące inne media izolacyjne, takie jak olej lubpodmuch powietrza. Ryzyko pożaru lub wybuchu jest mniejsze, a wyłączniki nie wykorzystują szkodliwych substancji chemicznych.

Wyłączniki nadprądowe (VCB) mają długą żywotność. Przy dobrej konstrukcji wymagają minimalnej konserwacji i nie trzeba ich tak często wymieniać.

Próżnia jest jednym z najskuteczniejszych dielektryków. Pozwala szybko ugasić łuk elektryczny i odpocząć podczas częstego użytkowania.

Wady

Chociaż wyłączniki nadprądowe są niedrogie, ich koszt rośnie wraz ze wzrostem napięcia. W przypadku ekstremalnie wysokich napięć mogą być bardziej ekonomiczne.

Chociaż uszkodzenie lub awaria są mało prawdopodobne, naprawa wyłączników nadprądowych może być trudna. Zazwyczaj nie można ich naprawić na miejscu.

Wniosek

Wyłączniki nadprądowe (VCB) to doskonałe rozwiązanie, jeśli posiadasz system średniego lub wysokiego napięcia i potrzebujesz bezpiecznego i niezawodnego wyłącznika. Chint Global oferuje szeroki wybór wyłączników nadprądowych (VCB), które zaspokoją wiele potrzeb. Odwiedź naszą stronę internetową, aby dowiedzieć się więcej, lub skontaktuj się z nami już dziś, aby porozmawiać z przedstawicielem.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dalszej pomocy, nie wahaj się z nami skontaktować.

Skontaktuj się z nami →