El "disyuntor de vacío" recibe su nombre porque su medio de extinción de arco y el medio de aislamiento de la separación de contactos después de la extinción del arco son de alto vacío; tiene las ventajas de un volumen pequeño, peso ligero, adecuado para un funcionamiento frecuente, extinción de arco sin mantenimiento y se utiliza ampliamente en redes de distribución. El disyuntor de vacío es un dispositivo de distribución de energía interior en un sistema de CA trifásico de 3 ~ 10 kV, 50 Hz. Se puede utilizar como protección y control de equipos eléctricos en empresas industriales y mineras, plantas de energía y subestaciones. Es especialmente adecuado para lugares que no requieren aceite, menos mantenimiento y funcionamiento frecuente. Los disyuntores se pueden configurar en gabinetes centrales, gabinetes dobles y gabinetes fijos para el control y la protección de equipos eléctricos de alto voltaje.
En 1893, Rittenhouse de los Estados Unidos propuso una estructura simple de la cámara de extinción de arco de vacío y obtuvo una patente de diseño. El primer interruptor de vacío fue fabricado en 1920 por la compañía sueca Foga. Los resultados de la investigación publicados en 1926 también mostraron la posibilidad de cortar la corriente en vacío, pero debido a la pequeña capacidad de corte y la limitación de la tecnología de vacío y el desarrollo de materiales de vacío, no se pudo poner en uso práctico. Con el desarrollo de la tecnología de vacío, Estados Unidos en la década de 1950 fabricó el primer lote de interruptores de vacío adecuados para cortar bancos de condensadores y otros requisitos especiales, la corriente de corte todavía se detiene en el nivel de 4 mil amperios. Debido al progreso de la tecnología de fundición de materiales de vacío y al avance de la investigación de la estructura de contacto del interruptor de vacío, en 1961, comenzó la producción de 15 kV, corriente de corte de disyuntor de vacío de 12.5 kv. En 1966, se realizaron pruebas de producción de disyuntores de vacío de 15 kV, 26 kV y 31.5 kV, lo que permitió que los disyuntores de vacío ingresaran al sistema de energía de alto voltaje y gran capacidad. A mediados de los años 80, la capacidad de corte de los disyuntores de vacío alcanzó los 100 kAMP. Posteriormente, se fabricaron interruptores de vacío trifásicos de 10 kV y 1.5 kV. Desde los años 1970, China ha podido desarrollar y producir de forma independiente interruptores de vacío de diversas especificaciones.
Especificación
1. Los disyuntores de vacío suelen dividirse en varios niveles de tensión. El tipo de baja tensión se utiliza generalmente para usos eléctricos a prueba de explosiones, como minas de carbón, etc.
2. Corriente nominal de hasta 5000 A, corriente de ruptura hasta un nivel mejor de 50 kA y ha sido desarrollado para un grado de voltaje de hasta 35 kV.
3. Antes de los años 1980, los disyuntores de vacío se encontraban en la fase inicial de desarrollo y la tecnología estaba en constante evolución. No fue hasta 1985 que se elaboraron las normas pertinentes para el producto.
Estructura principal
El disyuntor de vacío consta principalmente de tres partes: cámara de extinción de arco de vacío, mecanismo de funcionamiento electromagnético o de resorte, soporte y otras partes.
Cámara de extinción de arco al vacío
Según los diferentes tipos de interruptores, hay una cámara de extinción de arco de vacío de cerámica con cubierta de protección externa, una cámara de extinción de arco de vacío de miniaturización de campo magnético longitudinal en forma de copa con sellado medio y una cámara de extinción de arco de burbuja de vidrio con sellado interno, su estructura básica es la siguiente:
Sistema de aislamiento hermético (carcasa)
El sistema de aislamiento hermético es un contenedor de vacío hecho de cerámica, vidrio o cilindro aislado herméticamente de vidrio microcristalino, placa de cubierta de extremo móvil, placa de cubierta de extremo fijo y fuelle de acero inoxidable. Para garantizar la hermeticidad, además del tipo de sellado para tener un proceso de operación estricto, pero también requiere que el material en sí sea permeable y que haya una pequeña ventilación interna.
Sistema conductivo
Consta de una varilla conductora fija, una superficie de arco móvil, un cabezal de contacto fijo, un cabezal de contacto móvil, una superficie de arco móvil y una varilla conductora móvil. Hay tres tipos de estructura de contacto: contacto cilíndrico, contacto magnético transversal con superficie de arco móvil con ranura en espiral y contacto magnético longitudinal. En la actualidad, utilizando la tecnología de campo magnético longitudinal, esta cámara de extinción de arco tiene una capacidad de ruptura de arco fuerte y estable.
Sistema de protección
La cubierta de protección es un componente indispensable en la cámara de extinción de arco al vacío, y existen muchos tipos de cubierta de protección alrededor del contacto, protección de fuelle y protección de ecualización de presión. La función de la cubierta de protección principal es: a) evitar que los productos del arco salpiquen en la pared interior de la carcasa aislante durante el proceso de quema del arco, reduciendo así la resistencia aislante de la carcasa. B) Mejorar la uniformidad de la distribución del campo eléctrico en la cámara de extinción de arco, lo que es beneficioso para reducir la intensidad del campo local y promover la miniaturización de la cámara de extinción de arco al vacío. C) Condensa los productos del arco, absorbe parte de la energía del arco y contribuye a la recuperación de la resistencia del medio de despeje del arco posterior.
Mecanismo de operación
Según el tipo de disyuntor, el mecanismo de operación es diferente. Los mecanismos de operación más utilizados son el mecanismo de operación por resorte, el mecanismo de operación electromagnética CD10, el mecanismo de operación electromagnética CD17, el mecanismo de operación de almacenamiento de energía por resorte CT19 y el mecanismo de operación de almacenamiento de energía por resorte CT8.
la otra parte
Base, soporte de aislamiento, aislante, etc.
Características
(1) La distancia de apertura del contacto es pequeña, la distancia de apertura del contacto del disyuntor de vacío de 10 KV es de solo 10 mm, la potencia de operación del mecanismo de operación es pequeña, el recorrido de la parte mecánica es pequeño y la vida mecánica es larga.
(2) El tiempo de combustión del arco es corto y no tiene nada que ver con el tamaño de la corriente de conmutación, generalmente solo medio ciclo.
(3) Después de la extinción, el medio de limpieza de contactos tiene una velocidad de recuperación rápida y un buen rendimiento de falla en la zona cercana a la ruptura.
(4) Debido a que el desgaste del contacto es pequeño en la corriente de ruptura, la vida eléctrica del contacto es larga, la capacidad total de ruptura es de hasta 30 a 50 veces, la corriente nominal de ruptura es de hasta más de 5000 veces, bajo nivel de ruido para operación frecuente.
(5) Tamaño pequeño, peso ligero.
(6) Adecuado para romper la corriente de carga capacitiva.
Debido a sus muchas ventajas, es ampliamente utilizado en subestaciones, los modelos actuales son principalmente: ZN12-10, ZN28A-10, ZN65A-12, ZN12A-12, VS1, ZN30, etc.
