Vakumlu Devre Kesiciler Nasıl Çalışır?

Vakumdevre kesicilergenellikle yüksek voltajlı elektrik sistemlerinde bir evin elektrik panelindeki kesicilerle aynı işlevi yerine getirmek için kullanılır. Vakumlu devre kesicinin ana işlevi, kısa devre veya elektrik arızası durumunda elektrik prizlerine giden gücü keserek devrelerin onarılabilmesi için manuel olarak ayrılmasına olanak sağlamaktır. Vakumlu devre kesicilerin dikkate değer bir özelliği, boşaltılmış alanlar içermeleridir.

Kırıcı Temelleri

anlamakvakumlu devre kesiciler nasıl çalışır, öncelikle normal devre kesicilerin nasıl çalıştığını anlamak önemlidir. Temel devre kesiciler, açma görevi gören yaylı bir mekanizma ile birbirine bağlanan iki metal kontaktan oluşur.

Yaylı açma mekanizması, elektrik prizlerinden geçen elektrik seviyelerini izleyen mekanik bir ısı sensörü içerir. Mekanik ısı sensörü, elektrik iletkenlerinin aşırı yüklenmesi nedeniyle sıcaklık seviyeleri arttığında kesiciyi açar.

Yaylı açma mekanizması üzerindeki manyetik sensör, kısa devre durumunda kesiciyi açar. Açma mekanizması, devredeki elektrik akışını durdurmak için kontakları birbirinden ayırarak aşırı yük ve kısa devrelerin kontrol edilmesine yardımcı olur.

VS1-Serisi vakumlu devre kesiciler

Vakum Gücü

Adından da anlaşılacağı gibi vakumlu devre kesiciler kontaklar arasında bir vakum içerir. Vakum, herhangi bir katı, sıvı veya gaz içermeyen boş bir alandır. Vakum mevcut en iyi yalıtkanlardan biridir. Ark oluşumuna yer sağlamaz ve elektrik boşluktan geçemez. Bu nedenle vakum uygun bir ark söndürme aracıdır. Bazı yüksek gerilim kesiciler, arkları birbirinden ayırmak için yüksek basınçlı hava üfleme kullanır. Diğerleri ark oluşumunu önleyen özel yağla doldurulmuştur. Hava üflemeli kırıcıların önemli bir dezavantajı oldukça karmaşık olmalarıdır. Öte yandan, yağ dolu kırıcılar yanıcıdır ve yağın sızması durumunda oldukça zehirlidir.

Ark Sorunu

Devre kesicilerElektrik kontaklarını ayırarak takılıp kaldıklarında genellikle kontaklar arasında birkaç mikrosaniye boyunca ark oluşur. Devre kesicinin arkı havayı iyonlaştırabilir ve elektriği iletmesine veya elektriğin kesiciden geçmesi için bir yol sağlamasına neden olabilir. Bu, yüksek gerilim sistemlerinin vakumlu devre kesiciler kullanmasının ana nedenlerinden biridir çünkü bunlar, elektriğin kesiciden geçmesi için bir yol sağlayarak iyonlaşamazlar. Her ne kadar vakumdevre kesicilerAyrıca ark oluştuğunda, kontaklar birbirinden ayrılmadan elektrik kesiciyi geçemez.

Vakumlu Devre Kesici Çalışma Prensibi

ile karşılaştırıldığında oldukça basit bir yapıya sahiptir.havalı devre kesiciveya yağ devre kesicisi. Vakumlu devre kesicide (VCB) akım taşıyan kontaklar vakumda ayrılır. Kontakların ayrılması ve arkın kesilmesi, VCB'deki vakum kesici olarak bilinen bir vakum odasında meydana gelir.

Vakum kesicinin dış kılıfı normalde camdan yapılır çünkü cam kılıf kesicinin dışarıdan incelenmesini kolaylaştırır. Genellikle paslanmaz çelikten yapılmış bir püskürtme kalkanı, metal buharlarının zarfa ulaşmasını önlemek için kontaklar ile zarf arasına yerleştirilir çünkü bu, kontaklar arasındaki kırılma mukavemetini azaltır.

Püskürtme kalkanının içinde VCB'nin bir sabit ve bir hareketli kontağı vardır. Kontaklar arası mesafe çalışma voltajına bağlı olarak 5 ila 10 mm arasında tutulur.

Alt kontağı hareket ettirmek için paslanmaz çelikten yapılmış metalik körük kullanılır. Bakır-bizmut, bakır-kurşun ve bakır-krom kontak malzemesi olarak kullanılan alaşımlardan bazılarıdır.

Kesicinin alt ucu yay ile çalıştırılan veya solenoidle çalıştırılan bir mekanizmaya sabitlenmiştir, böylece vakum kesici haznesi içindeki metalik körükler sırasıyla kapatma ve açma işlemleri sırasında yukarı ve aşağı hareket ettirilebilir.

Vakumlu devre kesicinin çalışma prensibini anlamak için VCB arkını anlamak çok gereklidir. diğerindedevre kesicilerark, kontaklar arasındaki ortamdaki parçacıkların iyonlaşması nedeniyle oluşur. Ancak yüzey malzemesinin buharlaştırılmasıyla bir vakum arkı oluşturulur ve bir sonraki akım sıfır anına kadar devam eder.

Akımın sıfır anında ark söndürülür ve temas eden metal buharları temas yüzeyinde yeniden yoğunlaşır. Vakumun yüksek dielektrik mukavemeti nedeniyle, vakum arkı çok küçük temas aralığı içinde söndürülebilir.

Akım sıfır akım anında kesilmelidir; aksi takdirde akım kesilmesi nedeniyle yüksek gerilim geçici durumları indüklenecektir. Bu nedenle başarılı ark kesintisi için akımın sıfır anından önce kararlı olması gerekir.

Ark stabilitesi büyük ölçüde kontak malzemesine bağlıdır. Dolayısıyla bir VCB'deki ark söndürme işlemi, kontakların malzemesi ve şekli ve metal buharının yoğunlaştırılmasında kullanılan yöntemle ilgilidir. Temas yüzeyi, ark kökü hareket etmeye devam edecek şekilde tasarlanmıştır, böylece temas noktasının bir noktasındaki sıcaklık çok yüksek bir değere ulaşmaz.

Uygulamalar

Vakumlu devre kesiciler, hava üflemeli kesiciler ve yağ dolu kesicilerin tümü iletim hatlarında son derece iyi performans gösterir çünkü bu elektrik sistemleri çok sık tetikleme yapmaz. Ayrıca, üç tip kesici, iletim hattı uygulamalarında kullanıldığında minimum düzeyde bakım gerektirir. Bununla birlikte, vakumlu devre kesiciler hat ani yükselmeleri ve dalgalanmalarıyla başa çıkmada diğer iki tip kesiciden daha iyi performans gösterir. Ayrıca vakum kesiciler, elektrik sistemlerinin sık sık bağlanıp çıkarılmasını gerektiren yüksek gerilim uygulamalarında çok daha iyi performans gösterir.

Devre kesicilertemel elektrik bileşenleridir çünkü sıcaklık ve güç dalgalanmalarının elektrikli cihazlar üzerindeki etkilerini en aza indirmeye yardımcı olurlar.