Вакуумный выключатель


Вакуумный выключатель – устройство, обеспечивающее постоянное прохождение электрического тока необходимой величины при операциях включения-отключения электрического тока для предупреждения короткого замыкания в электроустановках.
Вакуумный выключатель широко применяется для электрического соединения (коммутации) части какой либо электросистемы с другой частью или с другой системой при прохождении тока наибольшей величины, при которой ток может неограниченно долго проходить через контакты, не перегревая их (номинальный ток). Это необходимо для обеспечения бесперебойной работы оборудования и сетей трехфазного переменного тока частотой 50Герц, где постоянно присутствую токи короткого замыкания.
Применяется в открытых и закрытых распределительных устройствах, на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог, а также для частого соединения (включения-выключения) электрического тока в электротермических установках.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принцип действия вакуумного выключателя основан на том, что вакуум в нем используется как среда для гашения электрической дуги, так как разряжённый газ обладает наибольшим числом сопротивления возникновению электропроводимости. В момент, когда происходит размыкание контактов, в вакуумном промежутке ток коммутации (ток, отключаемый или включаемый во время операции переключения каждым контактным узлом устройства) создаёт условия для возникновения электрического заряда – вакуумной дуги, которая поддерживается наличием частиц металла, испаряющихся с поверхности контактов в вакуумном промежутке. Полученная таким образом плазма проводит электрический ток, который протекает между контактами до момента достижения установленной (необходимой) величины (перехода через ноль), то есть того момента когда напряжение стабилизируется и сработает механизм соединения контактов. В момент, когда величина тока вернётся к исходному значению, происходит затухание дуги, а оставшиеся пары металла мгновенно конденсируются на поверхности контактов и других деталей камеры, восстанавливая, таким образом, её электрическую прочность. Одновременно с этим на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение. Другими словами – при прохождении тока происходит нагрев контактов и как следствие испарение металла с их поверхности. Испарившиеся частицы металла образуют плазму, по которой проходит электрический заряд допустимой величины при разомкнутых контактах.
После восстановления напряжения на поверхности контакта остаются перегретые участки, с которых продолжается испарение заряженных частиц металла, вызывающих спонтанную электропроводность (пробой) вакуумного промежутка. Для предотвращения возникновения подобного явления необходимо возникает необходимость управления вакуумной дугой, которое бы заключалось в равномерном распределении теплового потока по всей поверхности контактов. Эффективность управления дугой достигается путём совмещения с ней (дугой) магнитного поля той же направленности, что и ток. Причём это магнитное поле индуцируется самим током.

УСТРОЙСТВО ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Вакуумный выключатель


В основные части и узлы вакуумного выключателя входят:
-Рама, которая является основание выключателя и к которой крепятся все остальные части и узлы
- Три полюса, соединённые между собой единым приводом. Каждый из полюсов имеет свою дугогасящую вакуумную камеру и изоляционную тягу.
- Электромагнитный привод, состоящий из двух электромагнитов отключения и включения соответственно.
- Вал, который перемещает контакты вакуумных камер при помощи предающего на него усилия тяги электромагнита включения вакуумного выключателя и пружины отключения при включении вакуумного выключателя. Вал также соединяется с блоком сигнализации.
- Блок сигнализации вакуумного выключателя, который обеспечивает работу схемы управления вакуумного выключателя и путём сигнализации о положении вакуумного выключателя.
- Механизм для ручного оперативного включения вакуумного выключателя.
-Подставки, прикреплённой к фундаменту, на которую крепиться рама выключателя и трансформаторы тока