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真空开关设备的优点

真空开关设备的优点

如今,真空开关柜迅速普及。因为,真空断路器在故障和正常操作次数较多的情况下操作更安全可靠。在中压开关设备应用中,真空开关设备的电压范围为3至36kV。断路器的性能主要取决于用于灭弧的介质。该技术的另一个主要优点是,真空开关设备几乎免维护。


快速电弧淬火


在载流状态下触点断开期间,触点之间产生金属蒸汽,该金属蒸汽提供了电流持续流过的路径,直到下一个电流为零。这种现象也被称为真空电弧。这种电弧在电流零点附近熄灭,导电金属蒸气在几微秒的时间内重新凝结在接触表面上。已经观察到,只有1%的蒸汽在电弧室的侧壁上重新冷凝,99%的蒸汽在其蒸发的接触表面上重新冷凝。


真空中的低电弧能量


真空电弧过程中耗散的能量约为油的十分之一和SF6气体的四分之一。低能量耗散主要是由于低中断时间(由于小接触间隙)和小电弧长度(这也是由于小接触隙)。由于这种低电弧能量耗散,真空开关设备的触点腐蚀可以忽略不计,这使其几乎无需维护。还需要注意的是,对于断开特定电流,真空断路器所需的能量与空气断路器和油断路器相比是最小的。


真空介电强度


对于给定的接触间隙,在一巴下,真空提供的介电强度比空气高约八倍,比SF6气体高四倍。由于介电强度很高,真空断路器的接触间隙可以保持很小。在这个小的接触间隙中,由于高介电强度,电弧熄灭是安全可行的,并且真空在电弧中断后具有快速恢复强度,在电流为零时达到其介电值。这使得真空开关设备适合电容器开关。


简单的驱动机构


在SF6、油气断路器中,灭弧室的高压缩介质对触点的移动具有很强的抵抗力。但是,在真空开关设备中,没有介质,而且由于触点间隙小,触点的移动较少,因此在该断路器中所需的驱动能量要小得多。这就是为什么简单的弹簧操作机构就足以满足开关设备系统的要求,而不需要液压和气动机构。更简单的驱动机构使真空开关设备的机械寿命更长。


从以上讨论中,几乎可以清楚地看出,真空开关设备的介电强度恢复得很快,接触腐蚀几乎可以忽略不计。