Вакуумный выключатель – это электромеханическое устройство, которое используется для коммутации электрических цепей при высоком напряжении. Средой для гашения дуги служит вакуум. Вакуумные выключатели предназначены для использования на подстанциях в составе ячеек распределительных устройств 6(10)–35 кВ.
Устройство вакуумного выключателя включает два контактных элемента – фиксированный и подвижный, расположенные в вакуумной камере. Вакуумная камера располагается внутри полюса из компаунда. Выключение происходит вследствие перемещения подвижного контакта в противоположную от фиксированного контакта сторону.
Рис. 1. Вакуумный выключатель ВВ-СВЭЛ-10
Принцип работы вакуумного выключателя
Принцип работы вакуумного выключателя основан на использовании вакуумной камеры для обеспечения переключения электрической цепи. Выключатель работает на основе двух принципов: открытие и закрытие контактов в условиях высокого вакуума и удержание контактов в закрытом положении.
При возникновении перегрузки или короткого замыкания в электрической цепи, устройство релейной защиты и автоматики подает сигнал в цепи управления приводом выключателя об отключении выключателя. Привод передает механическое усилие тяге, которая жестко закреплена с подвижным контактом и тем самым размыкает цепь. При этом внутри выключателя создан вакуум, который позволяет снизить износ контактов и повысить надежность эксплуатации. Это состояние устанавливается за счет устройства, называемого закрытой вакуумной камерой, которая содержит контакты. Когда выполняется команда на отключение цепи, камера начинает пополняться воздухом, и при достижении заданного давления контакты раздваиваются, разрывая электрическую цепь. После окончания цикла отключения электроснабжения, камера снова начинает накачиваться до вакуумного состояния, после чего происходит возврат контактов в их исходное положение.
Применение вакуумных выключателей для высоких напряжений позволяет избавиться от необходимости поддерживать поверхностный зазор между контактами, как требуется при работе с газовыми выключателями.
Типы вакуумных выключателей
Вакуумные выключатели классифицируют по классу напряжения: на устройства на 6–10 кВ, на 35 кВ.
Эти выключатели имеют три полюса, в каждом расположена камера и узел поджатия контактов (тяги), пружинный привод.
По месту расположения выключатели подразделяются на:
- Выключатели наружной установки – применяются на открытых распределительных устройствах.
- Выключатели внутренней установки – применяются в составе комплектно распределительных устройств. Сегодня СВЭЛ производит именно такие вакуумные выключатели, устанавливая их в свои ячейки КРУ-СВЭЛ.
Также вакуумные выключатели классифицируются по исполнению: стационарные и выкатные.
Стационарные выключатели используются в качестве самостоятельных устройств и в качестве компонентов более крупных систем автоматической защиты оборудования.
Одним из преимуществ стационарных вакуумных выключателей является повышенная изоляционная способность и возможность работать при очень высоких температурах (от - 40 °С до + 40 °С, самым низким температурным пределом становиться отметка -60 °С).
Стационарные выключатели имеют жесткую конструкцию и ориентированы на постоянное использование в фиксированных местах, например, специальных стойках или шкафах. Это позволяет им обеспечивать более высокий уровень надежности и длительный срок службы - более 30 лет.
Выкатные устройства применяются в работе с комплектными распределительными устройствами. При работе с выкатными выключателями можно осуществлять его замену без отключения всего распределительного устройства.
Вакуумные выключатели работают при сильных электромагнитных полях: электромагнит включения 70–115 (переменный ток) / 85–105 (постоянный ток), электромагнит выключения 65–120 (переменный ток) / 70–110 (постоянный ток).
Вакуумные выключатели используются в различных областях: для коммутации электродвигателей, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также для других процессов, где требуется коммутация больших мощностей.
Также существуют вакуумные выключатели нагрузки. Они применяются в энергетических системах, таких как гидроэлектростанции, атомные станции и другие объекты энергетической промышленности.
Вакуумный выключатель нагрузки состоит из контактов, расположенных в вакуумной камере, которая заполнена высоковакуумным газом. Когда выключатель включен, контакты соединяются, позволяя электрическому току протекать через цепь. Когда выключатель нагрузки отключен, контакты разъединяются, обеспечивая безопасность и защиту электрической системы.
Для чего нужны вакуумные выключатели
Основное применение вакуумных выключателей — это коммутация токов в электрических системах. Они могут быстро и надежно отключить энергосистему с возможным повреждением. Благодаря этой функции можно предотвращать аварии.
Вакуумные выключатели нагрузки используются для защиты электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий. Они применяются в таких энергетических системах, как гидроэлектростанции, атомные станции, ветрогенераторы и другие объекты энергетической промышленности.
Вакуумные выключатели применяются в сферах:
- Промышленность: используются для управления электродвигателями в промышленных установках, например, для управления компрессорами, вентиляторами, насосами и другими промышленными механизмами.
- Электроэнергетика: широко применяются в электроэнергетике для отключения и управления электрическими цепями, в том числе для передачи, распределения и передачи электроэнергии.
- Транспорт: используются в системах управления электрическими цепями в железнодорожных электропоездах и трамваях.
- Термоядерный синтез: используются в токамаках для управления магнитными полями и состояниями плазмы.
- Медицина: широко применяются в медицинских приборах и оборудовании, таких как магнитно-резонансные томографы и лазерные хирургические системы.
Преимущества вакуумных выключателей
- Отсутствие газового промежутка и явления дугового пробоя. Выключатели защищают оборудование от повреждений, обусловленных дуговыми разрядами. Срок эксплуатации и надежность таких устройств гораздо выше, чем у выключателей, использующих другую среду для гашения дуги.
- Высокая степень надежности. Вакуумные выключатели являются более надежными и безопасными, чем другие типы выключателей, такие как масляные или воздушные, так как вакуумная среда исключает возможность возгорания или взрыва.
- Высокая производительность. Благодаря использованию вакуумной среды, в которой протекает электрический ток, вакуумные выключатели обеспечивают более высокую скорость коммутации, чем другие типы выключателей.
- Устройства не подвержены окислению и коррозии, а также устойчивы к внешним воздействиям.
- Низкие затраты на эксплуатацию. Выключатели не требуют регулярного обслуживания, поэтому затраты на их эксплуатацию значительно снижаются.
- Компактные размеры позволяют устанавливать их на небольших площадях.
- Низкий уровень шума и вибрации по сравнению с масляными выключателями.
Рис. 2. Вакуумный выключатель ВВ-СВЭЛ-10
Особенности ВВ-СВЭЛ
- Устройства энергосберегающие и не загрязняют окружающую среду.
- Работают без шума и вибраций.
- Высокая скорость переключения. ВВ-СВЭЛ способны быстро обесточивать электрические цепи в случае перегрузки или короткого замыкания, что позволяет предотвратить возможные аварии и повреждения электрооборудования.
- Широкий выбор модификаций, которые отличаются конструкцией, функциональными характеристиками и назначением.
Рис. 3. Вакуумный выключатель ВВ-СВЭЛ-10
Как заказать и купить вакуумные выключатели СВЭЛ
Цена вакуумных выключателей зависит от технических параметров, дополнительных функций, количества и региона поставки. Заполнение опросного листа (в заявке) ускорит согласование деталей заказа. Чтобы купить вакуумные выключатели внутренней установки ВВ-10, оставьте заявку на сайте и прикрепите опросный лист. СВЭЛ осуществляет поставку оборудования по всей России и странам СНГ.