TD12-40,5/1250A-vakuumeliminationskammer 35 kV-vakuumrør

ZN12, ZW7 og ZN23-vakuumlukningsrør, også kendt som vakuumafbrydere, er kernekomponenter i mellem- og højspændingsstrømskifterudstyr. Deres hovedfunktion er at bruge en højisolerende medie i en vakuummiljø til at lukke og åbne kredse, og hurtigt slukke for bål, når strømmen går gennem nul, for at afbryde strømkredsen sikkert og pålideligt.

1. Grundlæggende struktur og sammensatte komponenter

Et vakuumlukningsrør er et afgivet elektrisk vakuumapparat, hvis typiske struktur består af følgende systemer:

Lufttæt isolerende skal: Oftest lavet af glas eller keramik, til at opretholde det højt vakuum indeni (vakuumniveauet er typisk under 10 Pa) og at levere hovedisolering.

Ledningssystem: Består af stativ ledningsstang, stativ kontakt, bevægelig kontakt, bevægelig ledningsstang osv. Den bevægelige kontakt er forbundet med den ydre betjeningsmekanisme via den bevægelige ledningsstang for at udføre luk- og åbneoperationer.

Kontakt system: Er den vigtige del, hvor bål dannes og slukkes. Kontaktmaterialet til vakuumlukningsrør til afbrydere er typisk kobber-krom alloy (ca. 50 % kobber og 50 % krom), som har høj afbrydeevne, høj modstandsdygtighed mod elektrisk korrosion og god modstandsdygtighed mod smelteliftring. Den tidlige kontaktstruktur var en simpel cylindrisk form, mens moderne design bruger i højere grad lodret magnetfelt kopstruktur for at forbedre evnen til at afbryde store strømme.

Skærm system: Består primært af en skærmkappe (rør) der omgiver kontakten. Dens funktioner er: at forhindre metaldam fra at forbrændingen i at forurene indvenden af den isolerende skal; at forbedre fordelingen af det elektriske felt inde i lukningsrøret; at absorbere en del af bålenergien og hjælpe med at kondensere bålprodukterne, hvilket øger afbrydelseskapaciteten

Bølgeleder: En tyndvægget elastisk komponent lavet af rustfrit stål, som er svetset mellem den bevægelige ledningsstang og skalens. Dens kernefunktion er at bevare den vakuumlukning inde i lukningsrøret, samtidig tillade den bevægelige kontakt at foretage lineær bevægelse under luk- og åbneoperationer, og den er en nøglering til at opnå høj mekanisk levetid.

2. Arbejdsprincippet

Arbejdsprincippet for et vakuumlukningsrør er baseret på den fremragende isolations- og bålslukkende egenskaber ved et højt vakuum:

Luk kredsen: Betjeningsmekanismen skubber den bevægelige ledningsstang, så den bevægelige og statiske kontakt lukkes, og kredsen bliver ledet.

Danne bål: Når kontakten adskilles under påvirkning af strøm, formindskes kontaktpunkterne hurtigt, og strømtætheden stiger markant, hvilket får metallerne til at smelte og fordampes til metaldam. Under påvirkning af det stærke elektriske felt ioniseres metaldammen, hvilket danner en vakuumbål.

Sluk bålen: Vakuumbålen vedvarer på grund af metaldammen fordampet fra kontaktmaterialet. Når vekselstrømen går naturligt gennem nul, slukker bålen midlertidigt, og metaldampartiklene spredes og kondenseres på skærmkappen hurtigt. Samtidigt vokser afstanden mellem kontakterne, og mediets isolationsstyrke i mellemrummet genoprettes hurtigt, hvilket forhindrer bålen i at genoptræde og afbryder kredsen helt.

3. Hovedegenskaber og fordele

Vakuumlukningsrør-teknologi har følgende markante fordele:

Sikker og miljøvenlig: Bruger vakuum som bålslukkende medie, ingen brand- eller eksplosionsfare, ingen giftige skadelige gaser frigives, ingen forurening under drift.

Yderst ydeevne: Bålen slukkes hurtigt, afbrydeevnen er stærk, og den elektriske og mekaniske levetid er lang.

Lav vedligeholdelse: Kompakt i størrelse, let i vægt, kompakt konstruktion, stort set uden vedligeholdelse og pålidelig i drift.

Spare energi og materialer: Lavt energiforbrug, lille mængde af betjeningsenergie nødvendig og begrænset materialeforbrug.

4. Anvendelsesområder

Som en kernekomponent bruges vakuumlukningsrør bredt i følgende områder:

Strømsystem: Hovedsageligt brugt til vakuumafbrydere i stations- og netværsanlæg samt vakuumbelastningsafbrydere til slutbrugerne af elnettet, dækker spændingsniveauerne fra 10 kV, 35 kV og højere.

Industriområde: Bruges bredt i distributionssystemer og motorstyreenheder for industrier som metallurgi, gruvevirksomhed, olie, kemisk industri og jernbane.