진공 차단기의 구조, 원리 및 특성

진공 차단기의 구조, 원리 및 특성

진공차단기의 구조
진공 차단기의 구조는 주로 진공 아크 소화 챔버, 작동 메커니즘, 지지대 및 기타 구성 요소의 세 부분으로 구성됩니다.

1. 진공 차단기
진공 스위치 튜브라고도하는 진공 차단기는 진공 회로 차단기의 핵심 구성 요소입니다.주요 기능은 파이프 내 진공의 우수한 절연 성능을 통해 전원 공급을 차단한 후 고압 및 고압 회로가 신속하게 아크를 소멸시키고 전류를 억제하여 사고 및 사고를 방지하는 것입니다.진공 인터럽터는 쉘에 따라 유리 진공 인터럽터와 세라믹 진공 인터럽터로 구분됩니다.

진공 아크 소화 챔버는 주로 기밀 절연 쉘, 전도성 회로, 차폐 시스템, 접점, 벨로우즈 및 기타 부품으로 구성됩니다.

1) 기밀 단열 시스템
기밀 단열 시스템은 유리 또는 세라믹으로 만들어진 기밀 단열 쉘, 움직이는 엔드 커버 플레이트, 고정 엔드 커버 플레이트 및 스테인리스 스틸 벨로우즈로 구성됩니다.유리, 세라믹, 금속 사이의 우수한 기밀성을 확보하기 위해 밀봉 시의 엄격한 작업 공정과 더불어 재료 자체의 투과성이 가능한 작아야 하며 내부 공기 방출을 최소한으로 제한해야 합니다.스테인레스 스틸 벨로우즈는 진공 소호실 내부의 진공 상태를 외부 대기 상태와 격리시킬 수있을뿐만 아니라 가동 접점과 가동 도체 막대를 지정된 범위 내로 이동시켜 진공 스위치의 연결 및 분리 작동을 완료합니다.

2) 전도성 시스템
소호실의 전도 시스템은 고정 전도봉, 고정 주행 아크 표면, 고정 접점, 이동 접점, 이동 주행 아크 표면 및 이동 전도봉으로 구성됩니다.그 중 고정 전도봉, 고정 런닝 아크 표면 및 고정 접점을 집합적으로 고정 전극이라고 합니다.움직이는 접점, 움직이는 아크면 및 움직이는 전도성 막대를 총칭하여 움직이는 전극이라고합니다.진공 소호실에 의해 조립된 진공 차단기, 진공 부하 스위치 및 진공 접촉기가 닫히면 작동 메커니즘이 움직이는 전도봉의 이동을 통해 두 접점을 닫고 회로의 연결을 완료합니다.두 접점 사이의 접촉 저항을 가능한 한 작고 안정적으로 유지하고 소호실이 동적 안정 전류를 견딜 때 우수한 기계적 강도를 갖기 위해 진공 스위치에는 동적 전도성의 한쪽 끝에 가이드 슬리브가 장착되어 있습니다. 로드 및 압축 스프링 세트는 두 접점 사이의 정격 압력을 유지하는 데 사용됩니다.진공 스위치가 전류를 차단하면 소호실의 두 접점이 분리되어 전류가 자연적으로 0을 교차할 때 아크가 꺼질 때까지 두 접점 사이에 아크가 발생하고 회로 차단이 완료됩니다.

3) 차폐 시스템
진공 소호실의 차폐 시스템은 주로 차폐 실린더, 차폐 커버 및 기타 부품으로 구성됩니다.차폐 시스템의 주요 기능은 다음과 같습니다.
(1) 접촉이 많은 양의 금속 증기 및 튀는 액적을 생성하는 아크 동안 방지하고 절연 쉘의 내벽을 오염시켜 절연 강도를 저하시키거나 섬락을 유발합니다.
(2) 진공 차단기 내부의 전계 분포를 개선하면 진공 차단기의 절연 쉘의 소형화, 특히 고전압 진공 차단기의 소형화에 도움이 됩니다.
(3) 아크 에너지의 일부를 흡수하고 아크 생성물을 응축시킨다.특히 진공 차단기가 단락 전류를 차단할 때 아크에서 발생하는 대부분의 열 에너지는 차폐 시스템에 흡수되어 접점 간의 절연 회복 강도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.차폐 시스템에 의해 흡수되는 아크 생성물의 양이 많을수록 차폐 시스템이 흡수하는 에너지가 커지므로 진공 차단기의 차단 용량을 높이는 데 좋은 역할을 합니다.

4) 연락 시스템
접점은 아크가 발생하여 소멸되는 부분으로 재료 및 구조물에 대한 요구사항이 상대적으로 높습니다.
(1) 접촉 재료
접촉 재료에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다.
ㅏ.높은 차단 용량
재료 자체의 전도도가 크고 열전도 계수가 작고 열용량이 크며 열전자 방출 용량이 낮아야 합니다.
비.높은 항복 전압
높은 항복 전압은 높은 유전 회복 강도로 이어져 아크 소화에 유리합니다.
씨.높은 전기 내식성
즉, 전기 아크의 제거를 견딜 수 있고 금속 증발이 적습니다.
디.융합 용접에 대한 내성.
이자형.낮은 차단 전류 값은 2.5A 미만이어야 합니다.
에프.낮은 가스 함량
낮은 공기 함량은 진공 차단기 내부에 사용되는 모든 재료에 대한 요구 사항입니다.특히 구리는 가스 함량이 낮은 특수 공정으로 처리된 무산소 구리여야 합니다.그리고 은과 구리의 합금은 땜납에 필요합니다.
g.차단기용 진공 소호실의 접촉 재료는 주로 구리 크롬 합금을 채택하고 구리와 크롬이 각각 50%를 차지합니다.두께 3mm의 구리 크롬 합금 시트가 상부 및 하부 접점의 결합 표면에 각각 용접됩니다.나머지는 무산소 구리로 만들 수 있는 접촉 베이스라고 합니다.

(2) 접점 구조
접촉 구조는 소호실의 차단 용량에 큰 영향을 미칩니다.다른 구조의 접점을 사용하여 생성되는 아크 소멸 효과가 다릅니다.일반적으로 사용되는 접점에는 세 가지 종류가 있습니다. 나선형 트로프 유형 구조 접촉, 슈트와 컵 모양 구조 접촉 및 종 자기장과 컵 모양 구조 접촉이 있으며 그 중 컵 모양 구조가 종 자기장과 접촉하는 것이 주요합니다.

5) 벨로우즈
진공 소호실의 벨로우즈는 주로 특정 범위 내에서 이동 전극의 움직임을 보장하고 장시간 동안 고진공을 유지하는 역할을하며 진공 소호실이 높은 기계적 수명을 갖도록 보장하는 데 사용됩니다.진공 차단기의 벨로우즈는 두께가 0.1~0.2mm인 스테인리스 스틸로 만들어진 얇은 요소입니다.진공 스위치의 개폐 과정에서 소호실의 벨로우즈는 팽창과 수축의 영향을 받고 벨로우즈의 단면은 가변 응력을 받기 때문에 벨로우즈의 수명은 다음 기준에 따라 결정되어야 합니다. 반복되는 팽창과 수축과 서비스 압력.벨로우즈의 수명은 작업 조건의 가열 온도와 관련이 있습니다.진공소호실이 큰 단락전류를 차단한 후, 전도봉의 잔류열을 벨로우즈로 전달하여 벨로우즈의 온도를 높인다.온도가 어느 정도 상승하면 벨로우즈의 피로를 유발하고 벨로우즈의 수명에 영향을 미칩니다.