Dalam keluarga peralatan elektrik-tinggi,pemutus litarmemainkan peranan penting - apabila sistem kuasa gagal, mereka mesti memotong arus kerosakan dalam masa berpuluh-puluh milisaat untuk mengelakkan peralatan daripada terbakar dan kemalangan meningkat. Di antara pelbagai jenis pemutus litar, pemutus litar vakum telah muncul dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan secara beransur-ansur menggantikan pemutus litar minyak dan pemutus litar sulfur heksafluorida, menjadi peralatan kawalan dan perlindungan yang paling arus perdana dan digunakan secara meluas dalam sistem pengagihan voltan sederhana. Sama ada ia adalah-alat suis voltan tinggi di pencawang bandar, bilik pengedaran di perusahaan perindustrian dan perlombongan atau stesen penggalak dalam loji kuasa angin dan sistem bekalan kuasa cengkaman dalam-kereta api berkelajuan tinggi, pemutus litar vakum hampir ada di mana-mana. Jadi, apakah jenis peralatan pemutus litar vakum? Bagaimanakah ia mencapai fungsi unik "pemadam arka vakum"? Apakah kelebihan yang tidak boleh ditukar ganti yang dimilikinya berbanding dengan jenis pemutus litar lain? Bagaimanakah kakitangan perdagangan asing boleh memperkenalkan dengan tepat nilai pemutus litar vakum apabila mempromosikan peralatan sokongan pengubah kepada pelanggan luar negara?
Nama pemutus litar vakum itu sendiri mendedahkan ciri terasnya - perkataan "vakum", yang merujuk kepada vakum tinggi kedua-dua medium pemadam arka dan medium penebat dalam celah sentuhan pemutus litar ini. Tidak seperti pemutus litar minyak yang bergantung pada minyak pengubah untuk pemadam arka dan pemutus litar sulfur heksafluorida yang bergantung pada gas termampat untuk hembusan arka, pemutus litar vakum mengelak sepasang sesentuh bergerak dan pegun dalam ruang pemadam arka vakum tinggi, menggunakan kekuatan penebat cemerlang pemadaman vakum yang cepat untuk mencapai pemadaman medium vakum yang sangat baik. Apabila pemutus litar menerima arahan putus sambungan dan mekanisme pengendalian memacu sesentuh bergerak untuk tertanggal daripada sesentuh pegun, arka akan terhasil pada saat pemisahan disebabkan oleh voltan antara sesentuh. Walau bagaimanapun, dalam persekitaran vakum, sangat sedikit zarah bercas diperlukan untuk membentuk arka, dan wap logam yang tersejat dari permukaan sentuhan pada suhu tinggi akan cepat meresap dan terpeluwap pada penutup pelindung. Apabila arus arka secara semula jadi melintasi sifar, bilangan zarah bercas dalam celah sentuhan yang hilang akibat resapan melebihi bilangan yang dijana, dan arka tidak dapat dikekalkan dan dipadamkan serta-merta. Keseluruhan masa arka biasanya tidak melebihi sepuluh milisaat, jauh lebih pendek daripada jenis pemutus litar lain. Mekanisme pemadam arka yang canggih ini adalah asas teknikal pemutus litar vakum.
Dari segi struktur, pemutus litar vakum yang lengkap terutamanya terdiri daripada tiga bahagian: ruang pemadam arka vakum, mekanisme pengendalian, dan pendakap serta komponen tambahan lain. Ruang pemadam arka vakum ialah teras pemutus litar, iaitu bekas tertutup yang terdiri daripada silinder penebat, dua penutup hujung logam, dan tiub beralun, mengekalkan tahap vakum yang tinggi di dalam (biasanya melebihi 10 ⁻⁴ Pa). Ruang pemadam arka dilengkapi dengan sesentuh statik dan sesentuh bergerak, dan sesentuh bergerak disambungkan ke mekanisme operasi luaran melalui tiub beralun untuk memastikan pengedap vakum ruang pemadam arka tidak rosak semasa pergerakan sesentuh. Bahan sentuhan biasanya diperbuat daripada aloi kromium tembaga, yang mempunyai rintangan yang tinggi terhadap hakisan arka dan boleh menahan berpuluh-puluh ribu operasi pembukaan dan penutupan tanpa kemerosotan yang ketara. Mekanisme pengendalian ialah sumber kuasa untuk memacu kenalan melakukan tindakan membuka dan menutup. Terdapat dua jenis biasa: mekanisme spring dan mekanisme elektromagnet. Yang pertama membebaskan tenaga melalui mata air simpanan tenaga untuk mencapai tindakan pantas dan sesuai untuk suis dalaman; Yang terakhir ini secara langsung didorong oleh daya elektromagnet dan mempunyai struktur yang lebih mudah. Di samping itu, pemutus litar vakum dilengkapi dengan sokongan penebat, pautan penghantaran, dan suis tambahan untuk memastikan operasi peralatan yang boleh dipercayai.
Di antara pelbagai jenis pemutus litar, pemutus litar vakum menonjol kerana kelebihan teknologinya yang berbeza. Berbanding dengan pemutus litar minyak tradisional, pemutus litar vakum menghapuskan sepenuhnya media minyak pengubah, secara asasnya menghapuskan risiko kebocoran minyak, kebakaran dan letupan, serta mengurangkan beban kerja penyelenggaraan dengan banyak. Berbanding dengan pemutus litar sulfur heksafluorida yang digunakan secara meluas dalam medan voltan tinggi-dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pemutus litar vakum mempunyai kelebihan yang luar biasa dalam perlindungan alam sekitar - gas sulfur heksafluorida ialah gas rumah hijau yang diiktiraf secara global, dengan potensi pemanasan global kira-kira 23000 kali ganda daripada karbon dioksida. Sebaik sahaja bocor, ia akan menyebabkan kemudaratan serius kepada persekitaran atmosfera; Medium vakum di dalam ruang pemadam arka vakum tidak mempunyai kesan negatif terhadap alam sekitar dan tidak memerlukan sistem pengedap dan pengesanan gas yang kompleks, menjadikan operasi dan penyelenggaraan lebih mudah. Di samping itu, pemutus litar vakum mempunyai ciri-ciri jarak buka sentuhan kecil, kelajuan tindakan pantas, dan hayat mekanikal yang panjang. Masa operasi mekanikal produk biasa boleh mencapai lebih daripada 10000 kali, yang sesuai untuk aplikasi seperti metalurgi dan perlombongan yang memerlukan hentian mula motor yang kerap. Pada masa yang sama, volum pemutus litar vakum hanya separuh atau lebih kecil daripada pemutus litar minyak dengan parameter yang sama, menjadikannya mudah untuk dipasang dalam suis dengan ruang terhad, mewujudkan keadaan untuk pengecilan dan penyepaduan peralatan.
Berdasarkan kelebihan prestasi ini, pemutus litar vakum telah digunakan secara meluas dalam bidang pengagihan voltan sederhana. Dalam rangkaian pengedaran bandar, pemutus litar vakum boleh dilihat dalam hampir semua 10kV dan 35kV tinggi-alat suis voltan dan kabinet unit utama gelang. Ia berfungsi sebagai peranti kawalan dan perlindungan untuk suis talian utama atau pengubah pengedaran, menjalankan tugas pensuisan arus beban dan-penyingkiran kerosakan litar pintas. Dalam perusahaan perindustrian dan perlombongan, pemutus litar vakum digunakan secara meluas dalam-kawalan motor voltan tinggi, sistem pengagihan stesen janakuasa milik sendiri dan talian bekalan kuasa relau arka elektrik untuk operasi yang kerap. Kehidupan mekanikal yang sangat baik dan ciri bebas penyelenggaraan secara ketara mengurangkan kebarangkalian penutupan talian pengeluaran akibat kerosakan elektrik. Dalam bidang tenaga baharu, pemutus litar vakum digunakan secara meluas dalam kotak penggabung dan{10}}suis sisi voltan tinggi loji kuasa fotovoltaik dan ladang angin, terutamanya sesuai untuk senario tenaga baharu luar yang memerlukan pembukaan dan penutupan yang kerap serta mempunyai keperluan persekitaran yang sangat tinggi. Dalam sistem bekalan kuasa daya tarikan kereta api dan kereta api bawah tanah, pemutus litar vakum juga memainkan peranan penting dalam memastikan operasi kenderaan transit rel yang selamat. Selain itu, bilik pengedaran bangunan-tinggi, pusat beli-belah besar dan hospital, serta sistem bekalan kuasa dan pengedaran di pelabuhan, pelabuhan, petrokimia dan medan lain, semuanya bergantung pada sokongan kuat pemutus litar vakum.
Dalam perbandingan pemilihan, kakitangan perdagangan asing perlu membantu pelanggan menjelaskan soalan: bagaimana untuk memilih antara pemutus litar vakum dan pemutus litar sulfur heksafluorida? Ini perlu dinilai secara menyeluruh berdasarkan tahap voltan, persekitaran penggunaan dan keperluan projek. Pemutus litar vakum mempunyai kelebihan prestasi yang jelas dan nilai alam sekitar dalam medan voltan sederhana (10kV hingga 40.5kV), dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologinya telah terus menembusi - arus pecah beberapa produk-tinggi boleh mencapai 50kA, dan tahap voltan juga meliputi 40.5kV, yang dapat memenuhi keperluan kebanyakan aplikasi voltan sederhana. Walau bagaimanapun, apabila paras voltan dinaikkan kepada 72.5kV atau lebih tinggi atau kapasiti litar pintas-terutamanya besar, kapasiti pemecahan dan prestasi penebat pemutus litar sulfur heksafluorida masih sukar untuk diganti sepenuhnya, jadi ia masih mendominasi sistem penghantaran voltan ultra{10}}tinggi. Walau bagaimanapun, dalam sebahagian besar senario voltan sederhana seperti pengagihan kuasa industri dan komersial, bekalan kuasa industri dan sambungan grid tenaga baharu, pemutus litar vakum telah menjadi penyelesaian pilihan yang tidak dipertikaikan kerana kelebihan komprehensifnya iaitu tiada pencemaran, tiada penyelenggaraan, jangka hayat yang panjang dan jejak kecil.
Dari segi penyelenggaraan, kelebihan pemutus litar vakum juga menonjol, tetapi ini tidak bermakna mereka boleh mengabaikan penyelenggaraan sepenuhnya. Tidak seperti pemutus litar minyak yang memerlukan penukaran dan penyelenggaraan minyak yang kerap, pemutus litar vakum hampir tidak memerlukan penyelenggaraan untuk litar utama, tetapi pemeriksaan biasa masih penting. Adalah disyorkan untuk menjalankan pemeriksaan gangguan kuasa sekali setahun, yang terutamanya termasuk: menjalankan ujian voltan tahan kekerapan patah pada ruang pemadam arka vakum untuk mengesahkan sama ada tahap vakum adalah layak; Menjalankan ujian voltan tahan kekerapan kuasa pada komponen penebat; Uji parameter ciri mekanikal pemutus litar, seperti jarak buka, lejang sentuhan, kelajuan buka dan tutup, dsb; Periksa dan ketatkan bolt dan nat pada setiap sambungan untuk mengelakkan kelonggaran yang disebabkan oleh getaran; Tambah gris pelincir pada bahagian sendi berputar; Untuk litar dengan arus tinggi, rintangan DC juga perlu diuji untuk memastikan sentuhan yang baik. Selepas lulus pemeriksaan, lakukan 8 hingga 10 operasi tanpa-beban berturut-turut untuk mengesahkan semuanya normal sebelum menyambung semula operasi. Perlu diingatkan bahawa jika pelepasan ditemui pada bahagian luar gelembung vakum semasa pemeriksaan operasi, ini biasanya bermakna bahawa tahap vakum tidak lagi layak dan harus segera diganti dengan gangguan bekalan elektrik. Menurut statistik, kira-kira 90% daripada kerosakan dalam pengendalian pemutus litar vakum disebabkan oleh mekanisme pengendalian dan kegagalan mekanikal, dan bukannya masalah dengan ruang pemadam arka vakum itu sendiri. Oleh itu, penyelenggaraan dan pemeriksaan mekanisme operasi perlu diberi perhatian khusus.
Dari segi trend pembangunan teknologi, pemutus litar vakum berkembang pesat ke arah kecerdasan, pengecilan dan perlindungan alam sekitar hijau. Memandangkan konsep "penypaduan primer dan sekunder" dicadangkan oleh State Grid Corporation of China pada 2012, tahap penyepaduan pemutus litar vakum dan terminal kawalan pintar telah dipertingkatkan secara berterusan. Pada masa ini, terdapat sejumlah besar produk bersepadu yang mendalam di pasaran, yang sangat menyepadukan pemutus litar, suis pengasingan, penderia voltan/arus, terminal penyuap FTU dan bekalan kuasa sandaran, mencapai penyepaduan menyeluruh bagi fungsi perlindungan, pengukuran, kawalan dan komunikasi, serta meningkatkan tahap automasi pengedaran. Pada masa yang sama, sebagai tindak balas kepada kekurangan alam sekitar pemutus litar sulfur heksafluorida tradisional, pemutus litar mesra alam baharu yang menggunakan pemadam arka vakum digabungkan dengan gas penebat mesra alam (seperti udara kering, nitrogen, dll.) sedang dipromosikan dan digunakan dengan pantas. Pemutus litar vakum lajur gabungan gas asli ZW68 terlindung gas asli dan sekunder yang dibangunkan secara bebas oleh Institut Penyelidikan Kuasa Elektrik China menggunakan udara kering sebagai medium penebat tambahan, menghapuskan sepenuhnya gas sulfur heksafluorida. Ia telah digunakan secara meluas dalam hampir 7000 unit di lebih daripada 19 wilayah di seluruh negara, menjadi produk penanda aras untuk pembinaan sistem kuasa baharu. Perubahan teknologi ini menunjukkan bahawa pemutus litar vakum bukan sahaja menduduki kedudukan yang tidak tergoyahkan dalam bidang pengagihan voltan sederhana, tetapi juga akan memainkan peranan yang lebih penting dalam grid pintar dan grid hijau masa depan.
Apabila pelanggan bertanya sama ada pemutus litar vakum boleh menggantikan sepenuhnya pemutus litar minyak tradisional, kakitangan perdagangan asing boleh memberikan jawapan yang agak komprehensif: dalam bidang pengedaran voltan sederhana, pemutus litar vakum telah menjadi konfigurasi standard industri secara de facto kerana kelebihan komprehensif mereka iaitu keselamatan, perlindungan alam sekitar, bebas penyelenggaraan, jangka hayat dan saiz kecil. Walaupun berhadapan dengan pemutus litar sulfur heksafluorida, mereka masih mempunyai daya saing yang ketara dari segi keramahan alam sekitar, kemudahan penyelenggaraan dan jumlah kos kitaran hayat. Daripada rangkaian pengedaran bandar kepada bekalan kuasa perindustrian, daripada sambungan grid tenaga baharu kepada transit rel, pemutus litar vakum membuktikan nilainya dengan berpuluh-puluh ribu kapasiti terpasang setiap tahun. Bagi perusahaan pembuatan transformer, menggunakan-pemutus litar vakum berkualiti tinggi dalam menyokong alat suis dan pencawang jenis kotak bukan sahaja jaminan kualiti produk mereka sendiri, tetapi juga merupakan bahagian penting dalam menyampaikan komitmen profesional "keselamatan, kebolehpercayaan, perlindungan alam sekitar hijau dan kestabilan-jangka panjang" kepada pelanggan. Dalam sistem kuasa yang berubah dengan pantas hari ini, pemutus litar vakum, yang dikenali sebagai "vakum", menyokong separuh daripada medan pengagihan voltan sederhana.
