진공 차단기의 용량은 작은데 서비스 수명은 왜 이렇게 긴가요?

진공차단기가 '소량'과 '장수명'을 양립할 수 있는 이유는 그 핵심부품인 -진공차단기의 뛰어난 성능에 있습니다. 몇 가지 주요 원칙을 통해 이를 자세히 설명하겠습니다.

왜 볼륨이 작습니까? (컴팩트한 구조)

진공 회로 차단기의 "소량"은 주로 절연 매체로서 진공의 절연 강도가 매우 높기 때문에 발생합니다.

1. 진공은 우수한 절연체입니다. 표준 대기압 하에서 공기 분자는 밀도가 높으며 하전 입자(전자, 이온)는 가스 분자와 충돌하여 전도성 경로(예: 아크)를 형성하기 쉽습니다. 고진공 환경(일반적으로 10^-4 Pa 미만)에서는 가스 분자가 극도로 부족하고, 하전 입자는 충돌 대상이 거의 없어 전도성 경로를 형성하기 어렵습니다. 이는 진공 갭의 절연 강도가 공기, 오일 또는 SF6 가스의 동일한 거리보다 훨씬 높다는 것을 의미합니다.

시각적 비교: 1mm 진공 갭은 1mm 에어 갭보다 내전압 값이 훨씬 높습니다. 따라서 동일한 전압을 견디기 위해서는 진공 차단기에 필요한 간격 거리를 매우 짧게 만들 수 있습니다(보통 몇 밀리미터에서 수십 밀리미터에 불과).

vacuum interrupter

2. 구조가 매우 컴팩트합니다. 접촉 간격이 매우 작기 때문에 전체 인터럽터를 매우 작게 만들 수 있습니다. 대조적으로:

1) 오일-차단기: 많은 양의 절연유가 필요하며 복잡한 오일 탱크 구조가 필요합니다.

2) SF6 회로 차단기: 절연 및 아크 소화 기능을 유지하려면 충분한 가스 압력과 가스 챔버 공간이 필요합니다.

3) 기중 회로 차단기: 더 긴 아크 경로와 아크 방지판이 필요합니다.

따라서 진공 차단기 자체의 코어 차단기 유닛은 매우 컴팩트하여 전체 배전반(예: 가스-충진 캐비닛, 고체 절연 캐비닛)의 소형화 및 지능화를 위한 기반을 마련합니다.

서비스 수명이 긴 이유는 무엇입니까? (높은 신뢰성과 내구성)

"긴 수명"은 주로 전기적 수명(개방 횟수)과 기계적 수명(작동 횟수)의 두 가지 측면에서 나타납니다.

아크 에너지가 매우 낮고 접점 마모가 적습니다(긴 전기 수명의 핵심).

1) 진공 아크의 특성:

진공 환경에서 아크가 발생하면 아크는 가스 이온화에 의해 유지되지 않고 접촉 물질이 금속 증기로 증발하여 형성됩니다. 진공 상태에서 아크를 유지하고 확산시키는 공기 분자가 없기 때문에 진공 아크는 접촉 표면의 매우 작고 빛나는 지점(음극 지점이라고 함)에 밀접하게 제한되어 있습니다. 이 지점은 온도가 매우 높지만 매우 짧은 시간(마이크로초 수준) 동안 존재하고 접촉 표면에서 빠르게 이동합니다.

2) 강한 중간 회복 강도 :

3) 교류가 0을 통과하면 아크가 즉시 소멸되고, 금속 증기는 진공 공간에서 빠르게 확산되어 빠르게 응축되어 접점 표면과 차폐 커버에 재증착됩니다. 이를 통해 진공 갭의 절연 강도(중간 회복 강도)가 매우 빠르게 회복되어 아크 재발화를 효과적으로 방지할 수 있습니다-.

VTZ-24

4) 결과: 낮은 아크 에너지와 짧은 연소 시간(보통 사이클의 절반)으로 인해 각 개방 사이클에는 접점의 전기적 마모가 거의 없습니다. 고품질-진공 회로 차단기는 쉽게 수만 개, 심지어 100,000개 이상의 전체 용량 개방을 달성할 수 있지만{5}}기존 회로 차단기의 접점은 심하게 타서 몇 번의 큰 전류 개방 후에 교체해야 할 수 있습니다.

5) 밀봉된 구조, 유지보수-가 필요 없음(기계적 수명 및 안정성)

A. 외부환경과의 격리 : 진공차단기는 완전히 밀봉된 "블랙박스"입니다. 접점은 습도, 먼지, 화학적 부식, 고도 등 외부 요인의 영향을 전혀 받지 않는 순수 진공 환경에서 작동합니다. 이는 외부 절연 열화로 인한 결함을 근본적으로 제거합니다.

B. 간단한 작동 메커니즘: 접촉 간격이 작기 때문에 필요한 작동 전력도 작으며 작동 메커니즘(예: 스프링 메커니즘)을 더 가볍고 안정적으로 설계할 수 있습니다. 이로 인해 일반적으로 기계적 수명도 수만 개에 달합니다.

C. 특수 접촉 재료

진공 회로 차단기는 특별히 제조된 구리-크롬(CuCr) 및 기타 복합 재료를 접점으로 사용합니다. 이러한 재료는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.

높은 차단 용량: 큰 전류를 효과적으로 차단할 수 있습니다.

높은 전도성: 정상 작동 시 열 발생을 줄입니다.

낮은 트립 값: 작동 과전압을 줄이고 장비를 보호합니다.

아크 침식 방지: 전기적 수명을 더욱 보장합니다.

요약하자면, 진공 차단기는 "진공"이라는 고유한 매체를 활용하여 기존 기술에서 종종 모순되는 "소형화"와 "장수명"이라는 상충되는 요구 사항의 균형을 완벽하게 유지합니다. 그 결과, 이는 중간-전압 분야(특히 12kV - 40.5kV 범위)에서 지배적인 기술 솔루션이 되었습니다.

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VTZ-12 실내 위상 선택 스위칭 지능형 진공 회로 차단기(Tongzhong Electric의 독점 모델)은 정격 전압 12kV, AC 50/60Hz의 실내 배전반용으로 설계되었습니다. 영구 자석 작동 메커니즘을 활용하며 다양한 산업 및 광업 기업과 전력망의 특수 응용 분야에 적합합니다. 트롤리 장치는 다음과 함께 직접 사용할 수 있습니다.KYN28A-12 개폐기,기존 방식을 직접 대체3상-통합 진공 회로 차단기기존 배전반에서.

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이 지능형 진공 회로 차단기의 특징은 다음과 같습니다.영구 자석 메커니즘, 영구 자석 메커니즘 컨트롤러 및 지능형 프로세서. 3개의 컨트롤러가 함께 작업3개의 독립적인 영구 자석 메커니즘, 3상 시스템의-상 선택 스위칭을-활성화합니다. 또한 지능형 프로세서는 동기식 계산을 위해 전압 및 전류 신호의 피드백을 사용하고 회로 차단기가 어떤 단계에서든 켜고 끌 수 있도록 명령을 내리는 적응형 기능을 갖추고 있어 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족합니다.