Was ist ein Vakuum-Leistungsschalter? Prinzipien und Komponenten

Was ist ein Vakuum-Leistungsschalter?

A Vakuum-Leistungsschalter ist eine Art elektrisches Schaltgerät, das in Stromversorgungssystemen eingesetzt wird, um Stromkreise und Geräte vor Schäden zu schützen, indem der Strom bei einem Stromkreisfehler schnell abgeschaltet wird. Der oft als Vakuum-Lichtbogenlöschschalter bezeichnete Schalter basiert auf dem Prinzip der Lichtbogenlöschung in einer Vakuumumgebung.

Funktionsprinzip von Vakuum-Leistungsschaltern

Der primäre Mechanismus eines Vakuum-Leistungsschalters ist die Beseitigung der Lichtbogenenergie zwischen den Kontakten. Wenn Kontakte in einer Vakuumumgebung geöffnet werden, werden die Metalldämpfe des Lichtbogens ionisiert und ein elektrischer Lichtbogen wird gebildet. Aufgrund der hohen Isolationseigenschaften des Vakuums kondensieren die vom Lichtbogen erzeugten Ionen und Metalldämpfe schnell, was zu einem raschen Verbrauch der Lichtbogenenergie und damit zu einem schnellen Erlöschen des Lichtbogens führt. Diese Eigenschaft macht Vakuum-Leistungsschalter besonders geeignet für elektrische Hochspannungsgeräte.

Merkmale von Vakuum-Leistungsschaltern

Vakuum-Leistungsschalter haben die folgenden hervorragenden Eigenschaften:

Hervorragende Isolierleistung: Die Fähigkeit, Lichtbögen in einer Vakuumumgebung zu löschen, macht ihn in seiner Leistung vergleichbar mit Luft- und SF6-Leistungsschaltern.
Schnelle Abschaltung: Die anfängliche Unterbrechung des Stroms muss an der Nullposition erfolgen, und die Störlichtbogeneigenschaften ermöglichen eine tausendfache Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit.
Effizient und wirtschaftlich: Vakuum-Leistungsschalter sind leicht, erfordern wenig spezielle Wartung und haben eine lange Lebensdauer.
Geräuscharm: geeignet für den Einsatz in Umgebungen mit strengen Lärmschutzanforderungen.

Komponenten von Vakuum-Leistungsschaltern

Zu den Hauptkomponenten eines Vakuum-Leistungsschalters gehören:

Vakuumflasche: Das Herzstück, das zur Isolierung und Lichtbogenabschreckung verwendet wird, besteht in der Regel aus Keramik oder Glas und ist hochtemperatur- und hochdruckbeständig.
Kontakte: die wichtigsten elektrischen Verbindungsteile, in der Regel aus Kupfermaterial, mit guter elektrischer Leitfähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Festkontakte: Festkontakte, die sich im Körper der Vakuumflasche befinden, um die Stabilität und Sicherheit des Stromkreises zu gewährleisten.
Feder: die Hauptkraftquelle, die die Trennung zwischen der Vakuumflasche und dem beweglichen Kontakt bewirkt.
Betätigungshebel: Vorrichtung zur Steuerung des Schaltzustands des Vakuumschalters, die von Hand oder mit einem Elektromotor angetrieben werden kann.
Leitfähiger Stab: das elektrische Bauteil, das die externe Stromversorgung mit den internen Kontakten des Vakuumschalters verbindet.
Auslösemechanismus: Mechanismus, der die schnelle Öffnung des Vakuumschalters unter anormalen Bedingungen gewährleistet.

Anwendungen von Vakuum-Leistungsschaltern

Vakuum-Leistungsschalter werden häufig in Systemen mit einem Spannungsbereich von 11kV bis 33kV eingesetzt. Da ihre Kontakte beim Trennen keinen Lichtbogen erzeugen, verringert sich der Wartungsaufwand und es entstehen keine Gasemissionen. Darüber hinaus haben Vakuum-Leistungsschalter eine lange Lebensdauer und einen niedrigen Geräuschpegel, was sie ideal für den Einsatz in Innenräumen macht.

Im Zuge des technologischen Fortschritts werden Design und Funktion von Vakuum-Leistungsschaltern weiter optimiert. Mit der Entwicklung von intelligenten Stromnetzen und erneuerbaren Energien werden Vakuum-Leistungsschalter in Zukunft eine noch wichtigere Rolle bei der Verbesserung der Effizienz des Energiemanagements, der Erhöhung der Netzstabilität und der Förderung einer nachhaltigen Entwicklung spielen.

Kurz gesagt, der Vakuum-Leistungsschalter ist ein komplexes Stromschutzsystem, dessen Komponenten zusammenarbeiten, um die Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten. Bei der Verwendung muss er in strikter Übereinstimmung mit den Vorschriften betrieben werden, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.