Los disyuntores de vacío son un tipo de dispositivo de conmutación clave utilizado en sistemas de energía. Pueden cortar rápidamente la corriente cuando falla un circuito, protegiendo eficazmente la seguridad de los circuitos y los equipos relacionados. Este artículo analizará en profundidad el principio de funcionamiento, las características de diseño y las principales áreas de aplicación de los disyuntores de vacío, ayudándole a comprender plenamente la importancia y las habilidades de selección de los disyuntores de vacío en los sistemas de energía.
¿Qué es un disyuntor de vacío?
Es un dispositivo de conmutación de alta eficiencia que tiene una amplia aplicación en sistemas de energía. Puede cortar rápidamente la corriente cuando se produce un fallo en el circuito para proteger el circuito y el equipo correspondiente de posibles daños. Su característica principal radica en el uso del vacío como medio de aislamiento y extinción de arcos, por lo que también se denomina disyuntor de extinción de arcos por vacío.
Principio de funcionamiento del disyuntor de vacío
El principio de funcionamiento principal de un VCB es interrumpir la energía del arco entre los contactos. El arco se produce cuando el contacto móvil y el contacto fijo se separan en un entorno de vacío. Debido a la rápida condensación de iones y vapor de metal, el arco se extingue en muy poco tiempo. Aumenta tanto la rigidez dieléctrica que el disyuntor podrá cortar la corriente rápidamente para un funcionamiento seguro del sistema eléctrico.
Características del disyuntor de vacío
Mayor rendimiento de aislamiento: El medio aislante es el vacío, y el rendimiento de extinción de arcos de un vacío es equivalente al de un disyuntor de aire y SF6.
Diseño compacto y peso ligero: En comparación con los disyuntores convencionales, los disyuntores de vacío tienen un diseño compacto y una instalación flexible y sencilla.
Eficaces y económicas: no requieren un mantenimiento costoso y son muy duraderas, ya que permiten múltiples interrupciones a plena capacidad.
Tiempo de arco: Generalmente, es de aproximadamente medio ciclo (10 ms), sea cual sea el tamaño de la corriente.
Nivel de ruido: Muy bajo nivel de ruido durante el funcionamiento, por lo que se adapta incluso a entornos sensibles al ruido.
Larga vida mecánica: el desgaste de los contactos es pequeño y puede soportar operaciones de alta frecuencia.
Componentes principales del disyuntor de vacío
Extintor de arco por vacío: el componente central se utiliza para aislar y extinguir el arco.
Contactos móviles y contactos fijos: principales piezas de conexión eléctrica, normalmente fabricadas con materiales altamente conductores y resistentes al desgaste.
Mecanismo de funcionamiento: para controlar la apertura/cierre del disyuntor, incluido un dispositivo de almacenamiento de energía por resorte que puede controlarse manualmente o a distancia.
Soporte aislante: Proporciona soporte mecánico y aislamiento eléctrico.
Conectores conductores: Garantizan la conexión fiable del circuito.
Carcasa: Protege las piezas internas del entorno.
Aplicación del disyuntor de vacío
Hoy en día, los disyuntores de vacío se aplican a cada sistema de energía de 11kV a 33kV en la subestación, la distribución de energía industrial y la red eléctrica urbana. Y sus ventajas son las siguientes:
Menos mantenimiento: Como los contactos están en vacío, no es necesario un mantenimiento regular.
Larga vida útil: hasta miles de veces la corriente nominal de funcionamiento con gran fiabilidad.
Protección del medio ambiente: sin emisión de gases, protección ecológica del medio ambiente.
Alta compatibilidad: aplicable para romper la red eléctrica de alta tensión y la carga del condensador.
Capacidad de selección
A la hora de elegir un disyuntor de vacío, hay que tener en cuenta lo siguiente:
Corriente nominal: de acuerdo con la corriente de carga real, elija una especificación adecuada, como 630A, 1250A, etc.
Corriente nominal de corte: El valor pico de la corriente de cortocircuito que debe soportar un disyuntor.
Installation environment: According to different indoor or outdoor applications, such as “N” for indoor installation and “W” for outdoor installation, the right model should be selected.
Tipo de aparamenta: Según los requisitos de aparamenta fija o extraíble.
Por ejemplo, cuando la corriente máxima de cortocircuito es de 26 kA, se puede seleccionar un disyuntor con una corriente nominal de corte de 31,5 kA.
Mecanismo de funcionamiento del disyuntor de vacío de alta tensión
El mecanismo de funcionamiento del disyuntor de vacío de alta tensión impulsa los contactos móviles y los contactos estáticos a separarse a través de la energía almacenada en el muelle. En un entorno de alto vacío, el arco se extingue rápidamente porque no hay suficiente gas para mantenerlo. Gracias a este diseño, el disyuntor puede trabajar eficientemente bajo alta tensión con menos abrasión en el equipo.
Mantenimiento y desarrollo futuro
Puntos de mantenimiento:
Comprobación periódica del grado de vacío, la integridad del desgaste y el aspecto de los contactos.
Garantizar la flexibilidad y fiabilidad del mecanismo de funcionamiento.
Tendencias futuras:
El disyuntor de vacío tiene un papel vital en la gestión eficaz de la energía para el desarrollo sostenible durante el periodo en el que la red inteligente y las fuentes de energía renovables se harán más populares. El diseño también será inteligente para satisfacer las cambiantes necesidades energéticas.
Conclusión
El disyuntor de vacío se ha convertido en un dispositivo importante en el sistema eléctrico moderno debido a su alta eficiencia, seguridad y bajo mantenimiento. No sólo garantiza un excelente rendimiento en la estabilidad de un sistema eléctrico, sino que también sienta unas bases muy sólidas para el uso de equipos eléctricos inteligentes y respetuosos con el medio ambiente.
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