Konstruksjon:
Vakuumbryteren består av et stålbuekammer i de sentersymmetrisk anordnede keramiske isolatorene. Trykket inne i vakuumavbryteren holdes under 10^-4 torr.
Materialet som brukes til strømførende kontakter spiller en viktig rolle i ytelsen til vakuumbryteren. Legeringer som kobber-vismut eller kobber-krom er det ideelle materialet for å lage VCB-kontakter.
Den består av en fast kontakt, en bevegelig kontakt og en vakuumavbryter. Den bevegelige kontakten er koblet til kontrollmekanismen med en rustfri stålbelg. Lysbueskjoldene støttes av isolasjonshuset slik at de dekker disse skjermene, og hindres i å kondensere på isolasjonskabinettet.
Muligheten for lekkasje er eliminert på grunn av permanent forsegling av vakuumkammer for at et glasskar eller keramikkkar brukes som ytre isolasjonslegeme.
Virkning av vakuumkretsbryter:
Tverrsnittet av vakuumbryteren er vist i figuren nedenfor når kontaktene er adskilt på grunn av noen unormale forhold, en lysbue blir truffet mellom kontaktene, lysbuen produseres på grunn av ionisering av metallioner og avhenger veldig av materialet i kontakter.
Lysbueavbruddet i vakuumbrytere er forskjellig fra andre typer effektbrytere. Separasjonen av kontakter forårsaker frigjøring av damp som fylles i kontaktrommet. Den består av positive ioner frigjort fra kontaktmateriale. Damptettheten avhenger av strømmen i lysbuen.
Når strømmen avtar, reduseres hastigheten på damputslipp og etterpå strøm null, gjenvinner mediet sin dielektrisk styrke hvis damptettheten reduseres. Når strømmen som skal avbrytes er veldig liten i et vakuum, har lysbuen flere parallelle baner.
Den totale strømmen er delt inn i mange parallelle buer som frastøter hverandre og sprer seg over kontaktflaten. Dette kalles diffus lysbue som lett kan avbrytes.
Ved høye strømverdier blir lysbuen konsentrert i et lite område. Det forårsaker rask fordamping av kontaktflaten. Avbruddet av lysbuen er mulig hvis lysbuen forblir i diffus tilstand. Hvis den raskt fjernes fra kontaktflaten, vil lysbuen bli slått på nytt.
Bueslukking i vakuumbrytere er sterkt påvirket av materialet og formen på kontaktene og teknikken for å vurdere metalldamp. Banen til buen holdes i bevegelse slik at temperaturen på et hvilket som helst punkt ikke blir høy.
Etter det siste lysbueavbruddet bygges det raskt opp dielektrisk styrke som er særegen for vakuumbryteren. De er egnet for kondensatorbytte da det vil gi en re-strick-fri ytelse.
Den lille strømmen avbrytes før naturlig strøm null, noe som kan forårsake hakking hvis nivå avhenger av kontaktmaterialet.
Fordeler med VCB:
Vakuum gir den største isolasjonsstyrken. Så den har ekstremt overlegne bueslukkingsegenskaper enn noe annet medium.
- Vakuumbryteren har lang levetid.
- I motsetning til Oil Circuit Breaker (OCB) eller air blast Circuit Breaker (ABCB), unngås eksplosjonen av VCB. Dette øker sikkerheten til driftspersonellet.
- Ingen brannfare.
- Vakuum CB er raskt inn operasjon så ideell for feilretting. VCB er egnet for gjentatt drift.
- Vakuumbrytere er nesten vedlikeholdsfrie.
- Ingen eksos av gass til atmosfæren og støyfri drift.
Ulemper med vakuumkretsbryter:
- Den største ulempen med VCB er at den er uøkonomisk ved spenninger over 38 kV.
- Prisen på bryteren blir for høy ved høyere spenninger. Ved høye spenninger (over 38 kV) kreves det at mer enn to effektbrytere kobles i serie.
- Dessuten er VCB-produksjonen uøkonomisk hvis den produseres i små mengder.
