Τι καθιστά έναν διακόπτη κενού καλύτερο από τους διακόπτες αέρα;

Η αξιοπιστία, η ασφάλεια και η αποδοτικότητα στη συντήρηση των ηλεκτρικών συστημάτων ισχύος στον σύγχρονο κόσμο είναι παράγοντες που δεν μπορούν να αγνοηθούν. Καθώς οι βιομηχανικοί τομείς αναπτύσσονται και οι απαιτήσεις σε ηλεκτρική ενέργεια γίνονται όλο και πιο περίπλοκες, τα προστατευτικά μέσα πρέπει επίσης να εκσυγχρονίζονται. Μία από τις πολλές δημιουργικές λύσεις στον τομέα της προστασίας κυκλωμάτων είναι ο διακόπτης κενού, ο οποίος, σε πολλές πτυχές, υπερτερεί των συμβατικών διακοπτών αέρα, καθιστώντάς τον έναν από τους καλύτερους δυνατούς επιλογές.

1. Αρχή λειτουργίας των τεχνολογιών κενού και διακοπής με αέρα

Κατ’ αρχάς, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη λειτουργία των δύο τεχνολογιών προτού αξιολογήσουμε τις διαφορές τους όσον αφορά την απόδοση.

Ένας διακόπτης κυκλώματος διακοπής με αέρα διακόπτει το ηλεκτρικό τόξο εκθέτοντάς το στην ατμόσφαιρα. Όταν οι επαφές χωριστούν, το σχηματιζόμενο τόξο ψύχεται και επιμηκύνεται μέχρι να εξαφανιστεί. Αυτό το σύστημα είναι αρκετά απλό. Ωστόσο, εξαρτάται κατά πολύ από το περιβάλλον και απαιτεί επίσης μεγαλύτερο φυσικό χώρο για τον έλεγχο του τόξου.

Από την άλλη πλευρά, ένας διακόπτης κυκλώματος τύπου κενού διακόπτει το τόξο εντός ενός ερμητικά σφραγισμένου θαλάμου κενού. Κατά τον χωρισμό των επαφών, το τόξο σβήνει αμέσως, καθώς δεν υπάρχουν μόρια στο κενό που να επιτρέπουν τον ιονισμό. Ως εκ τούτου, η διακοπή του ρεύματος είναι σχεδόν ακαριαία και εξαιρετικά αποτελεσματική.

Η αλλαγή του μέσου από αέρα σε κενό οδηγεί σε σημαντική βελτίωση της απόδοσης.

2. Ο διακόπτης κυκλώματος τύπου κενού διαθέτει εξαιρετική ικανότητα σβέσιμα τόξου

Η δυνατότητα σβησίματος ενός τόξου με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο αποτελεί ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των διακοπτών κενού σε σύγκριση με άλλους τύπους.

Λειτουργία σε κενό:

• Το τόξο σβήνεται πλήρως σε μικροδευτερόλεπτα
• Δεν είναι δυνατή η διαγωγή μέσω ιονισμένων σωματιδίων
• Η διηλεκτρική αντοχή ανακάμπτει με πολύ υψηλή ταχύτητα

Ως εκ τούτου, ο διακόπτης κενού είναι σε θέση να ανοίγει το ρεύμα βραχυκυκλώματος πολύ γρήγορα και με ασφάλεια, σε αντίθεση με τους διακόπτες αέρα.

Αντιθέτως, τα συστήματα διακοπής σε αέρα βασίζονται στο γεγονός ότι το τόξο πρέπει να διανύσει μεγαλύτερη απόσταση και σε διαδικασίες ψύξης, οι οποίες μπορούν να επεκτείνουν σημαντικά τους χρόνους διακοπής, καθώς και να αυξήσουν τη φθορά των εξαρτημάτων.

Για τις βιομηχανίες που απαιτούν γρήγορη και αξιόπιστη απομόνωση βλαβών, όπως οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, η εξόρυξη και η κατασκευή, πρόκειται για θέμα ζωής ή θανάτου.

3. Οι διακόπτες κενού έχουν μικρό και συμπαγή σχεδιασμό

Ένα επιπλέον πλεονέκτημα που καθιστά την τεχνολογία κενού ξεχωριστή είναι το μικρότερο μέγεθός της.

Καθώς οι διακόπτες κενού δεν απαιτούν μακριές διαδρομές τόξου ή πολύ μεγάλα διάκενα αέρα, γενικά η κατασκευή των διακοπτών κυκλώματος κενού είναι μικρότερη. Αυτή η μειωμένη κατασκευή καθιστά δυνατά τα εξής:

• Να τοποθετείται εύκολα σε συμπαγείς ηλεκτρικές καβινέτες
• Να μειώνεται το περιγράμματα (footprint) του πίνακα διανομής
• Να μειώνονται οι δαπάνες υποδομής
• Να απλοποιείται ο σχεδιασμός του συστήματος

Οι διακόπτες αέρα απαιτούν σχετικά μεγαλύτερες αποστάσεις για να αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τα τόξα βραχυκυκλώματος, επομένως αποτελούν λιγότερο κατάλληλη επιλογή για τις σημερινές συμπαγείς υποσταθμούς ή εσωτερικούς πίνακες διανομής.

Μία από τις κορυφαίες κατασκευάστριες εταιρείες, η Zhejiang Mingtuo, δεσμεύεται στον σχεδιασμό προϊόντων διακοπτών κενού που στοχεύουν σε ηλεκτρικές λύσεις εξοικονόμησης χώρου σε αστικά και βιομηχανικά περιβάλλοντα.

4. Υψηλότερη αξιοπιστία και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των διακοπτών κυκλώματος κενού

Ένας από τους λόγους για τους οποίους η επιλογή ενός διακόπτη κυκλώματος επικεντρώνεται στην ανθεκτικότητα.

Δεδομένου ότι οι διακόπτες κενού είναι πλήρως σφραγισμένοι:

• Δεν πραγματοποιείται οξείδωση επαφής
• Ο εξωτερικός αέρας δεν μπορεί να προκαλέσει μόλυνση
• Η μηχανική φθορά κατά τη λειτουργία είναι ελάχιστη

Ως εκ τούτου, ένας διακόπτης κυκλώματος βακουμετρικού τύπου μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί αξιόπιστα για χιλιάδες κύκλους ενεργοποίησης/απενεργοποίησης με πολύ μικρή ανάγκη συντήρησης.

Αντιθέτως, οι διακόπτες κυκλώματος με αέρα είναι ευάλωτοι σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως σκόνη, υγρασία και συνεχώς μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες. Αυτά οδηγούν σε ταχύτερη φθορά και αυξημένη συντήρηση.

Εάν κάποιος σχεδιάζει υποδομή για μακροπρόθεσμο έργο, τότε η τεχνολογία κενού θα παρέχει σίγουρα καλύτερο κόστος κύκλου ζωής και σταθερότερη λειτουργία.

5. Η απαιτούμενη εργασία συντήρησης είναι σημαντικά μικρότερη

Τα έξοδα συντήρησης αποτελούν μέρος των γενικών εξόδων της ηλεκτρικής υποδομής.

Είναι γνωστό ότι οι διακόπτες κυκλώματος με αέρα πρέπει να ελέγχονται περιοδικά για:

• Διάβρωση επαφής
• Κατάσταση του θαλάμου σβέσεως της τόξου
• Μηχανική Ευθυγράμμιση
• Επίδραση της ρύπανσης του περιβάλλοντος

Τα εσωτερικά μέρη ενός συστήματος κενού είναι σφραγισμένα· συνεπώς, εξωτερικοί παράγοντες δεν επηρεάζουν πιθανότατα τα περισσότερα μέρη του.

Τα κύρια αποτελέσματα αυτού θα ήταν:

• Μειωμένη ανάγκη συντήρησης
• Η παραγωγή θα διακόπτεται λιγότερο
• Το κόστος λειτουργίας θα είναι χαμηλότερο

Για τη γραμμή παραγωγής, η Zhejiang Mingtuo δίνει μεγάλη έμφαση στο σχεδιασμό διακοπτών κενού που είναι όσο το δυνατόν λιγότερο περίπλοκοι όσον αφορά τη συντήρηση, καθιστώντας τους κατάλληλους για απομακρυσμένες ή υψηλής ζήτησης περιοχές.

6. Βελτιώσεις στην ασφάλεια

Σήμερα, η ασφάλεια αποτελεί την υψηλότερη προτεραιότητα κατά τον σχεδιασμό συστημάτων ισχύος.

Ο διακόπτης κενού είναι ο ασφαλέστερος για τους ακόλουθους λόγους:

• Οι αγωγοί εκτίθενται ελάχιστα, καθώς βρίσκονται σχεδόν αποκλειστικά σε κλειστό χώρο
• Οι βλάβες απενεργοποιούνται με ταχύτητα αστραπής
• Η διηλεκτρική ανάκαμψη παραμένει ικανοποιητική ακόμη και σε πολύ υψηλά επίπεδα τάσης
• Ο κίνδυνος έκδηλης πυρκαγιάς μειώνεται σημαντικά

Εφόσον το τόξο βρίσκεται εντός ενός κλειστού κενού δοχείου, το προσωπικό προστατεύεται από τους κινδύνους που συνδέονται με ενεργά τόξα, όπως συμβαίνει σε ανοιχτά συστήματα.

Περιπτώσεις αυστηρών απαιτήσεων ασφαλείας που οδηγούν στην προτίμηση διακοπτών κενού περιλαμβάνουν βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ιατρικές μονάδες, κέντρα δεδομένων και κόμβους μεταφορών.

7. Εξαιρετική απόδοση των διακοπτών κενού στο τμήμα μέσης τάσης

Ο διακόπτης κενού αποτελεί την καλύτερη λύση για εφαρμογές μέσης τάσης (συνήθως από 1 kV έως 40 kV).

Ορισμένοι τομείς όπου υπάρχει ζήτηση για διακόπτες κενού:

• Συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας
• Εγκαταστάσεις παραγωγής που χρησιμοποιούν βαρύ εξοπλισμό
• Σιδηρόδρομοι
• Υποσταθμοί ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Παρόλο που οι διακόπτες αέρα μπορεί να βρίσκουν εδώ και εκεί εφαρμογή στον τομέα χαμηλής τάσης/ειδικών εφαρμογών, δεν ανήκουν καν στην ίδια κατηγορία όσον αφορά τη μεσαία τάση, λόγω των περιορισμένων δυνατοτήτων ελέγχου του τόξου.

8. Φιλικό προς το Περιβάλλον

Η περιβαλλοντική υποβάθμιση συνδέεται στενά με το σύνολο των επιλογών που κάνει κανείς.

Ο διακόπτης κενού είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον προϊόν:

• Δεν χρησιμοποιεί καθόλου αέριο SF6, το οποίο είναι ένα εξαιρετικά ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου
• Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής λειτουργίας
• Μειώνει την απόρριψη υλικών, καθώς δεν χρειάζεται να αντικαθίστανται τόσο συχνά

Καθώς οι βιομηχανίες παγκοσμίως μεταβαίνουν σε πιο πράσινες πηγές ενέργειας, η τεχνολογία κενού ενισχύει την εικόνα της βιωσιμότητας.

9. Zhejiang Mingtuo — Ένας ηγέτης στην ανάπτυξη της τεχνολογίας κενού

Μεταξύ των κατασκευαστών που αφιερώνονται στη βελτίωση της τεχνολογίας κενού στους διακόπτες, ξεχωρίζει η Zhejiang Mingtuo. Ο κύριος στόχος της, εκτός από τη μηχανική ανάπτυξη προϊόντων, είναι η ενίσχυση των υλικών και η δομική καινοτομία, προκειμένου να καλύψει όλους τους τομείς βιομηχανικών και χρησιμοποιητικών εφαρμογών.

Ορισμένα χαρακτηριστικά της γκάμας προϊόντων της είναι:

• Διακόπτες κενού με πολύ υψηλή διηλεκτρική αντοχή
• Ένα πολύ σταθερό μηχανικό σύστημα λειτουργίας
• Βελτιωμένη θερμική απόδοση
• Ιδιαίτερα κατάλληλοι για εφαρμογές διαφορετικών επιπέδων τάσης

Με τις συνεχείς προσπάθειές της για βελτίωση, αποτελεί αποστολή της Zhejiang Mingtuo να διατηρήσει τους διακόπτες κενού ως την αξιόπιστη ραχοκοκαλιά της σύγχρονης ηλεκτρικής υποδομής.

Σύνοψη: Η τεχνολογία κενού είναι ο δρόμος προς τα εμπρός

Η σύγκριση των διακοπτών κενού με τα συμβατικά συστήματα αέρα δείχνει σαφώς ότι οι πρώτοι έχουν πλεονεκτήματα σε κάθε περίπτωση:

• Η σβέση του τόξου είναι πολύ ταχύτερη
• Το αποτύπωμα είναι σημαντικά μικρότερο
• Η διάρκεια ζωής είναι αξιόλογα μεγαλύτερη
• Η συντήρηση είναι λιγότερο συχνή και λιγότερο επίπονη
• Υψηλότερα επίπεδα ασφάλειας
• Επίσης πολύ καλύτερο για το περιβάλλον

Η χρήση της τεχνολογίας κενού είναι λογική, καθώς τα συστήματα ισχύος καθίστανται όλο και πιο περίπλοκα και επιβάλλονται υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας.

Με την παραγωγή σε συνεργασία με εταιρείες όπως η Zhejiang Mingtuo, ο διακόπτης κυκλώματος τύπου κενού σταματά γρήγορα να είναι απλώς μια καλύτερη εναλλακτική λύση· είναι πράγματι η βασική πυλώνας των σημερινών συστημάτων ηλεκτρικής προστασίας.