VCB Máy cắt chân không là gì? VCB Hoạt động như thế nào?

Cách gọi tên VCB xuất phát từ đâu?

VCB là viết tắt của từ Vacuum Circuit Breakers gọi là Máy cắt chân không, và đây cũng là cách gọi ghép 3 chữ cái đầu tiên theo tên tiếng anh như nhiều thiết bị đóng cắt khác mà chúng ta đã biết như ACB (Air Circuit Breaker), MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) hay còn gọi là Aptomat, ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker), RCCB: (Residual Current Circuit Breaker)...

Định nghĩa về máy cắt chân không VCB

Theo ý trên, chúng ta đã biết VCB, ACB trong bài này không phải là tên gọi của một ngân hàng rồi đúng không các bạn? Vậy VCB tóm gọn lại là gì?

Là máy cắt có bộ phận dập hồ quang bằng chân không. Ở loại máy cắt này, tiếp điểm tĩnh và động được gắn trong buồng chân không được bịt kín hoàn toàn. Hồ quang được dập tắt trong môi trường chân không cao. VCB được sử dụng chủ yếu cho cấp điện áp từ 12kV đến 36kV.

Chân không là môi trường cách điện lý tưởng. Độ bền điện của chân không gấp hơn 30 lần không khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Trong chân không mật độ không khí hầu như không có nên khả năng ion hóa trong chân không hầu như không tồn tại nên thời gian cháy của hồ quang bé.

Link tham khảo các sản phẩm máy cắt không khí trên thị trường tại đây!!!

VCB máy cắt chân không hoạt động như thế nào?

   Khi xảy ra sự cố (ngắn mạch…) dòng điện tăng cao, role nhận tín hiệu và truyền lệnh để máy cắt cắt. Khi hai tiếp điểm tách rời nhau, hồ quang xuất hiện > nhiệt độ tăng cao. Do quá trình ion hóa, bề mặt tiếp xúc của hai tiếp điểm VCB bị bay hơi tạo nên plasma làm đầy khoảng không ở vùng điện cực. 
    Mật độ hơi kim loại bay ra từ tiếp điểm phụ thộc vào dòng điện hồ quang. Khi dòng điện giảm tốc độ bay hơi giảm, tại thời điểm dòng điện đi qua không, hơi kim loại mất tính dẫn điện và nhanh chóng khuếch tán ra môi trường xung quanh (do môi trường xung quanh là chân không nên không bị ảnh hưởng bởi các phân tử khí)> độ bền điện ở khoảng không giữa hai tiếp điểm của máy cắt chân không được phục hồi. Cường độ hồi phục trong một vài giây đầu tiên là 1 kV / μs giây đối với dòng hồ quang 100A.

   Vỏ cách điện làm bằng vật liệu composit hình trụ. Tiếp điểm tĩnh và động dạng tròn, thường làm bằng kim loại gồm: Crom – đồng, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và dập hồ quang thuận lợi.

Dòng điện băm hồ quang trong máy cắt chân không – VCB

   Dòng điện băm hồ quang là dòng điện mà tại đó hồ quang bị dập tắt trước khi dòng điện bằng không. Do đó, dòng điện băm càng nhỏ thì khả năng phục hồi độ bền điện càng lớn, điều kiện cháy lặp lại của hồ quang càng giảm. Dòng băm hồ quang này được khảo sát chủ yếu trong Vacuum Circuit Breaker (VCB) và Air Blast Circuit Breaker, không có hiện tượng trong máy cắt dầu (Oil Circuit Breaker).
    Về cơ bản, trong máy cắt dầu (Oil Circuit Breaker), điều khiển hồ quang tỷ lệ thuận với dòng sự cố hoặc dòng điện bị gián đoạn. Như vậy, trong một máy cắt, năng lượng dập tắt tỷ lệ với dòng điện bị gián đoạn (tức dòng điện về không thì hồ quang mới bị dập tắt). Do đó không thể dập tắt hồ quang trước khi dòng điện đạt trị số không.

Dòng điện băm trong máy cắt chân không - VCB phụ thuộc vào áp suất hơi và đặc tính phát xạ điện tử của vật liệu tiếp xúc. Vật liệu gồm crom – đồng (40% Cr và 60% Cu) thích hợp nhất để cấu thành tiếp tiếp điểm máy cắt chân không. Bởi ở vật liệu này, dòng băm dao động trong quãng (1A đến 5A), thời gian cháy của hồ quang bé hơn 15ms.

Vậy là chúng ta đã hiểu rõ hơn về VCB, các bạn có thể tham khảo thêm về máy cắt không khí ACB nhé.