Máy cắt chân không VCB (Vacuum Circuit Breaker) là thiết bị ngắt mạch trong hệ thống điện. Nó hoạt động bằng cách tạo áp suất chân không trong ống dẫn điện để ngắt mạch mà vẫn giữ được độ dẫn điện của ống. Máy cắt chân không VCB dùng cho điện áp trung áp từ 1kV - 40kV và dòng điện lớn từ 100A - 4000A, cũng như đóng cắt dòng sự cố từ 6kA đến 63kA.

Cấu tạo máy cắt chân không VCB

Máy cắt chân không VCB gồm 4 bộ phận chính:

1. Mạch vòng dẫn điện:
   • Thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh: Dạng hình tròn hoặc chữ nhật, làm từ đồng.
   • Đầu nối: Tạo lực ép để giảm điện trở tiếp xúc.
   • Tiếp điểm: Dạng nón cụt, làm từ đồng cadimi để chịu được dòng điện lớn.
2. Buồng dập hồ quang: Là buồng kín có môi trường chân không cao để dập tắt hồ quang, chứa tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động.
3. Cơ cấu truyền động: Sử dụng cơ cấu truyền động lực kết hợp với nam châm để ngắt dòng điện.
4. Kết cấu bộ phận dẫn điện: Mỗi pha sử dụng một buồng dập hồ quang riêng biệt, cách điện giữa các pha thường dùng sứ trụ.

Nguyên lý làm việc

Máy cắt chân không VCB hoạt động dựa trên việc tạo ra môi trường chân không để cắt đứt dòng điện và cách ly các thiết bị trong mạch điện:

• Hoạt động cắt mạch: Tạo môi trường chân không bằng bơm chân không khi nhận tín hiệu cắt mạch.
• Cắt đứt dòng điện: Các thiết bị cắt tạo khoảng cách cắt, ngăn cản dòng điện tiếp tục chảy.
• Ngăn cản hình thành cực: Môi trường chân không ngăn chặn hình thành cực và tiếp xúc, tránh nguy cơ chập điện và cháy nổ.
• Cách ly và bảo vệ: Cung cấp sự cách ly và bảo vệ hiệu quả, ngăn chặn các sự cố điện như ngắn mạch, quá tải.

Ưu điểm của máy cắt chân không VCB

• Khả năng cắt chính xác và đáng tin cậy: Hoạt động với độ chính xác cao, hiệu quả trong việc cắt ngắn mạch và sự cố điện.
• Không cần bảo trì: Thiết kế không cần bảo trì, tiết kiệm chi phí và công sức kiểm tra, bảo dưỡng.
• Độ bền điện cao: Sử dụng môi trường chân không, có độ bền điện cao hơn 30 lần so với không khí.
• Dễ dàng hoạt động và vận hành: Thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, dễ dàng thao tác và kiểm soát.

Ứng dụng chính

• Trạm điện cao áp: Bảo vệ các thành phần hệ thống lưới điện cao cấp.
• Nhà máy điện: Bảo vệ máy phát điện, máy biến áp và hệ thống phân phối điện.
• Tàu điện: Bảo vệ hệ thống điện trên tàu.
• Công trình xây dựng: Bảo vệ hệ thống điện, ngăn chặn nguy cơ cháy nổ do ngắn mạch.
• Công nghiệp: Sử dụng trong luyện kim, đóng tàu, dầu khí và năng lượng tái tạo để bảo vệ và điều khiển hệ thống điện.