一、VCB 斷路器全解析:構造、原理、常見用途一次看懂!
您知道 VCB 是什麼嗎?雖然大家可能較少聽過,但它可是保護鐵路、配電網用電安全的重要保護設備。以下,就跟著全和一起認識 VCB 真空斷路器是什麼,它又是如何運作的吧!
(一)VCB 是什麼?
VCB 中文譯為「真空斷路器」,英文全名是 Vacuum Circuit Breaker 。顧名思義,它是一種利用「真空」來達到「斷路」功能的電路保護設備。VCB 具有體積小、維護相對容易、壽命長、斷流容量大等優點,也因此適合用於控制、保護高壓電器設備及中高壓配電系統。
(二)VCB 真空斷路器構造說明
VCB 真空斷路器主要由以下幾個部分組成:
- 真空瓶:這是 VCB 的核心,其中包含有斷路器的動、靜觸頭。
- 觸頭:VCB 真空斷路器中會同時包括一個固定的觸頭和一個可活動的觸頭,用於連接或切斷電路。
- 操作手柄:操作手柄用於開閉斷路器的裝置,可以是手動或電動的。
- 接點:接點用於連接電器(負載)。
- 絕緣支架:絕緣支架用於維持各電氣部件的固定位置,同時提供必要的絕緣性能。
(三)VCB 真空斷路器原理解析
要了解真空斷路器原理,我們可以從以下 4 個重點來看:
- 真空環境:VCB 中最關鍵的元件是一個密封的真空瓶,由於瓶內幾乎沒有任何物質可以攜帶電流,因此是一個極佳的絕緣環境。
- 觸點開關:在這個真空瓶中,有一對可以移動的觸點(一個固定,一個可動)。電流正常時,這對觸點會互相接觸,允許電流通過;當電流異常觸發斷電時,這對觸點就會被拉開,切斷電源。
- 消滅電弧:在一般環境中,觸點分開時通常會產生「電弧」,但在 VCB 真空環境中,由於缺乏氣體,電弧很難存活。即使產生了電弧,它也會因為缺乏氣體而迅速熄滅。
- 快速斷電:因為 VCB 能迅速熄滅電弧,它能夠非常迅速且安全地斷開高電壓電路,防止電氣故障和提供保護。
⚡️VCB 原理補充說明
電弧是什麼?當斷路器內的兩個電極(觸點)分開時,由於高電壓的作用,空氣中的一部分會被電離(變成帶電粒子),形成一條可以導電的通道,也就是「電弧」。要降低異常電流造成的損害,就必須盡快將其熄滅,才能完成斷電。
(四)常見 VCB 用途介紹
由於 VCB 具有耐高壓、壽命長、檢修頻率低的特性,因此被廣泛用於各種大型用電系統中,較常見的例子包括:
- 配電網
- 發電廠和變電站
- 鐵路電力系統
- 船舶和潛艇電力系統
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二、VCB 規格怎麼看?帶你看懂 VCB 斷路器 6 大重要規格!
認識 VCB 的原理及用途後,接著為大家說明幾種常見的 VCB 規格。一般來說,真空斷路器的規格表大多包含以下項目(以士林真空斷路器 SVB-24 為例):
VCB 規格 | 說明 |
額定電壓 | 24 kv |
額定電流 | 630/1250 A(可選) |
啟斷容量 | 25 kA |
跳脫時間 | ≦60 ms |
操作方式 | 手動/電動彈簧儲能 |
相間距離 | 275 mm |
機械壽命 | 10,000 次 |
本體重量 | 203 kg(不含抽出座) |
以上這些規格中,最重要的幾項包括:
- 額定電壓:指斷路器所能承受的最大工作電壓。
- 額定電流:指斷路器在正常工作條件下所能承受的最大連續電流。
- 啟斷容量:指斷路器所能切斷的最大故障電流。
- 跳脫時間:指斷路器切斷電流所需要的時間。
- 操作方式:指斷路器的操作方式,常見的有手拉式、電動式、氣動式等。
- 相間距離:指斷路器斷開後,觸頭之間的最小距離。
要注意的是,在選擇 VCB 時除了應根據實際情況挑選合適的技術規格,也應綜合考慮機器使用壽命、製造水準及專業認證等因素,才能確保使用安全,並減少故障檢修的開銷。
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三、斷路器種類:VCB 真空斷路器、ACB 空氣斷路器有哪裡不同?
除了 VCB 斷路器,斷路器根據適用電壓、運作原理的不同,還可以分為多種種類。以下列舉常見的幾種說明:
(一)斷路器種類介紹
低電壓斷路器
- 微型斷路器(Miniature Circuit Breaker,簡稱 MCB):MCB 主要用於低壓家用電路中,在電流超過預設值時會自動斷開電路,防止過載和短路。
- 漏電斷路器(Residual Current Circuit Breaker,簡稱 RCCB):RCCB 會在漏電電流超過一定安全範圍時自動斷開電路,防止因漏電引起的觸電和火災事故。
- 帶過電流保護的漏電斷路器(Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection,簡稱 RCBO):RCBO 結合了 MCB 和 RCCB 的功能,既可以檢測過載和短路,也能檢測漏電。
- 模殼斷路器(Molded Case Circuit Breaker,簡稱 MCCB):MCCB 用於低壓過電流保護,可提供比 MCB 更大的電流保護,能承受的故障電流也較高。
- 空氣斷路器(Air Circuit Breaker,簡稱 ACB):這是一種利用「空氣」作為滅弧介質的斷路器,常見於商業大樓和工業設施等低至中壓的用電系統中。
中高電壓斷路器
- 真空斷路器(Vacuum Circuit Breakers,簡稱 VCB):VCB 使用真空為介質斷開電路,適用於中壓系統,能有效地熄滅電弧,幫助延長設備壽命。
- 磁力斷路器(Molded Case Circuit Breaker,簡稱 MCCB):這是一種利用磁場作用來熄滅電弧的斷路器,主要用於中壓電力系統中。
- 硫六氟化物斷路器(SF6 Breaker):又稱為氣體斷路器,以六氟化硫(SF6)作為絕緣介質。由於體積小的特性,讓它成為現代高壓電系統中最常見的斷路器種類。
- 油斷路器(Oil Circuit Breaker,簡稱 OCB):OCB 利用油在電弧作用下產生的氣體和蒸氣來滅弧,但由於體積大、易燃及環保等問題,目前多已被其他類型的斷路器取代。
(二)VCB ACB 比較
看到這裡,你可能會想問:VCB、ACB 聽起來很像,2 者之間有什麼不同呢?
雖然「VCB 真空斷路器」跟「ACB 空氣斷路器」名稱只差 1 個字,但 2 者在操作原理、結構、應用以及優缺點方面都有所不同,以下用表格方式帶大家了解:
項目 | VCB 真空斷路器 | ACB 空氣斷路器 |
原理 | 利用真空環境來滅弧 | 利用壓縮空氣來降溫、熄滅電弧 |
結構 | 真空瓶為密封式結構 | 開放式設計,帶有弧槽或擋板 |
體積 | 較小 | 較大 |
應用 | 高壓 | 中低壓 |
優點 | 滅弧能力佳、維護需求低、壽命長、尺寸小、安全性高、性能穩定 | 成本較低、安裝較簡便、適應性強 |
缺點 | 初始投資成本較高 | 體積較大、需定期維護清潔 |
四、VCB 真空斷路器推薦到哪買?專業首選【全和電氣】!
以上就是關於 VCB 真空斷路器的介紹,希望能讓大家對它有更進一步的認識。
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全和電氣是一家深耕台灣多年的在地電器材經銷商,提供低壓開關、中高壓斷路器、無熔絲開關等能源用電安全與節能器材的銷售服務。一直以來,全和始終秉持著「理念、服務、效率」 3 大核心經營理念,致力於為客戶提供高品質、高價值、高水準的專業服務。
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- 安全認證:通過大電力測試並獲經濟部能源局審查合格,保證高標準的性能和安全。
- 結構穩定:使用 EPOXY 環氧樹脂實心封裝,增強結構的穩定性和耐用性。
- 易於維護:真空消弧室與操作機構採用前後模組式結構,便於安裝、測試及維護。
- 操作靈活:操作機構支持手動或電動彈簧儲能,並可進行交流或直流操作。
- 應用廣泛:適用於發電廠、變電所等輸配電系統,提供控制和保護功能,具有高絕緣性能和長壽命的特點,可靠性高。
除了士林,全和電氣亦有提供三菱、日立(永彰)、KOYO 及施奈德 等品牌機型供選擇。
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