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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。

VCB真空斷路器原理

(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。
VCB真空斷路器規格

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。
常見斷路器種類

(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。

在全和電氣,您可以找到台灣電工大廠「士林電機」出廠的真空斷路器 SVB-24

士林真空斷路器
  • 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 施奈德 等品牌機型供選擇。

若想進一步了解 VCB 真空斷路器價格,歡迎來信洽詢,讓全和提供您最專業的電氣服務!


 

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