La différence fondamentale entre un disjoncteur à air et un disjoncteur traditionnel (dans le cas d'un disjoncteur à vide) réside dans quatre aspects : le moyen d'extinction d'arc, les paramètres de performance, les scénarios d'application et la structure des coûts. L’analyse spécifique est la suivante :
Moyen d'extinction d'arc et principe : air vs vide
Disjoncteur pneumatique (ACB)
Milieu : l'air agit comme un milieu isolant et-d'extinction d'arc, ouvrant et fermant les points de contact sous la pression atmosphérique.
Méthode d'extinction d'arc :
Des arcs électriques se propageaient et refroidissaient l’air. Les grilles de trempe d'arc divisent l'arc long en segments plus courts et augmentent la zone de dissipation thermique.
Une fois que la convection de l'air a éliminé la chaleur, l'arc s'éteint et la température de l'arc descend en dessous de la valeur critique requise pour entretenir la combustion.
Caractéristiques : le processus de trempe de l'arc dépend du refroidissement naturel, d'une vitesse de refroidissement lente et d'une usure facile de l'arc.
Disjoncteur à vide (VCB)
Médias : Les touches fonctionnent dans des tubes à vide poussé. Les environnements sous vide manquent de molécules de gaz pour maintenir l’arc.
Méthode d'extinction d'arc :
L'arc se refroidit rapidement sous vide et s'éteint rapidement en l'absence de milieu conducteur. Temps d'extinction de l'arc court, faible usure des contacts, longue durée de vie.
Caractéristiques : Forte performance d’extinction d’arc, adaptée au fonctionnement à haute fréquence.
ii. Comparaison des paramètres de performances
Paramètre : Disjoncteur à air (ACB) Disjoncteur à vide (VCB)
Capacité d'extinction de l'arc : faible, sensible aux effets de l'arc ; extinction de l'arc extrêmement puissante et rapide ; courant interrompu : généralement inférieur ou égal à 6 300 A (type de trame basse-tension) ; jusqu'à 40 kA (applications moyenne et haute tension) ;
Dimensions et poids : grand (isolation de l'air requise) ; compact (environnement sous vide à volume réduit);
Durée de vie : les surfaces de contact s'usent rapidement, nécessitent un entretien régulier ; Surface de contact longue durée de vie, nécessite de prolonger les intervalles de maintenance ;
Adaptabilité environnementale : convient à la distribution basse tension, sensible à l’humidité environnementale ; adapté à la distribution d'énergie moyenne-et haute-tension, résistant aux environnements difficiles (par exemple, haute altitude) ;
III. Différenciation des scénarios d'application : Disjoncteur à air (ACB)
Distribution basse tension : largement utilisée dans les systèmes 380/220 V tels que les circuits de charge industriels et la distribution des bâtiments commerciaux.
Applications sensibles au coût : en raison de leur structure simple et de leur faible coût, elles conviennent aux applications nécessitant un espace limité. Produits typiques : Disjoncteurs à châssis (pour circuits haute puissance) et disjoncteurs à boîtier (pour circuits de charge).
Disjoncteurs à vide (VCB)
Réseaux électriques moyenne-et haute-tension : utilisés pour la prise de la centrale électrique, l'interrupteur principal de la sous-station et tout autre système 6 kV-500 kV.
Scénarios de fonctionnement à haute fréquence : applications nécessitant des ouvertures et des fermetures fréquentes (par exemple, contrôle du démarrage du moteur).
Environnement spécial : adapté à la haute altitude, à l'humidité, au brouillard salin, l'environnement sous vide élimine le risque de corrosion.
IV. INTRODUCTION Différences de coût et de maintenance
Coût initial
Chlorobenzène réticulé : plus faible (pas d'arc complexe, donc coût du matériau inférieur).
VCB : Supérieur (processus de fabrication de tubes à vide complexe, exigences d'étanchéité élevées).
Coûts d'exploitation et de maintenance
ACB : L'usure des contacts et le nettoyage des chambres d'extinction d'arc sont requis périodiquement pour augmenter la fréquence de maintenance.
VCB : Cycle de maintenance long, uniquement contrôles du niveau de vide (certains produits ne nécessitent pas de maintenance).
Coût du cycle de vie
Scénario basse pression : les injecteurs de charbon actif peuvent avoir un faible coût de cycle de vie en raison de leur faible coût initial. Scénarios de tension modérée et élevée : bien que le VCM ait un coût initial élevé, sa longue durée de vie et ses faibles exigences de maintenance rendent ses coûts de possession globaux plus compétitifs.
V. Recommandations de sélection
Distribution basse tension (inférieure ou égale à 1 kV) : la transmission AC/DC est sélectionnée pour son coût et ses exigences de protection de base.
Medium and high voltage grids (>1kV) : à base de VCB, avec une forte capacité d'extinction d'arc et une adaptabilité environnementale.
Scénarios de fonctionnement à haute-fréquence : par exemple, lorsque le moteur démarre et s'arrête fréquemment, l'extinction rapide de l'arc de la chambre d'extinction d'arc sous vide peut réduire l'usure des contacts.
Contraintes d'espace : La conception compacte du VCB est mieux adaptée aux petites sous-stations ou armoires.
