Máy cắt chân không VCB là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Chu Văn An

Máy cắt chân không VCB là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chắc chắn là những câu hỏi mà bạn cần được giải đáp. Hãy cùng chúng tôi theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về loại máy cắt chân không này.

VCB là gì?

Máy cắt chân không VCB (Vacuum Circuit Breaker) là thiết bị dùng để ngắt mạch điện trong hệ thống điện dùng trong quá trình sản xuất và nghiên cứu chất bán dẫn.

VCB là gì?

Chúng hoạt động theo nguyên lý tạo ra áp suất chân không trong ống dẫn điện để ngắt mạch điện mà vẫn duy trì khả năng dẫn điện của ống dẫn. Thường được ứng dụng ở cấp điện áp trung thế từ 1kV đến 40kV trở lên và có khả năng xử lý dòng điện lớn từ 100A đến 4000A. Máy cắt chân không VCB cũng thường được sử dụng để chuyển mạch sự cố từ 6kA đến 63kA.

Cấu tạo của máy cắt chân không VCB

Dưới đây là một phần cấu tạo của loại máy cắt chân không này:

Cấu tạo của máy cắt chân không VCB

• Thanh dẫn động và thanh cái tĩnh: Đây là hai bộ phận chính trong vòng dẫn điện, thường được làm từ đồng để đảm bảo tính dẫn điện tốt. Thanh truyền động di chuyển để kết nối hoặc ngắt kết nối thanh cố định, cho phép dòng điện chạy qua hoặc ngăn không cho dòng điện chạy qua. Những thanh này thường có hình tròn hoặc hình chữ nhật.
• Đầu nối: Đây là bộ phận nằm giữa thanh truyền động và thanh cố định. Đầu nối được thiết kế để tác dụng đủ áp lực để kết nối hai thanh với nhau thật chặt, giảm thiểu điện trở tiếp xúc và đảm bảo dòng điện có thể chạy qua mạch một cách dễ dàng và ổn định.
• Tiếp điểm: Tiếp điểm là điểm tiếp xúc giữa thanh dẫn động và thanh dẫn hướng tĩnh, thường có dạng hình nón cụt để tối ưu hóa diện tích tiếp xúc và giảm thiểu lực cản. Các tiếp điểm thường được làm từ đồng cadmium để đáp ứng nhu cầu dòng điện lớn và đảm bảo độ ổn định, độ bền của mạch.
• Buồng dập hồ quang: Buồng dập hồ quang là nơi chứa mạch dẫn điện và cơ cấu truyền động, được tạo ra trong không gian kín có môi trường chân không cao. Chức năng chính của buồng này là tạo điều kiện dập tắt hồ quang, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
• Cơ cấu dẫn động: Cơ cấu dẫn động là bộ phận sử dụng lực cơ học kết hợp với nam châm để di chuyển cần dẫn động và thực hiện việc ngắt hoặc nối mạch điện. Cơ cấu này thường được điều khiển tự động hoặc từ xa để đảm bảo tính linh hoạt và hiệu quả trong vận hành máy cắt chân không VCB.

Cấu trúc chi tiết của vòng dẫn điện đảm bảo máy cắt chân không VCB hoạt động ổn định và an toàn trong các ứng dụng điện áp cao và dòng điện lớn.

Nguyên lý hoạt động của máy cắt chân không VCB

Nguyên lý hoạt động của máy cắt chân không VCB dựa trên việc tạo môi trường chân không để ngắt mạch điện một cách an toàn và cách ly các thiết bị trong mạch. Dưới đây là quy trình vận hành chi tiết của máy cắt chân không VCB:

Nguyên lý hoạt động của máy cắt chân không VCB

• Thao tác cắt mạch: Khi nhận được tín hiệu cắt mạch, máy cắt chân không VCB sử dụng bơm chân không để loại bỏ không khí trong buồng cắt, tạo ra môi trường chân không.
• Cắt dòng điện: Khi hệ thống được kích hoạt, các thiết bị cắt trong máy chắc chắn sẽ tạo ra một khe hở để chia đôi mạch điện. Khi dòng điện chạy qua mạch, bộ ngắt mạch chân không sẽ cắt dòng điện trong môi trường chân không, ngăn dòng điện tiếp tục chạy.
• Ngăn chặn sự hình thành cực: Môi trường chân không ngăn chặn sự hình thành cực và tiếp xúc giữa các thiết bị, giảm thiểu nguy cơ điện giật và cháy nổ.
• Cách ly và bảo vệ: Máy cắt chân không VCB mang lại khả năng cách ly và bảo vệ hiệu quả cho các linh kiện, thiết bị trong hệ thống điện. Chúng ngăn ngừa các sự cố về điện như đoản mạch, quá tải, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng.

Quá trình này giúp máy cắt chân không VCB hoạt động hiệu quả, tin cậy, mang lại sự bảo vệ an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng.

Đặc điểm của máy cắt chân không

Lợi thế

• Chất lượng cắt cao: Máy cắt chân không tạo ra môi trường chân không hoặc gần chân không xung quanh vật liệu cần cắt, giúp giảm thiểu hiện tượng oxy hóa và tác động từ không khí, từ đó nâng cao chất lượng cắt.
• Độ chính xác và độ lặp lại cao: Không khí được loại bỏ khỏi buồng cắt, giúp đảm bảo quá trình cắt chính xác và lặp lại.
• Giảm thiểu ô nhiễm: Bằng cách loại bỏ không khí và các loại khí khác trong quá trình cắt, máy cắt chân không giúp giảm thiểu ô nhiễm mẫu cắt và môi trường làm việc.
• Khả năng cắt mẫu đa dạng: Máy cắt chân không phù hợp để cắt các vật liệu nhạy cảm với môi trường như chất bán dẫn, thủy tinh hoặc các vật liệu khác đòi hỏi độ chính xác cao.

Nnhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Máy cắt chân không thường có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với máy cắt truyền thống.
• Yêu cầu kỹ thuật cao: Vận hành và bảo trì máy cắt chân không đòi hỏi kiến ​​thức và kỹ năng kỹ thuật cao, đặc biệt là duy trì áp suất chân không ổn định và cắt chính xác.
• Thời gian cắt có thể lâu hơn: Do quá trình tạo hình chân không và các yêu cầu kỹ thuật khác nên thời gian cắt có thể lâu hơn so với các phương pháp cắt truyền thống.
• Hạn chế đối với vật liệu không phù hợp: Máy cắt chân không không phù hợp với một số vật liệu như kim loại dẻo hoặc vật liệu có thể bị biến dạng trong môi trường chân không.

Công dụng của máy cắt chân không VCB

Công dụng của máy cắt chân không VCB tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể. Trong nghiên cứu và sản xuất chất bán dẫn, máy cắt chân không VCB thường được sử dụng để cắt và chế tạo các mẫu, linh kiện từ các vật liệu như chất bán dẫn, thủy tinh và các vật liệu khác đòi hỏi độ chính xác và độ sạch cao.

Công dụng của máy cắt chân không VCB

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của máy cắt chân không VCB:

• Sản xuất chip bán dẫn: Máy cắt chân không VCB được sử dụng để cắt, chế tạo chip bán dẫn và linh kiện điện tử từ các chất nền như silicon, silicon oxit hay thủy tinh borosilicate.
• Tạo mẫu chính xác: Máy cắt chân không VCB cho phép tạo ra các mẫu và linh kiện có độ chính xác cao, cần thiết cho nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực bán dẫn và các công nghệ liên quan.
• Nghiên cứu và phát triển công nghệ: Các nhà nghiên cứu, kỹ sư sử dụng máy cắt chân không VCB để tiến hành các thí nghiệm, nghiên cứu phát triển, cải tiến vật liệu, công nghệ sản xuất mới.
• Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất: Máy cắt chân không VCB còn có thể được sử dụng trong các quy trình sản xuất công nghiệp để chế tạo các sản phẩm, linh kiện đòi hỏi độ chính xác và độ sạch cao.

Tóm lại, máy cắt chân không VCB có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất và nghiên cứu chất bán dẫn, đặc biệt là chế tạo các mẫu và linh kiện có độ chính xác và độ sạch cao.

Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn nhanh nhất: