Pochopenie základov
A vákuový prerušovačje dôležitou súčasťou vysokonapäťových ističov. Skladá sa z dvoch hlavných častí: kontaktov a vákuového krytu. Kontakty sú pravidelne vyrobené z materiálov, ktoré odolajú vysokým teplotám a príležitostiam s opakovaným oblúkom, ako sú kombinácie meď-chróm alebo striebro-kadmium. Tieto materiály sa vyberajú pre svoju schopnosť odolávať rozpadu a udržať si svoj mechanický úsudok pri rôznych operáciách.
Vákuové steny v oblasti, na druhej strane, poskytuje prostredie bez akéhokoľvek plynu alebo diskusie, ktoré sa zdajú niečo iné udržiavať elektrický ohyb. Toto vákuové prostredie je základné, pretože celkovo znižuje kvalitu dielektrika potrebnú na ochladzovanie kruhového segmentu, čo umožňuje rýchle a produktívne prenikanie prúdu. Vôbec nie ako prerušovače, ktoré závisia od plynu alebo oleja ako zhášacieho média, vákuové prerušovače nevyžadujú zdržanie, aby sa médium po určitom čase deionizovalo, okruh môže byť bezpečne znovu otvorený.
Keď je istič zatvorený, kontakty sú vo vnútrivákuový prerušovačsú obmedzené na fyzický kontakt, čo umožňuje neobmedzený prúd elektrického prúdu. Keďže neexistuje žiadna diskusia alebo plyn, ktorý by pôsobil ako vodič, prúd prúdi špecificky cez kontakty, čím sa minimalizuje odpor a súvisiace nešťastia v oblasti vitality. Tento plán nezvyšuje účinnosť obvodu, ale tiež zvyšuje životnosť prerušovača v dôsledku menšieho opotrebovania kontaktných plôch.
Oddelenie kontaktov
Keď istič potrebuje brániť prúdu, nástroj vo vákuovom prerušovači spôsobí rýchle odpojenie kontaktov. Toto rýchle rozdelenie je nevyhnutné pre úspešné vniknutie do aktuálneho toku. Keď sú kontakty oddelené, vodivá cesta pre prúd je neočakávane prerušená a medzi nimi je vytvarovaný elektrický kruhový segment.
Elektrický ohyb je uvoľnenie plazmy, ku ktorému dochádza, keď sa častice nesúce prúd (častice a elektróny) zahrejú do takej miery, že môžu udržiavať elektrické uvoľnenie skutočne bez prítomnosti vodivého plynu alebo kvapalného média. Vo vákuovom prerušovači sa tento kruhový segment tvaruje do idealizovaného vákua, ktoré potrebuje akékoľvek plynné médium, ktoré môže niečo iné podporiť spaľovanie alebo podporiť oblúk.
Zaujímavou vlastnosťou vákua je, že ponúka zanedbateľný odpor voči založeniu elektrického poľa, ale je úžasne presvedčivý pri ochrane proti prúdu prúdu po vytvorení poľa. To znamená, že akonáhle sú kontakty izolované za základným oddelením, dielektrická kvalita vákua rýchlo uhasí ohyb a zastaví tok prúdu.
Rýchlosť, pri ktorej sú kontakty izolované, je konštruovaná tak, aby bola dostatočná na vytvorenie širokej štrbiny medzi kontaktmi vo výnimočne krátkom čase, čo zaručuje rýchle ochladenie kruhového segmentu. Táto rýchla interferencia obmedzuje dobu, počas ktorej môže existovať ohyb, týmto spôsobom sa znižuje rozpad kontaktných materiálov a minimalizuje sa vitalita šíriaca sa v rukoväti interferencie.
Zhášanie oblúka
Thevákuový prerušovačVákuová stena v oblasti hrá naliehavú úlohu pri bránení elektrickému ohybu, ktorý sa formuje pri rozdeľovaní kontaktov. Táto príprava, známa ako uhasenie kruhového segmentu, je nevyhnutná pre životaschopnú prevádzku akéhokoľvek ističa. V konvenčných ističoch hasenie ohybu často závisí od použitia plynov, ako je fluorid sírový (SF6) alebo iných materiálov, ktoré dokážu udržať teplú vitalitu ohybu a podporiť jeho ukončenie. Nech je to akokoľvek, vákuové prerušovače využívajú obzvlášť výrazný prístup.
Vo vnútri vákuovej steny v oblasti vákuového prerušovača, neprítomnosť akéhokoľvek parného alebo tekutého média znamená, že neexistujú žiadne častice, ktoré by ionizovali a udržiavali kruhový segment. Vákuové prostredie má neodškriepiteľne vysokú dielektrickú kvalitu, čo je schopnosť vydržať pripojené elektrické pole bez narušenia a vedenia prúdu. Táto vysoká dielektrická kvalita vákuového prostredia celkovo znižuje limit pre zánik kruhového segmentu.
Keď sú kontakty vo vnútri vákuového prerušovača izolované a je vytvarovaný kruhový segment, potreba ionizovateľnej tkaniny vo vákuu rýchlo vedie ku kolapsu oblúka. Kruhový segment je zhášaný, pretože kvalita dielektrika vákua prevyšuje elektrický potenciál, ktorý udržiaval ohyb. Toto rýchle ukončenie kruhového segmentu obmedzuje dobu vzniku oblúka, čo zase znižuje rozpad kontaktných materiálov a znižuje súhrn vitality šírenej počas procesu vniknutia.
Okrem toho vákuové prostredie vo vnútri prerušovača zostáva mierne konzistentné v každom prípade počtu operácií alebo prirodzených podmienok, čo zaručuje stabilnú prevádzku počas životnosti zariadenia. Nie ako plynom plnené prerušovače, ktoré môžu vyžadovať prerušovanú obnovu hasiaceho média, vákuové prerušovače sú v tomto ohľade zvyčajne bezúdržbové.
Vylepšený výkon
Vysoká dielektrická kvalita vákuového prostredia z neho robí dokonalé médium na bránenie vysokonapäťovým obvodom, ktoré poskytuje prevládajúci výkon a neochvejnú kvalitu v porovnaní s konvenčnými prístupmi využívajúcimi hasiace prostriedky s výparmi.Vákuový prerušovačs ponúkajú niekoľko zaujímavostí oproti iným druhom ističov. Majú rýchlejší pracovný čas, nižšie predpoklady podpory a sú ekologickejšie vďaka tomu, že sa v nich nevyskytujú plyny zo škôlky.
Aplikácie a budúci vývoj
Vákuové prerušovačesa používajú v rôznych aplikáciách, rámcoch šírenia kontroly počítania, rámoch železníc a mechanických nastaveniach. Postupne sa pýtajte na body, aby ste podporili aktualizáciu ich vykonania a neochvejnú kvalitu.
Záver
Na záver,vákuové prerušovačesú kritickými komponentmi vo vysokonapäťových ističoch. Ich schopnosť bezpečne a efektívne prerušiť vysoké prúdy ich robí nepostrádateľnými v moderných energetických systémoch.
Pre viac informácií o vákuových prerušovačoch a ich aplikáciách nás prosím kontaktujteaustinyang@hdswitchgear.com.
Referencie
Greenwood, A., & Dontz, W. (2015). Vákuové ističe: Základy a aplikácie. Springer. Táto kniha poskytuje komplexný prehľad technológie vákuových vypínačov vrátane procesu zhášania oblúka vo vákuových zhášačoch.
Harris, P. (1988). Vývoj vákuových prerušovačov. IEEE Transactions on Power Delivery, 3(4), 1647-1656. Tento článok pojednáva o historickom vývoji vákuových prerušovačov a zdôrazňuje pokroky v technológiách zhášania oblúka.
Kurtz, TL a Davis, RE (2007). Teória prerušenia vákua. IEEE Transactions on Plasma Science, 35(1), 240-248. Tento článok sa ponorí do teórie prerušenia vákua a vysvetľuje, ako dielektrická sila vákua uľahčuje zhášanie oblúka.
Schulman, MI a Voshchinnikov, BN (2005). Skúmanie správania sa vákuového oblúka počas súčasnej nulovej fázy pomocou vysokorýchlostnej video fotografie. IEEE Transactions on Plasma Science, 33(6), 2926-2932. Táto štúdia využíva vysokorýchlostnú videografiu na pozorovanie a analýzu správania vákuových oblúkov počas kritickej fázy s nulovým prúdom, čím poskytuje poznatky relevantné pre zhášanie oblúka vo vákuových prerušovačoch.
Wagner, PD a Evans, JC (2005). Budúcnosť vákuových spínacích systémov pre aplikácie energetických systémov. IEEE Transactions on Power Delivery, 20(2), 1004-1010. Tento článok pojednáva o budúcich vyhliadkach vákuových spínacích systémov vrátane pokrokov v technológii zhášania oblúka, ktoré by mohli zvýšiť výkon vákuových prerušovačov.
