Вакуумният прекъсвач, известен също като вакуумна тръба или вакуумна балон, е основният компонент на вакуумния превключвател. Основната му функция е да използва отличните изолационни и дъгови характеристики на вакуума. Той осъзнава операциите за затваряне и отваряне на веригата през двойка електроди (контакти) и други компоненти, запечатани във вакуум. След като захранването бъде отрязано, устройството може бързо да гаси дъгата и ефективно да потисне тока, като по този начин гарантира безопасната и стабилна работа на захранващата система.
Вакуумните прекъсвачи могат да бъдат класифицирани според различни стандарти. Според материала на черупката те могат да бъдат разделени на стъклени вакуумни прекъсвачи и керамични вакуумни прекъсвачи. Според целта, вакуумните прекъсвачи се разделят на вакуумни прекъсвачи за прекъсвачи, превключватели на товари, контактори, реклозери, секционери и други специални цели.
Основна структура на вакуумния прекъсвач
Основните компоненти на вакуумния прекъсвач включват херметичната изолация, която гарантира работата на изолацията на оборудването във вакуумно състояние; проводимата система, която е отговорна за операциите за затваряне и отваряне на веригата; системата за екраниране, която се използва за защита на контактите от външни смущения; и системата за контакт, която е ключов компонент за предаване на тока. Тези компоненти заедно представляват основната структура на вакуумния прекъсвач, осигурявайки нейната ефективна и безопасна работа.
Херметичната изолация на изолационната система се състои главно от изолационна обвивка, изработена от стъкло или керамика, движещ се краен капак, фиксиран краен капак и духат от неръждаема стомана. Сред тях изолационната обвивка е основният компонент на системата, който не само играе поддържаща роля, но и е ключовата гаранция за херметичност. Бездещите, като ръководство и уплътняващ компонент за движението на движещия се електрод, имат изключително високи механични изисквания за живот, за да гарантират стабилната работа на вакуумния прекъсвач.
Проводимата система на камерата за погасяване на дъгата е съставена от множество компоненти като фиксиран проводим прът, фиксирана повърхност на дъгата, фиксиран контакт, движещ се контакт, подвижна повърхност на дъгата и движещ се проводим прът. Сред тях фиксираният проводим прът, фиксираната повърхност на дъгата и фиксираният контакт се наричат колективно като неподвижен електрод, докато движещият се контакт, повърхността на движещата се дъга и движещата се проводима пръчка се наричат колективно като движещия се електрод. Този дизайн дава възможност на работния механизъм лесно да се постигне затварянето на двата контакта чрез движението на движещия се проводим прът, като по този начин завършва връзката на веригата.
За да се гарантира, че контактното съпротивление между двата контакта остава минимална и стабилна и за подобряване на механичната якост на камерата за гасене на дъгата, когато е подложена на динамичен и стабилен ток, вакуумният превключвател е специално оборудван с водещ ръкав в единия край на движещия се проводим пръч и се допълва от набор от пружини на компресиране, така че да поддържат двата контакти винаги да поддържат налягане. Когато вакуумният превключвател разруши тока, двата контакта на камерата за гасене на дъгата ще се разделят и ще генерират дъга, докато дъгата се измъкне, когато токът естествено премине нула, като по този начин завършва счупването на веригата.
В допълнение, движещите се и статични проводими пръти на вакуумната дъгова гасеща камера се рафинират с мед без кислород. Като основна проводима схема, те изпълняват важната задача за провеждане на ток. Ръководният ръкав обикновено се рафинира с изолационни материали. Основната му функция е да гарантира, че движещият се проводим прът може да направи гладко линейно движение по оста на вакуумната дъга погасителна камера по време на процеса на отваряне и затваряне. В същото време той също може ефективно да предотврати прехвърлянето на тока на проводящата верига към духалите, като по този начин удължи експлоатационния живот на вакуумната дъгова гасене на камерата.
Защитната система се състои главно от екранираща тръба, екраниращ капак и други свързани части. Сред тях екраниращата тръба е основният компонент на системата и неговият материал може да бъде избран от различни материали като мед без кислород, неръждаема стомана, електрическа чиста желязна или медна-хромий сплав. Основните функции на системата включват:
- Намалете замърсяването на вътрешната стена на изолационната обвивка чрез метална пара и капчици, генерирани от контактите по време на процеса на дъга, като по този начин предотвратявате намаляването на силата на изолацията на черупката на вакуумно прекъсване или появата на светкавица.
- Оптимизирайте разпределението на електрическото поле във вакуумния прекъсвач и насърчавайте миниатюризацията на изолационната обвивка на вакуумния прекъсвач, особено при миниатюризацията на вакуумните прекъсвачи с високи нива на напрежение.
- Кондензация на дъгови продукти. Особено когато вакуумният прекъсвач разрушава тока на късо съединение, екраниращата система може да абсорбира по-голямата част от топлинната енергия, генерирана от дъгата, като по този начин подобрява диелектричната сила на възстановяване между контактите. Колкото повече дъгови продукти кондензира епруветката, толкова по -голяма е енергията, която абсорбира, и толкова по -благоприятно е да се подобри счупването на способността на вакуумния прекъсвач.
Система за контакт
Като основен компонент на вакуумния превключвател, ключът към работата на вакуумния прекъсвач се намира в системата за контакт. Системата за контакт играе жизненоважна роля в процеса на отваряне и затваряне на веригата.
● Контактна структура
Когато вакуумният прекъсвач разрушава тока на късо съединение, контактната структура играе жизненоважна роля. Той ефективно ограничава образуването на анодни петна върху контактната повърхност, като образува напречно или надлъжно магнитно поле, като по този начин подобрява счупването на капацитета на прекъсвача. Контактната структура генерира необходимото магнитно поле чрез промяна на посоката на тока и чрез използване на магнитни материали за събиране на магнитните силови линии.
Контактната структура на вакуумния прекъсвач е разнообразна, включително цилиндрични контакти, напречни контакти на магнитното поле, като спирален жлеб, напречен магнитен магнитен, напречен магнит и свастика, напречен магнит и надлъжни магнитни полета, като отворен модел на жлебова надлъжна магнита, магнитна магнита на косата, магнитна магнита. В допълнение, има R-тип контакти, чиято контактна структура и контакт са интегрирани, а посоката на магнитното поле се редува надлъжна магнитна.
● Контакт Материал
Контактът е ключовата част от провеждането на дъга и гасенето на дъгата, така че изискванията за материали са изключително строги. Понастоящем контактните материали на вакуумния прекъсвач на прекъсвачите са главно мед-бисмут сплав, медна хром сплав и меден волант. Сред тях сплавта от мед-хром се използва широко поради отличната си производителност. Меден хром сплав с дебелина 3 мм се заваре върху повърхността на дупето на горния и долния контакт. Останалото може да бъде направено от мед без кислород.
● Контакти на напречни и надлъжни магнитни полета и техните функции
Когато контактът на напречното магнитно поле разчупи тока на късо съединение във вакуумния прекъсвач, се генерира магнитно поле, перпендикулярно на оста на електрода. Това магнитно поле кара вакуумната дъга да се движи с висока скорост по протежение на контактната повърхност, като избягва сериозно топене на контактната повърхност и бързо възстановява силата на изолацията, след като токът преминава нула, което е благоприятно за изчезването на дъгата.
Контактът с надлъжното магнитно поле генерира магнитно поле, съответстващо на посоката на оста на електрода. Това магнитно поле може да увеличи стойността на тока на конверсия от дифузната дъга към дъгата на свиване. При действието на достатъчно силно надлъжно магнитно поле, дъговите петна са равномерно разпределени на повърхността на контакта на електрода, като се избягва локалното сериозно топене на контактната повърхност и в същото време има предимствата на ниско напрежение на дъгата и малка енергия на дъгата, което е много полезно за възстановяването на силата на изолацията след дъгата на дъгата и подобряването на разрушаването.
Понастоящем в областта на вакуумните прекъсвачи продуктите с голям капацитет обикновено приемат дизайна на контакт с надлъжното магнитно поле. Това се дължи главно на отличните характеристики на надлъжния контакт с магнитно поле, включително ниското му електрическо износване, дългата издръжливост и силния капацитет на счупване.
