Principio di funzionamento dell'interruttore automatico in vuoto

Rispetto ad altri sezionatori, il principio degli interruttori automatici sotto vuoto è diverso da quello delle sostanze soffianti magnetiche. Non c'è dielettrico nel vuoto, il che fa sì che l'arco si estingua rapidamente. Pertanto, i punti di contatto dei dati dinamici e statici del sezionatore non sono molto distanziati. Gli interruttori isolanti vengono generalmente utilizzati per apparecchiature di ingegneria energetica in impianti di lavorazione con tensioni nominali relativamente basse! Con il rapido sviluppo dei sistemi di alimentazione, gli interruttori automatici in vuoto da 10 kV sono stati prodotti in serie e applicati in Cina. Per il personale di manutenzione è diventato un problema urgente migliorare la padronanza degli interruttori automatici in vuoto, rafforzare la manutenzione e farli funzionare in modo sicuro e affidabile. Prendendo come esempio ZW27-12, il documento introduce brevemente il principio di base e la manutenzione dell'interruttore automatico in vuoto.
1. Proprietà isolanti del vuoto.
Il vuoto ha forti proprietà isolanti. Nell'interruttore sottovuoto, il vapore è molto sottile e la disposizione arbitraria della corsa della struttura molecolare del vapore è relativamente grande e la probabilità di collisione reciproca è piccola. Pertanto, l'impatto casuale non è il motivo principale della penetrazione dell'intercapedine del vuoto, ma sotto l'effetto del campo elettrostatico ad alta tenacità, le particelle di materiale metallico depositate sugli elettrodi sono il principale fattore di danno all'isolamento.
La resistenza alla compressione dielettrica in uno spazio vuoto non è solo correlata alla dimensione dello spazio vuoto e all'equilibrio del campo elettromagnetico, ma è anche fortemente influenzata dalle caratteristiche dell'elettrodo metallico e dallo standard dello strato superficiale. A una distanza ridotta (2-3 mm), lo spazio del vuoto ha le proprietà isolanti del gas ad alta pressione e del gas SF6, motivo per cui la distanza di apertura del punto di contatto dell'interruttore automatico sotto vuoto è generalmente piccola.
L'influenza diretta dell'elettrodo metallico sulla tensione di rottura si riflette specificamente nella resilienza (resistenza alla compressione) della materia prima e nel punto di fusione del materiale metallico. Maggiore è la resistenza alla compressione e il punto di fusione, maggiore è la resistenza alla compressione dielettrica dello stadio elettrico sotto vuoto.
Gli esperimenti mostrano che maggiore è il valore del vuoto, maggiore è la tensione di rottura del gap di gas, ma sostanzialmente invariata sopra 10-4 Torr. Pertanto, per mantenere meglio la resistenza alla compressione dell'isolamento della camera di soffiaggio magnetica del vuoto, il grado di vuoto non deve essere inferiore a 10-4 Torr.
2. Instaurazione ed estinzione dell'arco nel vuoto.
L'arco a vuoto è molto diverso dalle condizioni di carica e scarica dell'arco a vapore che hai imparato in precedenza. La condizione casuale del vapore non è il fattore principale che causa l'arco. La carica e la scarica dell'arco sotto vuoto vengono generate nel vapore di materiale metallico volatilizzato toccando l'elettrodo. Allo stesso tempo variano anche l'entità della corrente di interruzione e le caratteristiche dell'arco. Di solito lo dividiamo in arco sotto vuoto a bassa corrente e arco sotto vuoto ad alta corrente.
1. Arco di vuoto a corrente ridotta.
Quando il punto di contatto viene aperto nel vuoto, si creerà una macchia di colore dell'elettrodo negativo in cui la corrente e l'energia cinetica sono molto concentrate e molto vapore di materiale metallico si volatilizzerà dalla macchia di colore dell'elettrodo negativo. acceso. Allo stesso tempo, il vapore del materiale metallico e le particelle elettrificate nella colonna dell'arco continuano a diffondersi e anche lo stadio elettrico continua a volatilizzare nuove particelle da riempire. Quando la corrente passa per lo zero, l'energia cinetica dell'arco diminuisce, la temperatura dell'elettrodo diminuisce, l'effetto reale della volatilizzazione diminuisce e la densità di massa nella colonna dell'arco diminuisce. Alla fine, il punto dell'elettrodo negativo si abbassa e l'arco si estingue.
A volte la volatilizzazione non riesce a mantenere la velocità di propagazione della colonna dell'arco e l'arco si spegne improvvisamente, provocando intrappolamenti.