Načelo delovanja vakuumskega odklopnika

V primerjavi z drugimi ločilnimi stikali se princip vakuumskih odklopnikov razlikuje od principa magnetnih pihalnih snovi. V vakuumu ni dielektrika, zaradi česar oblok hitro ugasne. Tako dinamične in statične kontaktne točke stikala za odklop niso zelo razmaknjene. Izolacijska stikala se običajno uporabljajo za elektrotehnično opremo v predelovalnih obratih z relativno nizkimi nazivnimi napetostmi! S hitrim razvojnim trendom napajalnega sistema se na Kitajskem masovno proizvajajo in uporabljajo 10kV vakuumski odklopniki. Za vzdrževalno osebje je postala nujna težava izboljšati obvladovanje vakuumskih odklopnikov, okrepiti vzdrževanje in zagotoviti njihovo varno in zanesljivo delovanje. Na primeru ZW27-12 članek na kratko predstavi osnovni princip in vzdrževanje vakuumskega odklopnika.
1. Izolacijske lastnosti vakuuma.
Vakuum ima močne izolacijske lastnosti. V vakuumskem odklopniku je para zelo tanka, poljubna razporeditev gibov molekularne strukture pare je razmeroma velika in verjetnost medsebojnega trčenja je majhna. Zato naključni udarci niso glavni razlog za prodor v vakuumsko režo, vendar so pod vplivom elektrostatičnega polja visoke žilavosti delci kovinskega materiala, naneseni na elektrode, glavni dejavnik poškodbe izolacije.
Dielektrična tlačna trdnost v vakuumski reži ni povezana samo z velikostjo reže in ravnovesjem elektromagnetnega polja, temveč močno vplivata tudi na značilnosti kovinske elektrode in standard površinske plasti. Pri majhni razdalji (2-3 mm) ima vakuumska reža izolacijske lastnosti visokotlačnega plina in plina SF6, zato je razdalja odpiranja kontaktne točke vakuumskega odklopnika na splošno majhna.
Neposreden vpliv kovinske elektrode na prebojno napetost se odraža predvsem v udarni žilavosti (tlačni trdnosti) surovine in tališču kovinskega materiala. Večja kot sta tlačna trdnost in tališče, večja je dielektrična tlačna trdnost električne stopnje v vakuumu.
Eksperimenti kažejo, da višja kot je vrednost vakuuma, višja je prebojna napetost plinske reže, vendar v bistvu nespremenjena nad 10-4 Torr. Da bi torej bolje ohranili tlačno trdnost izolacije vakuumske magnetne pihalne komore, stopnja vakuuma ne sme biti nižja od 10-4 Torr.
2. Vzpostavljanje in ugašanje obloka v vakuumu.
Vakuumski oblok se precej razlikuje od pogojev polnjenja in praznjenja parnega obloka, ki ste se jih naučili prej. Naključno stanje hlapov ni glavni dejavnik, ki povzroča iskrenje. Polnjenje in praznjenje vakuumskega obloka se ustvari v hlapih kovinskega materiala, ki izhlapi ob dotiku elektrode. Hkrati se razlikujejo tudi velikost prekinitvenega toka in značilnosti obloka. Običajno ga delimo na nizkotokovni vakuumski oblok in visokotokovni vakuumski oblok.
1. Vakuumski oblok majhnega toka.
Ko se kontaktna točka odpre v vakuumu, bo to povzročilo barvno liso negativne elektrode, kjer sta tok in kinetična energija zelo koncentrirani, in veliko hlapov kovinskega materiala bo izhlapelo iz barvne lise negativne elektrode. vžgal. Istočasno se hlapi kovinskega materiala in naelektreni delci v stolpcu obloka še naprej širijo, električna stopnja pa še naprej izhlapeva nove delce, da se napolni. Ko tok preseže ničlo, se kinetična energija obloka zmanjša, temperatura elektrode se zmanjša, dejanski učinek izhlapevanja se zmanjša in gostota mase v stolpcu obloka se zmanjša. Končno se madež negativne elektrode umiri in oblok ugasne.
Včasih izhlapevanje ne more vzdrževati hitrosti širjenja stebra obloka in oblok nenadoma ugasne, kar povzroči ujetost.