Comparado com outras chaves de isolamento, o princípio dos disjuntores a vácuo é diferente daquele das substâncias magnéticas de expansão. Não há dielétrico no vácuo, o que faz com que o arco se extinga rapidamente. Assim, os pontos de contato de dados dinâmicos e estáticos da chave seccionadora não estão muito espaçados. Chaves de isolamento são geralmente usadas para equipamentos de engenharia de energia em plantas de processamento com tensões nominais relativamente baixas! Com a tendência de rápido desenvolvimento do sistema de fonte de alimentação, os disjuntores a vácuo de 10kV foram produzidos em massa e aplicados na China. Para o pessoal de manutenção, tornou-se um problema urgente melhorar o domínio dos disjuntores a vácuo, fortalecer a manutenção e fazê-los operar com segurança e confiabilidade. Tomando o ZW27-12 como exemplo, o artigo apresenta brevemente o princípio básico e a manutenção do disjuntor a vácuo.
1. Propriedades de isolamento do vácuo.
O vácuo tem fortes propriedades isolantes. No disjuntor a vácuo, o vapor é muito fino e o arranjo arbitrário do curso da estrutura molecular do vapor é relativamente grande e a probabilidade de colisão entre si é pequena. Portanto, o impacto aleatório não é a principal razão para a penetração da lacuna de vácuo, mas sob o efeito do campo eletrostático de alta tenacidade, as partículas de material metálico depositadas no eletrodo são o principal fator de dano ao isolamento.
A resistência à compressão dielétrica em uma lacuna de vácuo não está apenas relacionada ao tamanho da lacuna e ao equilíbrio do campo eletromagnético, mas também é muito afetada pelas características do eletrodo metálico e pelo padrão da camada superficial. Em uma pequena distância (2-3 mm), a lacuna de vácuo tem as propriedades isolantes do gás de alta pressão e do gás SF6, razão pela qual a distância de abertura do ponto de contato do disjuntor a vácuo é geralmente pequena.
A influência direta do eletrodo metálico na tensão de ruptura é refletida especificamente na resistência ao impacto (resistência à compressão) da matéria-prima e no ponto de fusão do material metálico. Quanto maior a resistência à compressão e o ponto de fusão, maior será a resistência à compressão dielétrica do estágio elétrico sob vácuo.
Experimentos mostram que quanto maior o valor do vácuo, maior a tensão de ruptura do gap de gás, mas basicamente inalterada acima de 10-4 Torr. Portanto, para melhor manter a resistência à compressão do isolamento da câmara de sopro magnético a vácuo, o grau de vácuo não deve ser inferior a 10-4 Torr.
2. O estabelecimento e extinção do arco no vácuo.
O arco a vácuo é bastante diferente das condições de carga e descarga do arco a vapor que você aprendeu antes. A condição aleatória do vapor não é o principal fator que causa o arco voltaico. A carga e descarga do arco a vácuo são geradas no vapor do material metálico volatilizado ao tocar o eletrodo. Ao mesmo tempo, o tamanho da corrente de interrupção e as características do arco também variam. Geralmente o dividimos em arco a vácuo de baixa corrente e arco a vácuo de alta corrente.
1. Arco de vácuo de corrente pequena.
Quando o ponto de contato é aberto no vácuo, causará uma mancha negativa de cor no eletrodo, onde a corrente e a energia cinética estão muito concentradas, e muito vapor de material metálico será volatilizado a partir da mancha negativa de cor do eletrodo. aceso. Ao mesmo tempo, o vapor do material metálico e as partículas eletrificadas na coluna do arco continuam a se espalhar, e o estágio elétrico também continua a volatilizar novas partículas para preencher. Quando a corrente cruza zero, a energia cinética do arco diminui, a temperatura do eletrodo diminui, o efeito real da volatilização diminui e a densidade de massa na coluna do arco diminui. Finalmente, a mancha negativa do eletrodo desaparece e o arco é extinto.
Às vezes, a volatilização não consegue manter a taxa de propagação da coluna do arco, e o arco é subitamente extinto, resultando em aprisionamento.
Horário da postagem: 25 de abril de 2022