Устройство, принцип и характеристики на вакуумен прекъсвач

Устройство, принцип и характеристики на вакуумен прекъсвач

Конструкция на вакуумен прекъсвач
Структурата на вакуумния прекъсвач се състои главно от три части: камера за гасене на вакуумна дъга, задвижващ механизъм, опора и други компоненти.

1. Вакуумен прекъсвач
Вакуумният прекъсвач, известен също като вакуумна превключваща тръба, е основният компонент на вакуумния прекъсвач.Основната му функция е да даде възможност на веригата за средно и високо напрежение бързо да изгаси дъгата и да потисне тока след прекъсване на захранването чрез отличните изолационни характеристики на вакуума в тръбата, така че да се избегнат злополуки и аварии.Вакуумните прекъсвачи се разделят на стъклени вакуумни прекъсвачи и керамични вакуумни прекъсвачи според техните черупки.

Камерата за гасене на вакуумна дъга се състои главно от херметична изолационна обвивка, проводима верига, екранираща система, контакт, силфон и други части.

1) Херметична изолационна система
Въздухонепроницаемата изолационна система се състои от въздухонепроницаема изолационна обвивка, изработена от стъкло или керамика, подвижна крайна покривна плоча, неподвижна крайна покривна плоча и маншон от неръждаема стомана.За да се осигури добра херметичност между стъкло, керамика и метал, в допълнение към стриктния процес на работа по време на запечатването, се изисква пропускливостта на самия материал да бъде възможно най-малка и вътрешното изпускане на въздух да бъде ограничено до минимум.Силфоните от неръждаема стомана могат не само да изолират вакуумното състояние вътре във вакуумната дъгогасителна камера от външното атмосферно състояние, но също така да накарат подвижния контакт и движещия се проводящ прът да се движат в определения диапазон, за да завърши операцията по свързване и изключване на вакуумния превключвател.

2) Проводима система
Провеждащата система на дъгогасителната камера се състои от неподвижен проводящ прът, неподвижна повърхност на дъгата, неподвижен контакт, движещ се контакт, повърхност на движеща се дъга и движещ се проводник.Сред тях фиксираният проводящ прът, фиксираната дъгова повърхност и фиксираният контакт се наричат ​​колективно фиксиран електрод;Подвижният контакт, повърхността на движещата се дъга и движещият се проводящ прът се наричат ​​заедно движещ се електрод.Когато прекъсвачът на вакуумната верига, превключвателят на вакуумното натоварване и вакуумният контактор, сглобени от камерата за гасене на вакуумна дъга, са затворени, работният механизъм затваря двата контакта чрез движението на движещия се проводящ прът, завършвайки свързването на веригата.За да се поддържа контактното съпротивление между двата контакта възможно най-малко и стабилно и да има добра механична якост, когато дъгогасителната камера понася динамичния стабилен ток, вакуумният превключвател е оборудван с направляваща втулка в единия край на динамичния проводящ прът и набор от компресионни пружини се използват за поддържане на номинално налягане между двата контакта.Когато вакуумният превключвател прекъсне тока, двата контакта на дъгогасителната камера се разделят и генерират дъга между тях, докато дъгата изгасне, когато токът естествено премине нула, и прекъсването на веригата е завършено.

3) Система за екраниране
Екраниращата система на камерата за гасене на вакуумна дъга се състои главно от екраниращ цилиндър, екраниращ капак и други части.Основните функции на защитната система са:
(1) Предотвратете контакта от генериране на голямо количество метални пари и капчици течност, пръскащи се по време на волтова дъга, замърсяващи вътрешната стена на изолационната обвивка, причинявайки намаляване на здравината на изолацията или пламък.
(2) Подобряването на разпределението на електрическото поле вътре във вакуумния прекъсвач е благоприятно за миниатюризирането на изолационната обвивка на вакуумния прекъсвач, особено за миниатюризирането на вакуумния прекъсвач с високо напрежение.
(3) Поглъщат част от енергията на дъгата и кондензират продуктите на дъгата.Особено когато вакуумният прекъсвач прекъсва тока на късо съединение, по-голямата част от топлинната енергия, генерирана от дъгата, се абсорбира от екраниращата система, което е благоприятно за подобряване на диелектричната якост на възстановяване между контактите.Колкото по-голямо е количеството продукти на дъгата, погълнати от екраниращата система, толкова по-голяма е енергията, която тя поглъща, което играе добра роля за увеличаване на капацитета на прекъсване на вакуумния прекъсвач.

4) Контактна система
Контактът е частта, където се генерира и изгасва дъгата, а изискванията към материалите и конструкциите са сравнително високи.
(1) Контактен материал
Съществуват следните изисквания за контактните материали:
а.Висока способност на прекъсване
Това изисква проводимостта на самия материал да е голяма, коефициентът на топлопроводимост е малък, топлинният капацитет е голям и капацитетът на топлинна емисия на електрони е нисък.
b.Високо напрежение на пробив
Високото пробивно напрежение води до висока диелектрична якост на възстановяване, което е от полза за гасенето на дъгата.
° С.Висока устойчивост на електрическа корозия
Това означава, че може да издържи аблацията на електрическа дъга и има по-малко изпарение на метала.
д.Устойчивост на заваряване чрез стопяване.
д.Ниската стойност на тока на прекъсване трябва да бъде под 2,5 A.
f.Ниско съдържание на газ
Ниското съдържание на въздух е изискване за всички материали, използвани вътре във вакуумния прекъсвач.По-специално медта трябва да бъде безкислородна мед, обработена чрез специален процес с ниско съдържание на газ.А сплавта от сребро и мед е необходима за спойка.
ж.Контактният материал на камерата за гасене на вакуумна дъга за прекъсвач използва предимно медно-хромова сплав, като медта и хромът представляват съответно 50%.Лист от медна хромова сплав с дебелина 3 mm е заварен върху свързващите повърхности съответно на горния и долния контакт.Останалото се нарича контактна основа, която може да бъде направена от безкислородна мед.

(2) Контактна структура
Контактната структура има голямо влияние върху капацитета на прекъсване на дъгогасителната камера.Ефектът на гасене на дъгата, получен чрез използване на контакти с различни структури, е различен.Има три вида често използвани контакти: структурен контакт със спирална корита, контакт с форма на чаша с улей и контакт с форма на чаша с надлъжно магнитно поле, от които контактът с форма на чаша с надлъжно магнитно поле е основният.

5) Силфони
Силфонът на камерата за гасене на вакуумна дъга е отговорен главно за осигуряването на движението на движещия се електрод в определен диапазон и поддържането на висок вакуум за дълго време и се използва, за да се гарантира, че камерата за гасене на вакуумна дъга има висок механичен живот.Силфонът на вакуумния прекъсвач е тънкостенен елемент, изработен от неръждаема стомана с дебелина 0,1~0,2 mm.По време на процеса на отваряне и затваряне на вакуумния превключвател, силфонът на дъгогасителната камера е обект на разширяване и свиване, а секцията на силфона е подложена на променливо напрежение, така че експлоатационният живот на силфона трябва да се определи според многократно разширяване и свиване и работното налягане.Срокът на експлоатация на маншона е свързан с температурата на нагряване на работните условия.След като вакуумната дъгогасителна камера прекъсне големия ток на късо съединение, остатъчната топлина от проводящия прът се прехвърля към силфона, за да повиши температурата на силфона.Когато температурата се повиши до известна степен, това ще причини умората на силфона и ще повлияе на експлоатационния живот на силфона.