Visió general:
L'interruptor al buit és el component bàsic de l'interruptor d'alimentació de mitjana i alta tensió. La seva funció principal és apagar ràpidament l'arc i suprimir el corrent després de tallar l'interruptor de mitja i alta tensió mitjançant l'excel·lent aïllament del buit del tub per evitar accidents.
L'interruptor al buit s'utilitza principalment en sistemes de control de transmissió i distribució d'energia, també s'utilitza en metal·lúrgia, mineria, petroli, química, ferrocarril, radiodifusió, comunicacions, calefacció industrial d'alta freqüència i altres sistemes de distribució d'energia. Té les característiques d'estalvi d'energia, estalvi de material, prevenció d'incendis, a prova d'explosions, mida petita, llarga vida, baix cost de manteniment, funcionament fiable i sense contaminació.
Tipus:
Els interruptors al buit es divideixen en interruptors d'arc per a interruptors de buit i interruptors d'arc per interruptors de càrrega. Els interruptors de circuit de buit s'utilitzen principalment a les subestacions i instal·lacions de xarxa del sector elèctric, els interruptors d'arc per a interruptors de càrrega s'utilitzen principalment per als usuaris finals de la xarxa elèctrica.
Estructura:
L'interruptor de buit es compon principalment de carcassa aïllant hermètica, circuit conductor, sistema de blindatge, contactes, manxes i altres peces per formar un interruptor de buit de carcassa de ceràmica.
Sistema d'aïllament hermètic:
La carcassa aïllant hermètica de vidre o ceràmica, la coberta d'extrem mòbil, la coberta d'extrem fix i la manxa d'acer inoxidable formen un sistema aïllant hermètic.
Per tal d'assegurar una bona hermeticitat a l'aire entre vidre, ceràmica i metall, a més d'un estricte procés d'operació durant el segellat, també cal que la permeabilitat al gas del material en si sigui tan petita com sigui possible i que l'emissió d'aire intern estigui limitada a un valor mínim.
La manxa d'acer inoxidable no només pot aïllar l'estat de buit dins de l'interruptor de buit de l'estat atmosfèric extern, sinó que també permet que el contacte mòbil i la vareta conductora mòbil es moguin dins d'un rang especificat per completar les operacions de tancament i trencament de l'interruptor de buit. .
Sistema conductor:
La vareta conductora fixa, la superfície d'arc fix, el contacte fix, el contacte mòbil, la superfície d'arc mòbil i la vareta conductora mòbil constitueixen el sistema de conducció de la cambra d'extinció d'arc.
Entre ells, la vareta conductora fixa, la superfície de l'arc fix i el contacte fix s'anomenen col·lectivament l'elèctrode fix, i el contacte mòbil, la superfície de l'arc mòbil i la vareta conductora en moviment s'anomenen col·lectivament l'elèctrode mòbil, l'interruptor de buit muntat. mitjançant l'interruptor al buit i l'interruptor de càrrega al buit Quan es tanca amb el contactor al buit, el mecanisme d'operació tanca els dos contactes mitjançant el moviment de la vareta conductora mòbil, completant la connexió del circuit.
Per tal de reduir al màxim la resistència de contacte entre els dos contactes i mantenir-la estable i tenir una bona resistència mecànica quan la cambra d'extinció de l'arc està sotmesa a un corrent dinàmic i estable, l'interruptor de buit està proveït d'una funda de guia en un extrem. de la vareta conductora mòbil i utilitza un conjunt de molles de compressió. Mantenir una pressió nominal entre els dos contactes. Quan l'interruptor de buit trenca el corrent, els dos contactes de la cambra d'extinció de l'arc es separen i es genera un arc entre ells, i l'arc s'extingeix quan el corrent creua naturalment el zero i es completa la interrupció del circuit.
Sistema de blindatge:
El sistema de blindatge de l'interruptor al buit es compon principalment de cilindre de blindatge, coberta de blindatge i altres peces.
Les principals funcions del sistema de blindatge són:
1. Eviteu que els contactes produeixin una gran quantitat de vapor metàl·lic i esquitxades de gotetes durant el procés d'arc, contaminant la paret interior de la carcassa aïllant i evitant la reducció de la força aïllant de la carcassa de l'interruptor al buit o el flashover.
2. Millorar la distribució del camp elèctric dins de l'interruptor al buit, que és beneficiós per a la miniaturització de la carcassa d'aïllament de l'interruptor al buit, especialment per a la miniaturització de l'interruptor al buit d'alta tensió.
3. Absorbeix part de l'energia de l'arc i condensa els productes de l'arc. Especialment quan l'interruptor al buit trenca el corrent de curtcircuit, la major part de l'energia tèrmica generada per l'arc és absorbida pel sistema de blindatge, cosa que és beneficiosa per millorar la força de recuperació del medi entre els contactes. Com més gran sigui la quantitat de productes d'arc absorbits pel sistema de blindatge, més gran serà l'energia absorbida pel sistema de blindatge, la qual cosa té un bon efecte en augmentar la capacitat de ruptura de l'interruptor al buit.
Sistema de contacte:
El contacte és la part on es genera i s'extingeix l'arc, i els requisits de material i estructura són relativament elevats.
Hi ha els requisits següents per al material de contacte:
1. Alta capacitat de trencament. El material en si ha de tenir una alta conductivitat elèctrica, una petita conductivitat tèrmica, una gran capacitat de calor i una baixa capacitat d'emissió termoiònica.
2. Alta tensió de ruptura. Com més gran sigui la tensió de ruptura, més gran serà la força de recuperació dielèctrica, que és beneficiosa per a l'extinció de l'arc.
3. Alta resistència a la corrosió elèctrica. És a dir, pot suportar l'ablació de l'arc i la quantitat d'evaporació del metall és petita.
4. Capacitat anti-soldadura.
5. Valor de corrent de tall baix, amb sort per sota de 2,5 A.
6. Baix contingut de gasos. Entre ells, el baix contingut de gas és un requisit per als materials utilitzats a l'interior de tots els interruptors al buit. Especialment per al coure, cal requerir coure lliure d'oxigen amb baix contingut de gas per a un processament especial. La soldadura, etc. estan fetes d'aliatges de plata i coure.
Els materials de contacte dels interruptors al buit per als interruptors de circuit són majoritàriament aliatges de coure-crom, amb el coure i el crom cadascun representant el 50%. Una làmina d'aliatge de coure-crom està soldada a les superfícies de culata dels contactes superior i inferior, i el gruix és generalment de 3 mm. La resta s'anomena seient de contacte, que pot ser de coure lliure d'oxigen.
Principi de funcionament:
L'interruptor al buit és un dispositiu de buit elèctric que utilitza un mitjà d'extinció d'arc aïllant d'alt buit i es basa en un parell de contactes segellats al buit per realitzar la funció d'encesa i apagat del circuit d'alimentació.
Quan es desconnecta una certa quantitat de corrent, en el moment de la separació dels contactes mòbils i estàtics, el corrent es redueix fins al punt on els contactes s'acaben de separar, i la resistència entre els elèctrodes augmenta dràsticament i la temperatura augmenta ràpidament fins que l'elèctrode metàl·lic s'evapora i es forma al mateix temps. La intensitat del camp elèctric extremadament alta condueix a una emissió extremadament forta i una ruptura de buits, donant lloc a un arc de buit.
Quan el corrent de freqüència de potència és propera a zero, també és l'augment de la distància de contacte i el plasma de l'arc de buit s'estén ràpidament. Després que el corrent d'arc creua zero, el medi a l'espai de contacte canvia ràpidament d'un conductor a un aïllant, de manera que el corrent s'interromp. A causa de l'estructura especial dels contactes, es generarà un camp magnètic longitudinal adequat a l'espai de contacte durant l'arc.
Aquest camp magnètic pot fer que l'arc es distribueixi uniformement a la superfície de contacte i mantingui una tensió d'arc baixa, de manera que l'interruptor al buit tingui un arc més alt. Després de la velocitat de recuperació de la força dielèctrica, una petita energia d'arc i una petita taxa de corrosió. D'aquesta manera, es millora la capacitat i la vida útil de l'interruptor al buit per interrompre el corrent.
