Hiểu những điều cơ bản
A ngắt chân khônglà một thành phần quan trọng trong máy cắt điện áp cao. Nó bao gồm hai phần chính: tiếp điểm và vỏ chân không. Các điểm tiếp xúc thường được làm bằng vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao và các trường hợp phóng điện hồ quang tái diễn, chẳng hạn như kết hợp đồng-crom hoặc bạc-cadmium. Những vật liệu này được chọn vì khả năng chịu được sự phân hủy và duy trì khả năng phán đoán cơ học trong các hoạt động khác nhau.
Mặt khác, chân không được bao quanh trong khu vực mang lại một môi trường không có bất kỳ loại khí nào hoặc thảo luận rằng dường như có thứ gì khác duy trì sự uốn cong điện. Môi trường chân không này rất cơ bản vì nó làm giảm hoàn toàn chất lượng điện môi cần thiết để dập tắt một đoạn tròn, cho phép dòng điện xâm nhập nhanh và hiệu quả. Không giống như các thiết bị ngắt sử dụng khí hoặc dầu làm môi trường làm nguội, các thiết bị ngắt chân không không cần phải chờ môi trường khử ion một thời gian để mạch có thể được mở lại một cách an toàn.
Khi cầu dao đóng, các tiếp điểm bên trongngắt chân khôngbị hạn chế tiếp xúc vật lý, cho phép dòng điện chạy qua không hạn chế. Vì không có vỏ hoặc khí để hoạt động như một chất dẫn điện nên dòng điện đặc biệt chạy qua các tiếp điểm, giảm thiểu điện trở và các sự cố về điện liên quan. Kế hoạch này không nhằm mục đích nâng cao hiệu quả của mạch điện mà còn tăng tuổi thọ của bộ ngắt do giảm hao mòn trên các bề mặt tiếp xúc.
Tách liên hệ
Khi cầu dao cần cản trở dòng điện, một dụng cụ bên trong cầu dao chân không sẽ khiến các tiếp điểm bị cô lập nhanh chóng. Phân vùng nhanh này rất quan trọng để xâm nhập thành công luồng hiện tại. Khi các tiếp điểm bị hạn chế tách rời, đường dẫn dòng điện bị đứt đột ngột và một đoạn điện hình tròn được hình thành giữa chúng.
Sự uốn cong điện là sự giải phóng plasma xảy ra khi các hạt mang dòng điện (hạt và electron) được làm nóng đến mức chúng có thể duy trì sự giải phóng điện thực sự khi không có sự tham gia của chất khí dẫn điện hoặc môi trường lỏng. Trong thiết bị ngắt chân không, đoạn tròn này hình thành trong chân không lý tưởng hóa, cần bất kỳ môi trường hơi nào có thể hỗ trợ quá trình đốt cháy hoặc hỗ trợ hồ quang.
Đặc tính thú vị của chân không là nó tạo ra điện trở không đáng kể đối với nền của điện trường nhưng lại có sức thuyết phục đáng kinh ngạc trong việc bảo vệ chống lại dòng điện sau khi trường đã được thiết lập. Điều này ngụ ý rằng một khi các tiếp điểm được cách ly qua một khoảng cách cơ bản, chất lượng điện môi của chân không sẽ nhanh chóng làm giảm sự uốn cong, làm ngừng dòng điện.
Tốc độ cách ly các tiếp điểm được xây dựng đủ nhanh để tạo ra một khe hở rộng giữa các tiếp điểm trong một thời gian đặc biệt ngắn, đảm bảo rằng đoạn tròn nhanh chóng được dập tắt. Sự can thiệp nhanh này hạn chế thời gian tồn tại của sự uốn cong, do đó làm giảm sự phân hủy của vật liệu tiếp xúc và giảm thiểu năng lượng phân tán giữa tay cầm can thiệp.
Làm nguội hồ quang
Cácngắt chân khôngChân không của khu vực được bao quanh đóng vai trò quan trọng trong việc cản trở sự uốn cong điện hình thành khi các tiếp điểm bị phân chia. Việc chuẩn bị này, được gọi là dập tắt đoạn tròn, là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động khả thi của bất kỳ bộ ngắt mạch nào. Trong các cầu dao thông thường, việc dập tắt uốn cong thường phụ thuộc vào việc sử dụng các khí như sulfur hexafluoride (SF6) hoặc các vật liệu khác có thể duy trì sức sống ấm áp của uốn cong và thúc đẩy sự kết thúc của nó. Tuy nhiên, bộ ngắt chân không sử dụng một cách tiếp cận đặc biệt.
Trong vùng chân không được bao bọc trong khu vực của thiết bị ngắt chân không, việc không có sự tham gia của bất kỳ môi trường hơi hoặc chất lỏng nào có nghĩa là không có hạt nào để ion hóa và duy trì đoạn tròn. Môi trường chân không có chất lượng điện môi cao không thể chối cãi, đó là khả năng chịu được điện trường được kết nối mà không bị đứt và dẫn dòng điện. Chất lượng điện môi cao này của môi trường chân không hoàn toàn làm giảm giới hạn tuyệt chủng của đoạn tròn.
Khi các tiếp điểm bên trong bộ ngắt chân không bị cô lập và một đoạn hình tròn được hình thành, nhu cầu về vải có thể ion hóa trong chân không sẽ nhanh chóng dẫn đến sự sụp đổ của hồ quang. Đoạn hình tròn bị dập tắt khi chất lượng điện môi của chân không lấn át điện thế duy trì sự uốn cong. Sự kết thúc nhanh chóng của đoạn tròn này sẽ hạn chế thời gian xảy ra hồ quang, từ đó làm giảm sự phân hủy của các vật liệu tiếp xúc và làm giảm tổng năng lượng phân tán trong quá trình xâm nhập.
Hơn nữa, môi trường chân không bên trong bộ ngắt vẫn ổn định ở mức độ vừa phải trong bất kỳ trường hợp nào về số lượng hoạt động hoặc điều kiện tự nhiên, đảm bảo hoạt động ổn định trong suốt vòng đời của thiết bị. Không giống như các thiết bị ngắt chứa đầy khí, có thể yêu cầu thay mới môi chất chữa cháy không liên tục, các thiết bị ngắt chân không thường không cần bảo trì về mặt này.
Cải thiện hiệu suất
Chất lượng điện môi cao của môi trường chân không khiến nó trở thành môi trường hoàn hảo để cản trở các mạch điện áp cao, mang lại hiệu suất vượt trội và chất lượng ổn định so với các phương pháp thông thường sử dụng phương tiện chữa cháy dạng hơi.ngắt chân khôngs cung cấp một số điểm đáng quan tâm so với các loại cầu dao khác. Chúng có thời gian làm việc nhanh hơn, yêu cầu hỗ trợ thấp hơn và thân thiện với môi trường hơn do không có khí trong vườn ươm.
Ứng dụng và sự phát triển trong tương lai
Bộ ngắt chân khôngđược sử dụng trong nhiều ứng dụng, hệ thống phổ biến điều khiển đếm, hệ thống đường sắt và cài đặt cơ khí. Liên tục hỏi về các điểm để khuyến khích nâng cấp khả năng thực thi và chất lượng ổn định của chúng.
Phần kết luận
Tóm lại là,ngắt chân khônglà những thành phần quan trọng trong máy cắt điện áp cao. Khả năng ngắt dòng điện cao một cách an toàn và hiệu quả khiến chúng không thể thiếu trong các hệ thống điện hiện đại.
Để biết thêm thông tin về thiết bị ngắt chân không và ứng dụng của chúng, vui lòng liên hệaustinyang@hdswitchgear.com.
Người giới thiệu
Greenwood, A., & Dontz, W. (2015). Máy cắt chân không: Nguyên tắc cơ bản và ứng dụng. Mùa xuân. Cuốn sách này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về công nghệ ngắt mạch chân không, bao gồm cả quá trình dập tắt hồ quang trong các thiết bị ngắt chân không.
Harris, P. (1988). Sự phát triển của thiết bị ngắt chân không. Giao dịch của IEEE về phân phối điện, 3(4), 1647-1656. Bài viết này thảo luận về lịch sử phát triển của thiết bị ngắt chân không, nêu bật những tiến bộ trong công nghệ dập tắt hồ quang.
Kurtz, TL, & Davis, RE (2007). Lý thuyết gián đoạn chân không. Giao dịch của IEEE về Khoa học Plasma, 35(1), 240-248. Bài viết này đi sâu vào lý thuyết đằng sau sự gián đoạn chân không, giải thích cường độ điện môi của chân không tạo điều kiện cho sự dập tắt hồ quang như thế nào.
Schulman, MI, & Voshchinnikov, BN (2005). Điều tra hành vi hồ quang chân không trong pha 0 hiện tại bằng phương pháp chụp ảnh video tốc độ cao. Giao dịch của IEEE về Khoa học Plasma, 33(6), 2926-2932. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp quay phim tốc độ cao để quan sát và phân tích hoạt động của hồ quang chân không trong giai đoạn dòng điện bằng 0 tới hạn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc liên quan đến quá trình dập tắt hồ quang trong các bộ ngắt chân không.
Wagner, PD, & Evans, JC (2005). Tương lai của hệ thống chuyển mạch chân không cho các ứng dụng hệ thống điện. Giao dịch của IEEE về phân phối điện, 20(2), 1004-1010. Bài viết này thảo luận về triển vọng tương lai của các hệ thống chuyển mạch chân không, bao gồm những tiến bộ trong công nghệ dập tắt hồ quang có thể nâng cao hiệu suất của các bộ ngắt chân không.
