Vákuový prerušovač, tiež známy ako vákuová spínacia trubica alebo vákuová bublina, je základnou súčasťou vákuového spínača. Jej hlavnou funkciou je využívať vynikajúcu izoláciu a hasiace charakteristiky vákua. Uvedomuje si zatváranie a otváracie operácie obvodu cez pár elektród (kontakty) a ďalšie komponenty zapečatené vo vákuu. Po odrezaní napájania môže zariadenie rýchlo uhasiť oblúk a účinne potlačiť prúd, čím sa zabezpečí bezpečná a stabilná prevádzka napájacieho systému.
Vákuové prerušovače možno klasifikovať podľa rôznych noriem. Podľa materiálu škrupiny môžu byť rozdelené na prerušovacie prostriedky na sklenené vákuové prerušovače a prerušovače keramických vákuov. Podľa účelu sú vákuové prerušovače rozdelené do vákuových prerušovačov pre ističe, záťažové spínače, stykače, rekloféry, sekcie a ďalšie špeciálne účely.
Základná štruktúra prerušovača vysávača
Medzi základné komponenty prerušovača vákua patrí vzduchový izolačný systém, ktorý zaisťuje izolačný výkon zariadenia vo vákuovom stave; vodivý systém, ktorý je zodpovedný za zatváranie a otváracie operácie obvodu; Shielding System, ktorý sa používa na ochranu kontaktov pred externým rušením; a kontaktný systém, ktorý je kľúčovým komponentom pre aktuálny prenos. Tieto komponenty spolu tvoria základnú štruktúru prerušovača vákua, čím zabezpečuje jeho účinnú a bezpečnú prevádzku.
Vzduchový izolačný systém sa skladá hlavne z izolačného plášťa vyrobeného zo skla alebo keramiky, krytu koncového konca, pevného koncového krytu a vlnovcov z nehrdzavejúcej ocele. Medzi nimi je izolačná škrupina základnou súčasťou systému, ktorá nielen zohráva podpornú úlohu, ale je tiež kľúčovou zárukou vzduchotesnosti. Bellows, ako vodiaca a tesniaca zložka pre pohyb pohybujúcej sa elektródy, má extrémne vysoké požiadavky na mechanickú životnosť, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka prerušovača vákua.
Vodivý systém hasiacej komory oblúka sa skladá z viacerých komponentov, ako je pevná vodivosť, pevný oblúkový povrch, pevný kontakt, pohybujúci sa kontakt, pohybujúci sa oblúkový povrch a pohyblivú vodivú tyč. Medzi nimi je pevná vodivosť, pevná plocha oblúka a pevný kontakt súhrnne označovaný ako pevná elektróda, zatiaľ čo pohybujúci sa kontakt, pohybový oblúkový povrch a pohyblivú vodivú tyč sa kolektívne označuje ako pohybujúca sa elektróda. Tento dizajn umožňuje prevádzkovému mechanizmu ľahko dosiahnuť uzavretie týchto dvoch kontaktov pohybom pohyblivej vodivej tyče, čím dokončí pripojenie obvodu.
Aby sa zabezpečilo, že kontaktný odpor medzi týmito dvoma kontaktmi zostáva minimálny a stabilný a na zvýšenie mechanickej pevnosti hasiacej komory oblúka, keď je vystavený dynamickému a stabilnému prúdu, je vákuový spínač špeciálne vybavený vodiacim obalom na jednom konci pohyblivej vodivej tyče a doplnený množstvom kompresných prameňov, takže dva kontakty vždy udržiavajú konštantný tlak. Keď vákuový spínač rozbije prúd, dva kontakty hasiacej komory oblúka sa oddelia a vygenerujú oblúk, až kým sa oblúk nezhasí, keď prúd prirodzene prejde nula, čím sa dokončí rozbitie obvodu.
Okrem toho sa pohybujúce sa a statické vodivé tyče hasiaceho oblúka vákua zdokonaľujú meďou bez kyslíka. Ako hlavný vodivý obvod vykonávajú dôležitú úlohu vykonávania prúdu. Vodičný rukáv je obvykle rafinovaný izolačnými materiálmi. Jej jadrom je zabezpečiť, aby pohybujúca vodivská tyč počas otvorenia a zatvárania mohla uskutočniť hladký lineárny pohyb pozdĺž osi vákuového oblúka hasiaceho oblúka. Zároveň môže tiež účinne zabrániť tomu, aby sa prúd vodivého obvodu posunul do vlnovca, čím sa rozšírila životnosť servisného oblúka.
Shielding System sa skladá hlavne z tieniacej trubice, tieniaceho krytu a ďalších súvisiacich častí. Medzi nimi je tieňovacia trubica jadrovou súčasťou systému a jej materiál sa môže vybrať z rôznych materiálov, ako je medi bez kyslíka, nehrdzavejúca oceľ, elektrické čisté železo alebo zliatina medi-chróm. Hlavné funkcie systému zahŕňajú:
- Znížte znečistenie vnútornej steny izolačnej škrupiny kovovou parou a kvapkami generovanými kontaktmi počas procesu oblúka, čím sa bráni zníženiu izolačnej pevnosti plášťa prerušovača vákua alebo výskytom flashovery.
- Optimalizujte distribúciu elektrického poľa vo vnútri vákuového prerušovača a podporujte miniaturizáciu izolačného plášťa vákuového prerušovača, najmä pri miniaturizácii prerušovačov vákuov s vysokými hladinami napätia.
- Kondenzácia produktov oblúka. Najmä vtedy, keď vákuový prerušovač prelomí skratový prúd, tieniaci systém môže absorbovať väčšinu tepelnej energie generovanej oblúkom, čím sa zvýši medzi kontaktmi dielektrickú regeneračnú pevnosť. Čím viac oblúkových výrobkov je tieniacu trubicu kondenzuje, tým väčšia je energia, ktorú absorbuje, a čím vedie k zlepšeniu lámavej kapacity prerušovača vákua.
Kontaktný systém
Ako základná súčasť prepínača vákua je kľúčom k výkonu prerušovača vákua v kontaktnom systéme. Kontaktný systém zohráva dôležitú úlohu v procese otvorenia a zatvárania obvodu.
● Kontaktná štruktúra
Keď prerušovač vákua prerušuje skratový prúd, kontaktná štruktúra zohráva dôležitú úlohu. Účinne obmedzuje tvorbu anódových škvŕn na kontaktnom povrchu vytvorením priečneho alebo pozdĺžneho magnetického poľa, čím sa zlepšuje rozbitá kapacita prerušovača. Kontaktná štruktúra generuje požadované magnetické pole zmenou smeru prúdu a pomocou magnetických materiálov na zhromaždenie magnetických silových línií.
Kontaktná štruktúra vákuového prerušovača je rôznorodá, vrátane valcovitých kontaktov, priečnych kontaktov magnetického poľa, ako je priečna špirálová drážka priečneho magnetického poháru, šálka priečneho magnetického a svastika drážky s priečnou magnetickou a dlhou magnetickou magnetickou groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove groove drážky, cievku pozdĺžna pozdĺžna magnetická a prednáška magnetického poľa. Okrem toho existujú kontakty typu R, ktorých kontaktná štruktúra a kontakt sú integrované, a smer magnetického poľa striedajú pozdĺžne magnetiku.
● Kontaktný materiál
Kontakt je kľúčovou súčasťou vykonávania oblúka a hasiaceho oblúka, takže požiadavky na materiály sú mimoriadne prísne. V súčasnosti sú kontaktné materiály prerušovača vákua pre ističe obvodov hlavne zliatinou medi-bizmut, zliatiny medi-chromium a zliatiny medi-tungsten. Medzi nimi je zliatina meďnatého-chromium široko používaná vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu. Na zadnom povrchu horných a dolných kontaktov sa privarí zliatina zliatiny medi-chromium s hrúbkou 3 mm. Zvyšok môže byť vyrobený z medi bez kyslíka.
● Priečne a pozdĺžne kontakty magnetického poľa a ich funkcie
Keď kontakt s priečnym magnetickým poľom prelomí skratový prúd vo vákuovom prerušovači, generuje sa magnetické pole kolmé na os elektród. Toto magnetické pole spôsobuje, že vákuový oblúk sa pohybuje vysokou rýchlosťou pozdĺž kontaktného povrchu, vyhýba sa vážnému topeniu kontaktného povrchu a rýchlo obnoví izolačnú pevnosť po tom, čo prúd prejde nula, čo vedie k vyhynutiu oblúka.
Kontakt pozdĺžneho magnetického poľa generuje magnetické pole konzistentné s smerom osi elektród. Toto magnetické pole môže zvýšiť hodnotu konverzného prúdu z difúzneho oblúka na kontrakčný oblúk. Pri pôsobení dostatočne silného pozdĺžneho magnetického poľa sú oblúkové škvrny rovnomerne rozložené na povrchu elektródy kontaktu, vyhýbajúc sa miestnemu závažnému topeniu kontaktnej plochy a zároveň majú výhody nízkeho oblúkového napätia a malej oblúkovej energie, čo je veľmi prospešné pre zotavovanie izolačnej sily po ARC a zlepšenie rozbíjajúcej kapacity.
V súčasnosti v oblasti vákuových prerušovačov výrobky vo veľkom kapacite vo všeobecnosti prijímajú dizajn kontaktu s dlhým magnetickým poľom. Je to hlavne kvôli vynikajúcemu výkonu kontaktu s pozdĺžnym magnetickým poľom vrátane jeho nízkeho elektrického opotrebenia, dlhej trvanlivosti a silnej lámavej kapacity.
