W porównaniu z innymi wyłącznikami izolacyjnymi, zasada działania wyłączników próżniowych różni się od zasady działania magnetycznych substancji porotwórczych. W próżni nie ma dielektryka, co powoduje, że łuk szybko gaśnie. Zatem punkty styku danych dynamicznych i statycznych rozłącznika nie są bardzo oddalone od siebie. Wyłączniki izolacyjne są powszechnie stosowane w urządzeniach elektroenergetycznych w zakładach przetwórczych o stosunkowo niskich napięciach znamionowych! Wraz z szybkim rozwojem systemów zasilania, wyłączniki próżniowe 10 kV są produkowane masowo i stosowane w Chinach. Dla personelu zajmującego się konserwacją pilnym problemem stało się doskonalenie umiejętności obsługi wyłączników próżniowych, usprawnienie konserwacji oraz zapewnienie ich bezpiecznego i niezawodnego działania. Na przykładzie ZW27-12 w artykule krótko przedstawiono podstawową zasadę działania i obsługę wyłącznika próżniowego.
1. Właściwości izolacyjne próżni.
Próżnia ma silne właściwości izolacyjne. W wyłączniku próżniowym para jest bardzo cienka, a dowolny układ skoku struktury molekularnej pary jest stosunkowo duży, a prawdopodobieństwo zderzenia ze sobą jest małe. Dlatego przypadkowe uderzenie nie jest główną przyczyną penetracji szczeliny próżniowej, ale pod wpływem pola elektrostatycznego o wysokiej wytrzymałości, cząstki materiału metalicznego osadzone na elektrodzie są głównym czynnikiem uszkodzenia izolacji.
Wytrzymałość dielektryczna na ściskanie w szczelinie próżniowej jest nie tylko związana z wielkością szczeliny i równowagą pola elektromagnetycznego, ale także w dużym stopniu zależy od właściwości metalowej elektrody i standardu warstwy powierzchniowej. Przy małej odległości (2-3 mm) szczelina próżniowa ma właściwości izolacyjne gazu pod wysokim ciśnieniem i gazu SF6, dlatego też odległość otwarcia punktu styku wyłącznika próżniowego jest na ogół niewielka.
Bezpośredni wpływ elektrody metalowej na napięcie przebicia jest szczególnie odzwierciedlony w udarności (wytrzymałości na ściskanie) surowca i temperaturze topnienia materiału metalowego. Im wyższa wytrzymałość na ściskanie i temperatura topnienia, tym wyższa wytrzymałość dielektryczna na ściskanie stopnia elektrycznego w próżni.
Eksperymenty pokazują, że im wyższa wartość próżni, tym wyższe napięcie przebicia szczeliny gazowej, ale w zasadzie niezmienione powyżej 10-4 Torr. Dlatego, aby lepiej utrzymać wytrzymałość izolacji na ściskanie w próżniowej komorze nadmuchu magnetycznego, stopień próżni nie powinien być niższy niż 10-4 Torr.
2. Zajarzenie i wygaszenie łuku w próżni.
Łuk próżniowy różni się znacznie od warunków ładowania i rozładowywania łuku parowego, o których wiedziałeś wcześniej. Przypadkowy stan pary nie jest głównym czynnikiem powodującym powstawanie łuku elektrycznego. Ładowanie i rozładowywanie łuku próżniowego powstają w oparach materiału metalowego ulatniających się w wyniku dotknięcia elektrody. Jednocześnie wielkość prądu wyłączającego i charakterystyka łuku również się różnią. Zwykle dzielimy go na łuk próżniowy niskoprądowy i łuk próżniowy wysokoprądowy.
1. Mały prąd łuku próżniowego.
Gdy punkt styku zostanie otwarty w próżni, spowoduje to pojawienie się barwnej plamki na elektrodzie ujemnej, w której prąd i energia kinetyczna są bardzo skoncentrowane, a z plamki barwnej elektrody ujemnej ulatnia się duża ilość par materiału metalicznego. zapalony. Jednocześnie para materiału metalicznego i naelektryzowane cząstki w kolumnie łukowej w dalszym ciągu się rozprzestrzeniają, a stopień elektryczny również w dalszym ciągu ulatnia nowe cząstki, aby się wypełnić. Kiedy prąd przekracza zero, energia kinetyczna łuku maleje, temperatura elektrody maleje, zmniejsza się rzeczywisty efekt ulatniania i zmniejsza się gęstość masy w kolumnie łuku. Na koniec plamka na elektrodzie ujemnej zanika i łuk gaśnie.
Czasami ulatnianie się nie jest w stanie utrzymać szybkości propagacji kolumny łuku i łuk nagle gaśnie, co powoduje uwięzienie.
Czas publikacji: 25 kwietnia 2022 r