Struktura, princip i karakteristike vakuumskog prekidača
Struktura vakuumskog prekidača
Struktura vakuumskog prekidača uglavnom se sastoji od tri dijela: vakuumske komore za gašenje luka, radnog mehanizma, potpore i drugih komponenti.
1. Vakuumski prekidac
Vakuumski prekidač, poznat i kao vakuumska razvodna cijev, glavna je komponenta vakuumskog prekidača.Njegova glavna funkcija je omogućiti krugu srednjeg i visokog napona da brzo ugasi luk i potisne struju nakon prekida napajanja kroz izvrsnu izolacijsku izvedbu vakuuma u cijevi, kako bi se izbjegle nezgode i nesreće.Vakuumski prekidači se prema svom omotaču dijele na staklene vakuumske prekidače i keramičke vakuumske prekidače.
Komora za gašenje vakuumskog luka uglavnom se sastoji od hermetičke izolacijske ljuske, vodljivog kruga, zaštitnog sustava, kontakta, mijeha i drugih dijelova.
1) Zrakonepropusni izolacijski sustav
Zrakonepropusni izolacijski sustav sastoji se od zrakonepropusne izolacijske ljuske izrađene od stakla ili keramike, pokretne krajnje pokrovne ploče, fiksne krajnje pokrovne ploče i mijeha od nehrđajućeg čelika.Kako bi se osigurala dobra zračna nepropusnost između stakla, keramike i metala, osim striktnog postupka rada tijekom brtvljenja, potrebno je da propusnost samog materijala bude što manja, a unutarnje ispuštanje zraka ograničeno na minimum.Mjehovi od nehrđajućeg čelika ne samo da mogu izolirati vakuumsko stanje unutar komore za gašenje vakuumskog luka od vanjskog atmosferskog stanja, već također mogu učiniti da se pokretni kontakt i pokretna vodljiva šipka pomiču unutar navedenog raspona kako bi se dovršila operacija spajanja i odspajanja vakuumskog prekidača.
2) Provodni sustav
Provodni sustav komore za gašenje luka sastoji se od nepomične provodne šipke, nepomične plohe provodnog luka, nepomičnog kontakta, pomične kontaktne površine, pomične plohe provodnog luka i pomične plohe provodnog luka.Među njima, fiksna vodljiva šipka, fiksna površina električnog luka i fiksni kontakt zajednički se nazivaju fiksna elektroda;Pokretni kontakt, pokretna površina luka i pokretna vodljiva šipka zajedno se nazivaju pokretna elektroda.Kada su vakuumski prekidač strujnog kruga, vakuumski prekidač opterećenja i vakuumski kontaktor sastavljeni od komore za gašenje vakuumskog luka zatvoreni, radni mehanizam zatvara dva kontakta pomicanjem pokretne vodljive šipke, dovršavajući spajanje kruga.Kako bi kontaktni otpor između dva kontakta bio što je moguće manji i stabilniji, te imao dobru mehaničku čvrstoću kada komora za gašenje luka nosi dinamičku stabilnu struju, vakuumski prekidač je opremljen čahurom za vođenje na jednom kraju dinamičke vodljive struje. šipka i set kompresijskih opruga koriste se za održavanje nazivnog tlaka između dva kontakta.Kada vakuumska sklopka prekine struju, dva kontakta komore za gašenje luka se odvajaju i stvaraju luk između njih sve dok se luk ne ugasi kada struja prirodno prijeđe nulu, a prekid strujnog kruga je završen.
3) Zaštitni sustav
Zaštitni sustav komore za gašenje vakuumskog luka uglavnom se sastoji od zaštitnog cilindra, zaštitnog poklopca i drugih dijelova.Glavne funkcije zaštitnog sustava su:
(1) Spriječite kontakt od stvaranja velike količine metalne pare i kapljica tekućine koje prskaju tijekom električnog luka, zagađujući unutarnju stijenku izolacijske ovojnice, uzrokujući pad čvrstoće izolacije ili bljesak.
(2) Poboljšanje distribucije električnog polja unutar vakuumskog prekidača pogoduje minijaturizaciji izolacijske ljuske vakuumskog prekidača, posebno za minijaturizaciju vakuumskog prekidača s visokim naponom.
(3) Apsorbirati dio energije luka i kondenzirati proizvode luka.Osobito kada vakuumski prekidač prekine struju kratkog spoja, većinu toplinske energije koju stvara luk apsorbira zaštitni sustav, što je pogodno za poboljšanje dielektrične snage oporavka između kontakata.Što je veća količina proizvoda luka koju apsorbira zaštitni sustav, to je veća energija koju apsorbira, što igra dobru ulogu u povećanju prekidne sposobnosti vakuumskog prekidača.
4) Kontaktni sustav
Kontakt je dio gdje se stvara i gasi luk, a zahtjevi za materijalima i konstrukcijama su relativno visoki.
(1) Kontaktni materijal
Postoje sljedeći zahtjevi za kontaktne materijale:
a.Visoka prekidna sposobnost
Zahtijeva da je vodljivost samog materijala velika, koeficijent toplinske vodljivosti mali, toplinski kapacitet velik, a toplinski kapacitet emisije elektrona nizak.
b.Visoki probojni napon
Visoki probojni napon dovodi do visoke dielektrične čvrstoće oporavka, što je korisno za gašenje luka.
c.Visoka otpornost na električnu koroziju
To jest, može izdržati ablaciju električnog luka i ima manje isparavanja metala.
d.Otpornost na zavarivanje topljenjem.
e.Niska granična vrijednost struje mora biti ispod 2,5 A.
f.Nizak sadržaj plina
Nizak sadržaj zraka je zahtjev za sve materijale koji se koriste unutar vakuumskog prekidača.Bakar, posebno, mora biti bakar bez kisika tretiran posebnim postupkom s niskim sadržajem plina.A za lemljenje je potrebna legura srebra i bakra.
g.Kontaktni materijal komore za gašenje vakuumskog luka za strujni prekidač uglavnom je od legure bakra i kroma, pri čemu bakar i krom čine 50 %.Lim od legure bakra i kroma debljine 3 mm zavaren je na spojne površine gornjeg i donjeg kontakta.Ostatak se naziva kontaktna baza, koja može biti izrađena od bakra bez kisika.
(2) Struktura kontakta
Struktura kontakta ima veliki utjecaj na prekidnu sposobnost komore za gašenje luka.Učinak gašenja luka koji se proizvodi korištenjem kontakata s različitim strukturama je različit.Postoje tri vrste najčešće korištenih kontakata: spiralni kontakt sa strukturom u obliku korita, kontakt sa strukturom u obliku šalice s žlijebom i kontakt sa strukturom u obliku šalice s uzdužnim magnetskim poljem, od kojih je kontakt strukture u obliku šalice s uzdužnim magnetskim poljem glavni.
5) mijeh
Mijeh vakuumske komore za gašenje luka uglavnom je odgovoran za osiguravanje kretanja pokretne elektrode unutar određenog raspona i održavanje visokog vakuuma dulje vrijeme, a koristi se kako bi se osiguralo da vakuumska komora za gašenje luka ima visok mehanički vijek trajanja.Mijeh vakuumskog prekidača je element tanke stijenke izrađen od nehrđajućeg čelika debljine 0,1~0,2 mm.Tijekom procesa otvaranja i zatvaranja vakuumske sklopke, mijeh komore za gašenje luka podložan je širenju i skupljanju, a presjek mijeha je podložan promjenjivom naprezanju, tako da se vijek trajanja mijeha treba odrediti prema opetovano širenje i skupljanje i radni tlak.Životni vijek mijeha povezan je s temperaturom zagrijavanja radnih uvjeta.Nakon što vakuumska komora za gašenje luka prekine veliku struju kratkog spoja, zaostala toplina vodljive šipke prenosi se na mijeh kako bi se podigla temperatura mijeha.Kada temperatura poraste do određene mjere, to će uzrokovati zamor mijeha i utjecati na životni vijek mijeha.
Vrijeme objave: 4. srpnja 2022