قطع کننده خلاء ، همچنین به عنوان لوله سوئیچ خلاء یا حباب خلاء شناخته می شود ، جزء اصلی سوئیچ خلاء است. عملکرد اصلی آن استفاده از عایق عالی و ویژگی های خاموش کننده قوس خلاء است. این عملیات بسته شدن و باز کردن مدار را از طریق یک جفت الکترود (مخاطبین) و سایر مؤلفه های مهر و موم شده در خلاء متوجه می شود. پس از قطع برق ، دستگاه می تواند به سرعت قوس را خاموش کرده و جریان را به طور مؤثر سرکوب کند و از این طریق عملکرد ایمن و پایدار سیستم برق را تضمین کند.
قطع کننده های خلاء را می توان مطابق با استانداردهای مختلف طبقه بندی کرد. با توجه به مواد پوسته ، آنها را می توان به مداخلات خلاء شیشه ای و مداخلات خلاء سرامیکی تقسیم کرد. با توجه به این هدف ، مداخلات خلاء برای قطع کننده مدار ، سوئیچ های بار ، کنتاکتورها ، گیرنده ها ، بخش های بخش و سایر اهداف خاص به واسطه های خلاء تقسیم می شوند.
ساختار اساسی قطع کننده خلاء
اجزای اصلی قطع کننده خلاء شامل سیستم عایق هوایی است که عملکرد عایق تجهیزات را در حالت خلاء تضمین می کند. سیستم رسانا ، که مسئولیت عملیات بسته شدن و باز شدن مدار را بر عهده دارد. سیستم محافظ ، که برای محافظت از مخاطبین در برابر تداخل خارجی استفاده می شود. و سیستم تماس ، که یک مؤلفه اصلی برای انتقال فعلی است. این مؤلفه ها در کنار هم ساختار اصلی قطع کننده خلاء را تشکیل می دهند و از عملکرد کارآمد و ایمن آن اطمینان می دهند.
سیستم عایق هوایی عمدتاً از یک پوسته عایق ساخته شده از شیشه یا سرامیک ، یک پوشش انتهایی در حال حرکت ، یک پوشش انتهای ثابت و یک گلوله از جنس استنلس استیل تشکیل شده است. در میان آنها ، پوسته عایق مؤلفه اصلی سیستم است که نه تنها نقش پشتیبان ایفا می کند ، بلکه ضمانت اصلی هوایی نیز است. Bellows ، به عنوان یک راهنمای راهنما و مهر و موم برای حرکت الکترود متحرک ، دارای نیازهای زندگی مکانیکی بسیار بالایی برای اطمینان از عملکرد پایدار قطع کننده خلاء است.
سیستم رسانا محفظه خاموش قوس از مؤلفه های مختلفی مانند میله رسانا ثابت ، یک سطح قوس ثابت ، یک تماس ثابت ، یک تماس متحرک ، یک سطح قوس در حال حرکت و یک میله رسانا در حال حرکت تشکیل شده است. در میان آنها ، میله رسانا ثابت ، سطح قوس ثابت و تماس ثابت به طور جمعی به عنوان الکترود ثابت گفته می شود ، در حالی که تماس متحرک ، سطح قوس در حال حرکت و میله رسانا در حال حرکت به طور جمعی به عنوان الکترود در حال حرکت گفته می شود. این طرح مکانیسم عملیاتی را قادر می سازد تا از طریق حرکت میله رسانا در حال حرکت به راحتی به بسته شدن دو مخاطب برسد و از این طریق اتصال مدار را تکمیل کند.
به منظور اطمینان از اینکه مقاومت تماس بین دو مخاطب حداقل و پایدار باقی مانده و برای تقویت استحکام مکانیکی محفظه خاموش کننده قوس هنگامی که در معرض جریان پویا و پایدار قرار می گیرد ، سوئیچ خلاء به طور خاص با یک آستین راهنما در یک انتهای میله رسانا مجهز شده و با مجموعه ای از اسپرینگ های فشرده سازی تکمیل می شود ، بنابراین این دو مخاطب همیشه ثابت می کنند. هنگامی که سوئیچ خلاء جریان را می شکند ، دو مخاطب محفظه خاموش قوس از هم جدا می شوند و یک قوس را ایجاد می کنند تا زمانی که قوس در هنگام عبور جریان به طور طبیعی صفر شود ، خود را خاموش می کند و در نتیجه شکستن مدار را تکمیل می کند.
علاوه بر این ، میله های رسانا در حال حرکت و استاتیک محفظه خاموش قوس خلاء با مس بدون اکسیژن تصفیه می شوند. آنها به عنوان مدار اصلی رسانا ، آنها وظیفه مهم انجام جریان را انجام می دهند. آستین راهنما معمولاً با مواد عایق تصفیه می شود. عملکرد اصلی آن اطمینان از اینکه میله رسانا در حال حرکت می تواند حرکت خطی صاف را در امتداد محور محفظه خاموش قوس خلاء در طی فرآیند باز و بسته کند. در عین حال ، همچنین می تواند به طور موثری مانع از جریان مدار رسانا به گلوله ها شود و از این طریق عمر سرویس محفظه خاموش قوس خلاء را گسترش می دهد.
سیستم محافظ عمدتاً از یک لوله محافظ ، یک پوشش محافظ و سایر قسمت های مرتبط تشکیل شده است. در میان آنها ، لوله محافظ مؤلفه اصلی سیستم است و مواد آن را می توان از انواع مختلفی مانند مس بدون اکسیژن ، فولاد ضد زنگ ، آهن خالص الکتریکی یا آلیاژ مس و کروم انتخاب کرد. عملکردهای اصلی سیستم شامل موارد زیر است:
- آلودگی دیواره داخلی پوسته عایق را توسط بخار فلزی و قطرات ایجاد شده توسط مخاطبین در طی فرآیند قوس دار کاهش دهید و از این طریق از کاهش استحکام عایق پوسته خلاء پوسته یا وقوع فلاور جلوگیری کنید.
- توزیع میدان الکتریکی را در داخل قطع کننده خلاء بهینه کرده و مینیاتوریزاسیون پوسته عایق بندی کننده خلاء را ترویج می کند ، به خصوص در مینیاتور شدن واسطه های خلاء با سطح ولتاژ بالا.
- تراکم محصولات ARC. به خصوص هنگامی که قطع کننده خلاء جریان اتصال کوتاه را می شکند ، سیستم محافظ می تواند بیشتر انرژی گرمای حاصل از قوس را جذب کند و از این طریق قدرت بازیابی دی الکتریک بین مخاطبین را افزایش می دهد. هرچه قوس بیشتری از لوله های محافظت کننده بیشتر شود ، انرژی جذب می شود و در بهبود ظرفیت شکستن قطع کننده خلاء نیز مساعدتر خواهد بود.
سیستم تماس
به عنوان مؤلفه اصلی سوئیچ خلاء ، کلید عملکرد واسطه خلاء در سیستم تماس قرار دارد. سیستم تماس نقش مهمی در فرآیند افتتاح و بسته شدن مدار دارد.
struction ساختار تماس
هنگامی که قطع کننده خلاء جریان اتصال کوتاه را می شکند ، ساختار تماس نقش اساسی دارد. این امر به طور موثری با تشکیل یک میدان مغناطیسی عرضی یا طولی ، تشکیل لکه های آند را بر روی سطح تماس محدود می کند و از این طریق ظرفیت شکستن قطع کننده را بهبود می بخشد. ساختار تماس با تغییر جهت جریان و با استفاده از مواد مغناطیسی برای جمع آوری خطوط مغناطیسی نیرو ، میدان مغناطیسی مورد نیاز را ایجاد می کند.
The contact structure of the vacuum interrupter is diverse, including cylindrical contacts, transverse magnetic field contacts such as spiral groove transverse magnetic, cup transverse magnetic and swastika groove transverse magnetic, and longitudinal magnetic field contacts such as open oblique groove longitudinal magnetic, coil longitudinal magnetic and horseshoe longitudinal magnetic. علاوه بر این ، مخاطبین از نوع R وجود دارد که ساختار و تماس تماس آنها یکپارچه است و جهت میدان مغناطیسی متناوب مغناطیسی است.
material مواد تماس
تماس بخش اصلی انجام قوس و خاموش کردن قوس است ، بنابراین الزامات مواد بسیار سختگیرانه است. در حال حاضر ، مواد تماسی از خلاء قطع کننده برای قطع کننده های مدار عمدتاً آلیاژ مس ، آلیاژ مس-کروم و آلیاژ مس تونگستن است. در میان آنها ، آلیاژ مس کروم به دلیل عملکرد عالی آن به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. یک ورق آلیاژ مس کروم با ضخامت 3 میلی متر بر روی سطح باسن مخاطبین فوقانی و پایین جوش داده می شود. بقیه را می توان از مس بدون اکسیژن تهیه کرد.
مخاطبین میدان مغناطیسی عرضی و طولی و عملکرد آنها
هنگامی که تماس میدان مغناطیسی عرضی جریان اتصال کوتاه را در قطع کننده خلاء می شکند ، یک میدان مغناطیسی عمود بر محور الکترود ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی باعث می شود قوس خلاء با سرعت زیاد در امتداد سطح تماس حرکت کند و از ذوب جدی سطح تماس جلوگیری کند و به سرعت قدرت عایق را پس از عبور از صفر بازگرداند ، که این امر منجر به انقراض قوس می شود.
تماس میدان مغناطیسی طولی یک میدان مغناطیسی سازگار با جهت محور الکترود ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی می تواند مقدار جریان تبدیل را از قوس پراکنده به قوس انقباض افزایش دهد. تحت عمل یک میدان مغناطیسی طولی به اندازه کافی قوی ، لکه های قوس به طور مساوی بر روی سطح تماس الکترود توزیع می شوند ، از ذوب شدن جدی محلی سطح تماس جلوگیری می کنند و در عین حال مزایای ولتاژ قوس پایین و انرژی کم قوس را نیز دارند که برای بازیابی قدرت عایق پس از قوس و بهبود ظرفیت شکستن بسیار مفید است.
در حال حاضر ، در زمینه قطع کننده های خلاء ، محصولات با ظرفیت بزرگ عموماً طراحی تماس میدان مغناطیسی طولی را اتخاذ می کنند. این عمدتا به دلیل عملکرد عالی تماس میدان مغناطیسی طولی ، از جمله سایش الکتریکی کم آن ، دوام طولانی و ظرفیت شکستن قوی است.
