Estrutura, princípio e características do disjuntor a vácuo
Estrutura do disjuntor a vácuo
A estrutura do disjuntor a vácuo é composta principalmente por três partes: câmara de extinção de arco a vácuo, mecanismo de operação, suporte e outros componentes.
1. Interruptor a vácuo
Interruptor a vácuo, também conhecido como tubo interruptor a vácuo, é o componente central do disjuntor a vácuo.Sua principal função é permitir que o circuito de média e alta tensão extinga rapidamente o arco e suprima a corrente após o corte da alimentação através do excelente desempenho de isolamento do vácuo na tubulação, de modo a evitar acidentes e acidentes.As ampolas a vácuo são divididas em ampolas a vácuo de vidro e ampolas a vácuo cerâmicas de acordo com seus invólucros.
A câmara de extinção de arco a vácuo é composta principalmente de invólucro isolante hermético, circuito condutor, sistema de blindagem, contato, fole e outras peças.
1) Sistema de isolamento hermético
O sistema de isolamento hermético consiste em um invólucro de isolamento hermético feito de vidro ou cerâmica, uma placa de tampa móvel, uma placa de tampa fixa e um fole de aço inoxidável.Para garantir uma boa estanqueidade entre vidro, cerâmica e metal, além do rigoroso processo de operação durante a vedação, a permeabilidade do próprio material deve ser a menor possível e a liberação de ar interna é limitada ao mínimo.Os foles de aço inoxidável podem não apenas isolar o estado de vácuo dentro da câmara de extinção de arco de vácuo do estado atmosférico externo, mas também fazer o contato móvel e a haste condutora móvel se moverem dentro da faixa especificada para completar a operação de conexão e desconexão da chave de vácuo.
2) Sistema condutor
O sistema condutor da câmara de extinção de arco consiste na haste condutora fixa, na superfície do arco em movimento fixo, no contato fixo, no contato móvel, na superfície do arco em movimento móvel e na haste condutora móvel.Entre eles, a haste condutora fixa, a superfície do arco fixo e o contato fixo são coletivamente denominados eletrodo fixo;Contato móvel, superfície de arco móvel e haste condutora móvel são coletivamente referidos como eletrodo móvel.Quando o disjuntor a vácuo, a chave de carga a vácuo e o contator a vácuo montados pela câmara de extinção de arco a vácuo são fechados, o mecanismo de operação fecha os dois contatos através do movimento da haste condutora móvel, completando a conexão do circuito.A fim de manter a resistência de contato entre os dois contatos tão pequena e estável quanto possível, e ter boa resistência mecânica quando a câmara de extinção de arco suporta a corrente dinâmica estável, a chave a vácuo é equipada com uma manga guia em uma extremidade do condutor dinâmico haste, e um conjunto de molas de compressão são usados para manter uma pressão nominal entre os dois contatos.Quando o vácuostato interrompe a corrente, os dois contatos da câmara de extinção de arco se separam e geram um arco entre eles até que o arco se apague quando a corrente naturalmente cruza zero, e a interrupção do circuito é completada.
3) Sistema de blindagem
O sistema de blindagem da câmara de extinção de arco a vácuo é composto principalmente de cilindro de blindagem, tampa de blindagem e outras peças.As principais funções do sistema de blindagem são:
(1) Evitar que o contato gere uma grande quantidade de vapor metálico e respingos de gotículas de líquido durante o arco, poluindo a parede interna do invólucro isolante, fazendo com que a resistência do isolamento diminua ou falhe.
(2) Melhorar a distribuição do campo elétrico dentro da ampola a vácuo é propício para a miniaturização do invólucro isolante da ampola a vácuo, especialmente para a miniaturização da ampola a vácuo com alta tensão.
(3) Absorver parte da energia do arco e condensar os produtos do arco.Especialmente quando a ampola a vácuo interrompe a corrente de curto-circuito, a maior parte da energia térmica gerada pelo arco é absorvida pelo sistema de blindagem, o que contribui para melhorar a força de recuperação dielétrica entre os contatos.Quanto maior a quantidade de produtos de arco absorvidos pelo sistema de blindagem, maior a energia que ele absorve, o que desempenha um bom papel no aumento da capacidade de interrupção da ampola a vácuo.
4) Sistema de contato
O contato é a parte onde o arco é gerado e extinto, e os requisitos de materiais e estruturas são relativamente altos.
(1) Material de contato
Existem os seguintes requisitos para materiais de contato:
uma.Alta capacidade de ruptura
Requer que a condutividade do próprio material seja grande, o coeficiente de condutividade térmica seja pequeno, a capacidade térmica seja grande e a capacidade térmica de emissão de elétrons seja baixa.
b.Alta tensão de ruptura
A alta tensão de ruptura leva a uma alta resistência dielétrica de recuperação, o que é benéfico para a extinção do arco.
c.Alta resistência à corrosão elétrica
Ou seja, pode suportar a ablação do arco elétrico e tem menor evaporação do metal.
d.Resistência à soldagem por fusão.
e.O valor de corrente de corte baixo deve ser inferior a 2,5A.
f.Baixo teor de gás
O baixo teor de ar é o requisito para todos os materiais usados dentro da ampola a vácuo.O cobre, em particular, deve ser cobre livre de oxigênio tratado por um processo especial com baixo teor de gás.E a liga de prata e cobre é necessária para a solda.
g.O material de contato da câmara de extinção de arco a vácuo para disjuntor adota principalmente liga de cobre e cromo, com cobre e cromo representando 50%, respectivamente.Uma folha de liga de cobre cromo com uma espessura de 3 mm é soldada nas superfícies de contato dos contatos superior e inferior, respectivamente.O resto é chamado de base de contato, que pode ser feita de cobre livre de oxigênio.
(2) Estrutura de contato
A estrutura de contato tem grande influência na capacidade de interrupção da câmara de extinção de arco.O efeito de extinção do arco produzido pelo uso de contatos com diferentes estruturas é diferente.Existem três tipos de contatos comumente usados: contato de estrutura tipo calha espiral, contato de estrutura em forma de taça com calha e contato de estrutura em forma de taça com campo magnético longitudinal, dos quais o contato de estrutura em forma de taça com campo magnético longitudinal é o principal.
5) Fole
O fole da câmara de extinção de arco a vácuo é o principal responsável por garantir o movimento do eletrodo móvel dentro de uma determinada faixa e manter um alto vácuo por um longo tempo, e é usado para garantir que a câmara de extinção de arco a vácuo tenha uma alta vida mecânica.O fole da ampola a vácuo é um elemento de parede fina feito de aço inoxidável com espessura de 0,1~0,2mm.Durante o processo de abertura e fechamento da chave a vácuo, o fole da câmara de extinção de arco está sujeito a expansão e contração, e a seção do fole está sujeita a tensão variável, portanto, a vida útil do fole deve ser determinada de acordo com o expansão e contração repetidas e a pressão de serviço.A vida útil do fole está relacionada com a temperatura de aquecimento das condições de trabalho.Depois que a câmara de extinção de arco a vácuo rompe a grande corrente de curto-circuito, o calor residual da haste condutora é transferido para o fole para aumentar a temperatura do fole.Quando a temperatura aumenta até certo ponto, isso causará a fadiga do fole e afetará a vida útil do fole.
Hora da postagem: 04 de julho de 2022