Vakuumavbruddet, også kjent som vakuumbryterøret eller vakuumboblen, er kjernekomponenten i vakuumbryteren. Kjernefunksjonen er å bruke de utmerkede isolasjons- og bue -slukkende egenskaper ved vakuumet. Den innser lukkings- og åpningsoperasjonen av kretsen gjennom et par elektroder (kontakter) og andre komponenter forseglet i et vakuum. Etter at strømmen er avskåret, kan enheten raskt slukke buen og effektivt undertrykke strømmen, og dermed sikre sikker og stabil drift av kraftsystemet.
Vakuumavbrytere kan klassifiseres i henhold til forskjellige standarder. I følge skallmaterialet kan de deles inn i glassvakuumavbrytere og keramiske vakuumavbrytere. I henhold til formålet er vakuumavbrytere delt inn i vakuumavbrytere for effektbrytere, lastbrytere, kontaktorer, omlosere, seksjoner og andre spesielle formål.
Grunnleggende struktur av vakuumavbrudd
Kjernekomponentene i vakuumavbruddet inkluderer det lufttette isolasjonssystemet, som sikrer isolasjonsytelsen til utstyret i en vakuumtilstand; Det ledende systemet, som er ansvarlig for avslutningen og åpningsoperasjonen av kretsen; Skjermingssystemet, som brukes til å beskytte kontaktene mot ytre interferens; og kontaktsystemet, som er en nøkkelkomponent for gjeldende overføring. Disse komponentene utgjør sammen den grunnleggende strukturen i vakuumavbruddet, og sikrer dens effektive og sikre drift.
Det lufttette isolasjonssystemet er hovedsakelig sammensatt av et isolerende skall laget av glass eller keramikk, et bevegelig endedeksel, et fast endedeksel og et belg i rustfritt stål. Blant dem er det isolerende skallet kjernekomponenten i systemet, som ikke bare spiller en birolle, men også er nøkkelgarantien for lufttetthet. Belgen, som en guide- og tetningskomponent for bevegelse av den bevegelige elektroden, har ekstremt høye mekaniske livskrav for å sikre stabil drift av vakuumavbruddet.
Det ledende systemet for bue -slukkende kammer er sammensatt av flere komponenter som en fast ledende stang, en fast bueoverflate, en fast kontakt, en bevegelig kontakt, en bevegelig bueoverflate og en bevegelig ledende stang. Blant dem blir den faste ledende stangen, den faste bueoverflaten og den faste kontakten samlet referert til som den faste elektroden, mens den bevegelige kontakten, den bevegelige bueoverflaten og den bevegelige ledende stangen blir samlet referert til som den bevegelige elektroden. Denne utformingen gjør det mulig for driftsmekanismen enkelt å oppnå nedleggelse av de to kontaktene gjennom bevegelsen av den bevegelige ledende stangen, og dermed fullføre kretsforbindelsen.
For å sikre at kontaktmotstanden mellom de to kontaktene forblir minimal og stabil, og for å forbedre den mekaniske styrken til buen slukkende kammer når den blir utsatt for dynamisk og stabil strøm, er vakuumbryteren som er spesielt utstyrt med en guidehylse i en end av den bevegelige ledende stangen, og supplementet med et sett med en guidehylse, slik at den to kontakten er i kontakt. Når vakuumbryteren bryter strømmen, vil de to kontaktene til buen slukkende kammer skille seg og generere en bue til buen slukker seg når strømmen naturlig passerer null, og dermed fullfører effektbruddet.
I tillegg er de bevegelige og statiske ledende stengene i vakuumbuen slukkende kammer foredlet med oksygenfritt kobber. Som den viktigste ledende kretsen påtar de seg den viktige oppgaven med å utføre strøm. Guidehylsen er vanligvis foredlet med isolerende materialer. Kjernefunksjonen er å sikre at den bevegelige ledende stangen kan lage jevn lineær bevegelse langs aksen på vakuumbuen som slukker kammeret under åpnings- og lukkeprosessen. Samtidig kan det også effektivt forhindre at strømmen til den ledende kretsen blir shuntet til belgen, og dermed forlenge levetiden til vakuumbuenslutningen.
Skjermingssystemet er hovedsakelig sammensatt av et skjermingsrør, et skjermingsdekke og andre relaterte deler. Blant dem er skjermingsrøret kjernekomponenten i systemet, og materialet kan velges fra en rekke materialer som oksygenfritt kobber, rustfritt stål, elektrisk rent jern eller kobber-kromlegering. Hovedfunksjonene til systemet inkluderer:
- Reduser forurensningen av den indre veggen til det isolerende skallet med metalldamp og dråper generert av kontaktene under lysbueprosessen, og forhindrer dermed reduksjon av isolasjonsstyrken til vakuumavbruddskallet eller forekomsten av flashover.
- Optimaliser den elektriske feltfordelingen inne i vakuumavbruddet og fremme miniatyrisering av det isolerende skallet til vakuumavbruddet, spesielt i miniatyriseringen av vakuumavbrytere med høyspenningsnivåer.
- Kondensasjon av bueprodukter. Spesielt når vakuumavbruddet bryter kortslutningsstrømmen, kan skjermingssystemet absorbere det meste av varmeenergien som genereres av buen, og dermed forbedre den dielektriske utvinningsstyrken mellom kontaktene. Jo mer bueprodukter som skjermerøret kondenserer, jo større er energien det absorberer, og jo mer gunstig er det å forbedre bruddkapasiteten til vakuumavbruddet.
Kontaktsystem
Som kjernekomponenten i vakuumbryteren ligger nøkkelen til ytelsen til vakuumavbruddet i kontaktsystemet. Kontaktsystemet spiller en viktig rolle i åpnings- og lukkingsprosessen for kretsen.
● Kontaktstruktur
Når vakuumavbruddet bryter kortslutningsstrømmen, spiller kontaktstrukturen en viktig rolle. Det begrenser effektivt dannelsen av anodeflekker på kontaktflaten ved å danne et tverrgående eller langsgående magnetfelt, og dermed forbedre brakkekapasiteten til sammenbruddet. Kontaktstrukturen genererer det nødvendige magnetfeltet ved å endre retningen på strømmen og ved å bruke magnetiske materialer for å samle magnetiske kraftlinjer.
Kontaktstrukturen til vakuumavbruddet er mangfoldig, inkludert sylindriske kontakter, tverrgående magnetfeltkontakter som spiralspor tverrgående magnetisk, kopp tverrgående magnetisk og swastika -spor -magnetisk magnetisk, og langsgående magnetisk feltkontakt som åpen lip -longitisk. I tillegg er det kontakter av R-type, hvis kontaktstruktur og kontakt er integrert, og magnetfeltretningen veksler langsgående magnetisk.
● Kontaktmateriale
Kontakten er den viktigste delen av ledende lysbue og slukkingsbue, så kravene til materialer er ekstremt strenge. For tiden er kontaktmaterialene til vakuumavbrudd for effektbrytere hovedsakelig kobber-bismutlegering, kobberkromlegering og kobber-tungstenlegering. Blant dem er kobber-kromlegering mye brukt på grunn av den utmerkede ytelsen. Et kobberkromlegeringsark med en tykkelse på 3 mm sveises på rumpeoverflaten på øvre og nedre kontakter. Resten kan være laget av oksygenfritt kobber.
● Tverrgående og langsgående magnetfeltkontakter og deres funksjoner
Når den tverrgående magnetfeltkontakten bryter kortslutningsstrømmen i vakuumavbruddet, genereres et magnetfelt vinkelrett på elektrodeaksen. Dette magnetfeltet får vakuumbuen til å bevege seg med høy hastighet langs kontaktflaten, og unngår alvorlig smelting av kontaktflaten, og gjenoppretter raskt isolasjonsstyrken etter at strømmen passerer null, noe som bidrar til utryddelsen av buen.
Det langsgående magnetfeltkontakten genererer et magnetfelt i samsvar med retningen på elektrodeaksen. Dette magnetfeltet kan øke konverteringsstrømverdien fra den diffuse buen til sammentrekningsbuen. Under virkningen av et tilstrekkelig sterkt langsgående magnetfelt, er lysbueflekkene jevnt fordelt på overflaten av elektrodekontakten, og unngår lokal alvorlig smelting av kontaktoverflaten, og har samtidig fordelene av lav lysbue -spenning og liten lysbue, noe som er veldig gunstig for å gjenopprette isolasjonsstyrke etter lysbuen og forbedringen av breaking kapasitet.
For tiden, innen vakuumavbrytere, tar produkter med stor kapasitet generelt den langsgående magnetfeltkontaktdesign. Dette skyldes hovedsakelig den utmerkede ytelsen til den langsgående magnetfeltkontakten, inkludert den lave elektriske slitasje, lang holdbarhet og sterk bruddkapasitet.