مبدأ عمل قاطع الدائرة الفراغية

بالمقارنة مع مفاتيح العزل الأخرى، فإن مبدأ قواطع الدائرة الفراغية يختلف عن مبدأ مواد النفخ المغناطيسية. لا يوجد عازل في الفراغ مما يجعل القوس ينطفئ بسرعة. وبالتالي، فإن نقاط اتصال البيانات الديناميكية والثابتة لمفتاح قطع الاتصال ليست متباعدة بشكل كبير. تُستخدم مفاتيح العزل عمومًا في معدات هندسة الطاقة في محطات المعالجة ذات الفولتية المنخفضة نسبيًا! مع اتجاه التطور السريع لنظام إمداد الطاقة، تم إنتاج قواطع الدائرة الكهربائية 10 كيلو فولت بكميات كبيرة وتطبيقها في الصين. بالنسبة لموظفي الصيانة، أصبح تحسين إتقان قواطع الدائرة الكهربائية، وتعزيز الصيانة، وجعلها تعمل بأمان وموثوقية، مشكلة ملحة. بأخذ ZW27-12 كمثال، تقدم الورقة بإيجاز المبدأ الأساسي وصيانة قاطع الدائرة الكهربائية.
1. خصائص العزل للفراغ.
يتمتع الفراغ بخصائص عازلة قوية. في قاطع الدائرة الفراغية، يكون البخار رقيقًا جدًا، ويكون ترتيب السكتة الدماغية التعسفية للبنية الجزيئية للبخار كبيرًا نسبيًا، واحتمال الاصطدام ببعضه البعض صغير. ولذلك، فإن التأثير العشوائي ليس هو السبب الرئيسي لاختراق فجوة الفراغ، ولكن تحت تأثير المجال الكهروستاتيكي عالي الصلابة، فإن جزيئات المواد المعدنية المودعة بالقطب الكهربائي هي العامل الرئيسي لتلف العزل.
لا ترتبط قوة الضغط العازلة في فجوة الفراغ فقط بحجم الفجوة وتوازن المجال الكهرومغناطيسي، ولكنها تتأثر أيضًا بشكل كبير بخصائص القطب المعدني ومعيار الطبقة السطحية. عند وجود فجوة مسافة صغيرة (2-3 مم)، تتمتع فجوة الفراغ بخصائص عازلة للغاز عالي الضغط وغاز SF6، ولهذا السبب تكون مسافة فتح نقطة الاتصال لقاطع الدائرة الفراغية صغيرة بشكل عام.
ينعكس التأثير المباشر للقطب المعدني على جهد الانهيار بشكل خاص في صلابة التأثير (قوة الضغط) للمادة الخام ونقطة انصهار المادة المعدنية. كلما زادت قوة الضغط ونقطة الانصهار، زادت قوة الضغط العازلة للمرحلة الكهربائية تحت الفراغ.
تظهر التجارب أنه كلما ارتفعت قيمة الفراغ، زاد جهد الانهيار لفجوة الغاز، ولكن لم يتغير بشكل أساسي فوق 10-4 Torr. لذلك، من أجل الحفاظ بشكل أفضل على قوة ضغط العزل لغرفة النفخ المغناطيسية الفراغية، يجب ألا تكون درجة الفراغ أقل من 10-4 Torr.
2. إنشاء وإطفاء القوس في الفراغ.
يختلف قوس الفراغ تمامًا عن ظروف الشحن والتفريغ الخاصة بقوس البخار التي تعلمتها من قبل. الحالة العشوائية للبخار ليست العامل الأساسي الذي يسبب الانحناء. يتم إنشاء الشحن والتفريغ بالقوس الفراغي في بخار المواد المعدنية المتطايرة عن طريق لمس القطب. وفي الوقت نفسه، يختلف أيضًا حجم تيار الكسر وخصائص القوس. نحن عادة نقسمه إلى قوس فراغ منخفض التيار وقوس فراغ عالي التيار.
1. قوس فراغ تيار صغير.
عندما يتم فتح نقطة الاتصال في الفراغ، فسوف يتسبب ذلك في ظهور بقعة لون القطب السالب حيث تتركز الطاقة الحالية والحركية بشكل كبير، وسوف يتطاير الكثير من بخار المواد المعدنية من بقعة لون القطب السالب. أشعل. في الوقت نفسه، يستمر بخار المادة المعدنية والجزيئات المكهربة في عمود القوس في الانتشار، وتستمر المرحلة الكهربائية أيضًا في تطاير جزيئات جديدة لملءها. عندما يتجاوز التيار الصفر، تنخفض الطاقة الحركية للقوس، وتنخفض درجة حرارة القطب، وينخفض ​​التأثير الفعلي للتطاير، وتقل كثافة الكتلة في عمود القوس. أخيرًا، تنحسر بقعة القطب السالب وينطفئ القوس.
في بعض الأحيان، لا يستطيع التطاير الحفاظ على معدل انتشار عمود القوس، وينطفئ القوس فجأة، مما يؤدي إلى الاصطياد.