Kio estas vakuuma ŝaltaranĝo?
Kio estas Vakuo-Switcĥaro?
Difino de Vakuo-Switcĥaro
Vakuo-switcĥaro estas speco de elektra switcĥaro, kiu uzas vakuon kiel ark malplenigantan meznombron, proponante altan fidindon kaj malaltan manĝostadon.
Dielektra Forteco
Por donita kontaktspaco, vakuo provizas proksimume okfoje pli grandan dielektran forton ol aero kaj kvarfoje pli grandan dielektran forton ol SF6 gaso je unu baro. Ĉar la dielektra forto estas tiom alta, la kontaktspaco de vakuo-cirkvitrompilo povas esti tenata tre malgranda. En ĉi tiu malgranda kontaktspaco, ark malplenigo estas sekure ebla pro la alta dielektra forto, kaj ankaŭ vakuo havas rapidan rekonstruan forton post tuta ark-interrupo al sia tuta dielektra valoro je nulkuranta. Tio faras, ke vakuo-switcĥaro estas plej taŭga por kondensatora ŝalto.
Malalta Arkenergio
La energio dissendata dum arko en vakuo estas proksimume dekono de tiu en oleo kaj kvartono de tiu en SF6 gaso. Ĉi tiu malalta energiodispersado estas pro la mallonga interrompa tempo kaj malgranda arklongo, ambaŭ rezultantaj el la malgranda kontaktspaco. Tio signifas, ke vakuo-switcĥaro spertas minimuman kontakterozion, farante ĝin preskaŭ senmanĝosta. Aldone, rompi kuranton postulas malpli da energio en vakuo-cirkvitrompilo kompare kun aer-cirkvitrompilo kaj oleo-cirkvitrompilo.
Simpla Pilotada Meĥanismo
En SF6, oleo kaj aer cirkvitrompilo, movado de kontaktroj estas alte resistanca pro altkompremita meznomo de ark malpleniga ĉambro. Sed en vakuo-switcĥaro, ne ekzistas meznomo, kaj ankaŭ la movado de kontaktroj estas tre malgranda pro sia malgranda kontaktspaco, do la pilotada energio postulata estas multe pli malgranda en ĉi tiu cirkvitrompilo. Tial simpla spiralo-pilota meĥanismo sufiĉas por ĉi tiu switcĥara sistemo, neniu bezono de hidraŭlikaj kaj pneumatikaj meĥanismoj. Pli simpla pilotada meĥanismo donas altan mekanikan longdaŭron de vakuo-switcĥaro.
Rapida Ark Malplenigo
Dum malfermado de kontaktroj en kurantportanta stato, metalvaporizado okazas inter la kontaktroj, kaj ĉi tiu metalvaporizado provizas vojon per kiu elektra kuranto daŭre fluas ĝis la venonta nulkuranta. Ĉi tiu fenomeno ankaŭ estas konata kiel vakuarko. Ĉi tiu arko malaperas proksime de la nulkuranta, kaj la konduktiva metalvaporizado re-kondensiĝas sur la kontaktro surfaco en mikrosekundoj. Estis observite, ke nur 1% de la vaporizado re-kondensiĝas sur la flankmuro de la ark-ĉambro, kaj 99% de la vaporizado re-kondensiĝas sur la kontaktro surfaco, de kie ĝi vaporiziĝis.
El la supre diskutita, ĝi estas preskaŭ klare, ke la dielektra forto de vakuo-switcĥaro rekuperas tre rapide kaj la kontaktro erozio estas preskaŭ neglektebla.
Ĝis 10 KA, la arko en vakuo-switcĥaro restas disvastiĝinta, aperanta kiel vaporfluo super la tuta kontaktro surfaco. Super 10 KA, la arko koncentriĝas en la centro de la kontaktro surfaco pro sia magnetkampo, kaŭzante supermalvarmon. Ĉi tiu problemo povas esti solvita per dizaino de kontaktro surfacoj, kiuj permesas al la arko flui trans la surfaca areo. Fabrikistoj uzas diversajn dizajnojn por atingi ĉi tion, certigante minimuman kaj uniforman kontaktro erozion.
