Kas ir vakuumā balstīts uzlādētājs?
Kas ir vakuumā balstīts šķēršanās līdzeklis?
Vakuumā balstītā šķēršanās ierīces definīcija
Vakuumā balstīta šķēršanās ierīce ir tāda veida elektroenerģijas šķēršanās ierīce, kas izmanto vakuumu kā loku nomierināšanas vidu, nodrošinot augstu uzticamību un zemu uzturēšanas apjoma.
Dielektriskā stipruma
Piemēram, pie dotā kontaktu atstarpa, vakuumā tiek nodrošināts aptuveni astoņreiz lielāks dielektriskais stiprums nekā gaisā un četras reizes lielāks nekā SF6 gāzē pie vienas bars. Tā kā dielektriskais stiprums ir tik liels, vakuumā balstītā šķēršanās ierīces kontaktu atstarpes varētu būt ļoti maza. Šajā mazā kontaktu atstarpē arka nomierināšana ir droši iespējama dēļ augsta dielektriskā stipruma un arī vakuumam ir ātra atveseļošanās spēja pēc pilnas arkas pārtraukšanas uz tās pilno dielektrisko vērtību strāvas nullei. Tas padara vakuumā balstīto šķēršanās ierīci vispiemērotāko kondensatoru pārslēgšanai.
Zema arka enerģija
Enerģija, ko izlaista arku laikā vakuumā, ir aptuveni desmitdaļa no tā, kas notiek eļļā, un ceturtdaļa no tā, kas notiek SF6 gāzē. Šī zemā enerģijas izlietošana ir saistīta ar īsu pārtraukuma laiku un mazu arku garumu, abi rezultāti no mazas kontaktu atstarpei. Tas nozīmē, ka vakuumā balstītajā šķēršanās ierīcē saskarsmes izsmilšanos ir minimāla, padarot to gandrīz bez uzturēšanas. Turklāt, strāvas pārtraukšanai vakuumā balstītajā šķēršanās ierīcē nepieciešama mazāk enerģija salīdzinājumā ar gaisa šķēršanās ierīci un eļļas šķēršanās ierīci.
Vienkārša pārvietošanas mehānisms
SF6, eļļas un gaisa šķēršanās ierīcēs, kontaktu pārvietojums tiek smagi pretojošies no augsti kompresētas loku nomierināšanas kameras vidē. Tomēr vakuumā balstītajā šķēršanās ierīcē nav nekādas vidē, un tādēļ kontaktu pārvietojums ir ļoti mazs, dēļ mazas kontaktu atstarpei, tāpēc nepieciešamā pārvietošanas enerģija ir daudz mazāka. Tāpēc šai šķēršanās ierīcei ir pietiekams vienkāršs spraugu-spraugu darbības mehānisms, nav nepieciešama hidravlika vai pneimatiska mehānika. Vienkāršāks pārvietošanas mehānisms dod augstu mehānisko dzīvi vakuumā balstītajai šķēršanās ierīcei.
Ātrs loku nomierināšana
Kontaktu atvēršanas laikā, kad tie pārnos strāvu, starp kontaktiem rodas metāla dūmi, un šie metāla dūmi nodrošina ceļu, pa kuru elektriskā strāva turpinās plūst līdz nākamajai strāvas nullei. Šis fenomens ir pazīstams arī kā vakuumā balstīta arka. Šī arka nomierinās tuvā strāvas nullei, un konduktīvie metāla dūmi tiek atkal kondensēti uz kontaktu virsmas miljonārdās sekundes laikā. Tika novērots, ka tikai 1% no dūmiem tiek atkal kondensēti uz arkas kameras sienām, bet 99% no dūmiem tiek atkal kondensēti uz kontaktu virsmas, no kurienes tie tika vaporizēti.
No minētā apraksta, ir skaidrs, ka vakuumā balstītās šķēršanās ierīces dielektriskais stiprums atveseļojas ļoti ātri un kontaktu izsmilšanās ir gandrīz neglūtama.
Līdz 10 KA, arka vakuumā balstītajā šķēršanās ierīcē paliek izplatīta, parādoties kā dūmu izplūdes visā kontaktu virsma. Virs 10 KA, arka koncentrējas kontakta virsmas centrā dēļ tā magnētiskā lauka, izraisojot pārmērīgu sildīšanos. Šo problēmu var atrisināt, dizainējot kontaktu virsmas, lai arka varētu pārvietoties pa virsmas laukumu. Ražotāji izmanto dažādus dizainus, lai sasniegtu šo mērķi, nodrošinot minimālu un vienmērīgu kontaktu izsmilšanos.
