Oplossingsprinsipe vir hoogspanningsvakuumonderbreker

Die Dielektriese Sterkte in Vakuumgappe Verhoog vir Hoogspanningsisolering
Daar is hoofsaaklik twee metodes om die dielektriese sterkte van 'n vakuumgap te verhoog om aan die isoleringsvereistes by hoogspanning (HV) te voldoen:

Verhoog die Kontakafstand in 'n Twee-Kontak Konfigurasie: In 'n vakuum is inslag hoofsaaklik 'n oppervlakte-effek, wat swaar beïnvloed word deur die toestand van die kontakoppervlakke. Anders as in SF6-gas, waar inslag hoofsaaklik 'n volume-effek is wat lineêr skaal met die gaplengte, is vakuum-inslag meer afhanklik van die kwaliteit en toestand van die kontakoppervlakke. Die dielektriese sterkte in 'n vakuum vertoon uitstekende prestasie selfs met klein gaps (2–4 mm), maar dit versteent geleidelik as die gaplengte hierbo verhoog. Daarom kan die verhoging van die kontakafstand die dielektriese sterkte verhoog, maar slegs tot 'n sekere punt, waarna verdere verhoging van die gaplengte minder voordeel bied.

Plaas Twee of Meer Gaps in Reeks (Multi-Break Skakelaars): Multi-break skakelaars is ontwerp om die spanning uniform oor meerdere gaps te verdeel, wat konsekwente prestasie tydens normale bedryf en skakelgebeure verseker. Deur twee of meer gaps in reeks te plaas, kan die nodige weerstandspanningvlak bereik word met 'n totale kontakafstand wat kleiner is as wat met 'n enkele gap vereis sou word. Hierdie benadering maak gebruik van die beginsel van ideale spanningverdeling tussen die gaps, waar elke gap 'n gelyk deel van die totale spanning dra. Graderingskondensators word dikwels gebruik om uniforme spanningverdeling oor al die breaks te verseker, wat die betroubaarheid en prestasie van die stelsel verder verbeter.

Voordelige van Multi-Break Konfigurasie:
Kleinere Totale Gaplengte: Bereik die vereiste dielektriese sterkte met 'n korter algehele kontakafstand in vergelyking met 'n enkele-gap konfigurasie.
Verbeterde Spanningsverdeling: Verseker dat elke gap 'n gelyke deel van die spanning dra, wat die spanning op individuele kontakte verminder en die algehele stelselstabiliteit verbeter.
Verbeterde Betroubaarheid: Verminder die moontlikheid van inslag deur die spanning oor meerdere punte te verdeel, wat die stelsel robuuster teen tussentydse oorspanning maak.

In opsomming, terwyl die verhoging van die kontakafstand in 'n twee-kontak konfigurasie die dielektriese sterkte in 'n vakuum kan verbeter, word dit beperk deur die versteeningseffek vir langer gaps. Aan die ander kant bied die plasing van meerdere gaps in reeks, veral met die gebruik van graderingskondensators, 'n meer effektiewe en betroubare manier om die nodige dielektriese sterkte vir hoogspannings-toepassings te bereik. Hierdie metode maak beter spanningverdeling moontlik en kan die totale kontakafstand wat vereis word, beduidend verminder, wat dit 'n voorkeur keuse maak vir hoogspanningsisolering in multi-break skakelaars.