Yüksək voltajlı vakuum kesicinin həll prinsipi

Vakuum Aralığında Dieliktrik Güçlülüğün Artırılması Yüksek Gerilim yalıtımında
Vakum aralığının dieliktrik gücünü artırmak ve yüksek gerilim (HV) yalıtım gereksinimlerini karşılamak için temel olarak iki yöntem vardır:

İki Temas Konfigürasyonunda Temas Mesafesini Artırma: Vakumda, paslanma çoğunlukla yüzey etkisi olup, temas yüzeylerinin durumundan büyük ölçüde etkilidir. SF6 gazında olduğu gibi, paslanmanın çoğunlukla boşluğun uzunluğuyla doğrusal bir şekilde ölçeklendirildiği hacim etkisiyle zıtlıkta, vakum paslanması temas yüzeylerinin kalitesi ve durumuna daha fazla bağlıdır. Vakumdaki dieliktrik güçlülük, küçük boşluklar (2-4 mm) ile bile mükemmel performans gösterir, ancak bu aralık ötesinde boşluk uzunluğu arttıkça yavaş yavaş doygunlaşır. Bu nedenle, temas mesafesini artırmak dieliktrik gücü artırabilir, ancak belirli bir noktadan sonra, boşluk uzunluğunda daha fazla artış azalan getiriler sağlar.

İki veya Daha Fazla Boşluğu Seriye Koyma (Çok Kesme Devre Kesicileri): Çok kesme devre kesicileri, normal işlem sırasında ve anahtarlama olayları sırasında tutarlı performans sağlamak için birden fazla boşluk arasında gerilimi eşit dağıtmak üzere tasarlanmıştır. İki veya daha fazla boşluğu seriye koymak, tek bir boşlukla gerekli olan toplam temas mesafesinden daha kısa bir toplam temas mesafesi ile gerekli dayanıklılık gerilimi seviyesine ulaşılmasını sağlar. Bu yaklaşım, her boşluğun toplam gerilimin eşit bir kısmını paylaştığı ideal gerilim paylaşım ilkesinden yararlanır. Gradyan kondansatörleri genellikle tüm kesimler arasında düzgün gerilim dağılımı sağlamak için kullanılır, bu da sistemin güvenilirliğini ve performansını daha da artırır.

Çok Kesme Konfigürasyonunun Avantajları:
Daha Kısa Toplam Boşluk Uzunluğu: Tek boşluk konfigürasyonuna kıyasla daha kısa toplam temas mesafesi ile gerekli dieliktrik gücün elde edilmesi.
Geliştirilmiş Gerilim Dağılımı: Her boşluğun gerilimin eşit bir kısmını taşımasını sağlayarak, bireysel temaslardaki stresi azaltır ve genel sistem istikrarını artırır.
Geliştirilmiş Güvenilirlik: Geçiçi aşırı gerilimlere karşı sistemi daha dayanıklı hale getiren, gerilimi birden fazla nokta arasında dağıtarak paslanma olasılığını azaltır.

Kısacası, iki temas konfigürasyonunda temas mesafesini artırmak vakumda dieliktrik gücünü artırabilir, ancak daha uzun boşluklar için doygunluk etkisiyle sınırlıdır. Diğer taraftan, özellikle gradyan kondansatörlerin kullanılmasıyla birden fazla boşluğu seriye koymak, yüksek gerilim uygulamaları için gerekli dieliktrik gücün elde edilmesi için daha verimli ve güvenilir bir yoldur. Bu yöntem, daha iyi gerilim dağılımına olanak tanır ve toplam temas mesafesini önemli ölçüde azaltabilir, bu da çok kesme devre kesicilerinde yüksek gerilim yalıtımı için tercih edilen bir seçenektir.