Principi de solució per a l'interrupitor de vacuï al voltatge alt

Millorar la resistència dielèctrica en els intervals de buit per a l'aislament a alta tensió
Hi ha principalment dos mètodes per augmentar la resistència dielèctrica d'un interval de buit per complir els requisits d'aislament a alta tensió (HV):

Augmentar la distància de contacte en una configuració de dos contactes: En el buit, la ruptura és predominantment un efecte superficial, fortement influït pel estat de les superfícies de contacte. A diferència del gas SF6, on la ruptura és principalment un efecte volumètric que es relaciona linealment amb la longitud de l'interval, la ruptura en el buit depèn més de la qualitat i condició de les superfícies de contacte. La resistència dielèctrica en el buit ofereix un rendiment excel·lent fins i tot amb intervals petits (2-4 mm), però es satura gradualment quan la longitud de l'interval supera aquest rang. Per tant, augmentar la distància de contacte pot millorar la resistència dielèctrica, però només fins a un cert punt, després del qual els augmentos addicionals en la longitud de l'interval donen rendiments decreixents.

Col·locar dos o més intervals en sèrie (interruptors de circuit multi-interruptor): Els interruptors de circuit multi-interruptor estan dissenyats per distribuir la tensió uniformement entre múltiples intervals, assegurant un rendiment consistent durant la operació normal i els esdeveniments de commutació. Col·locant dos o més intervals en sèrie, es pot aconseguir el nivell necessari de tensió de suport amb una distància total de contacte més petita que la que seria necessària amb un sol interval. Aquest enfocament utilitza el principi de la compartició ideal de tensió entre els intervals, on cada interval comparteix una porció igual de la tensió total. Sovint es fan servir condensadors de graduació per assegurar una distribució uniforme de la tensió entre tots els trencaments, millorant així la fiabilitat i el rendiment del sistema.

Avantatges de la configuració multi-interruptor:
Longitud total de l'interval més petita: Aconsegueix la resistència dielèctrica requerida amb una distància de contacte total més curta en comparació amb una configuració d'un sol interval.
Distribució millorada de la tensió: Assegura que cada interval suporti una part igual de la tensió, reduint l'estressament dels contactes individuals i millorant la estabilitat general del sistema.
Fiabilitat millorada: Redueix la probabilitat de ruptura distribuint la tensió en diversos punts, fent el sistema més robust contra les sobretensions transitories.

En resum, mentre que augmentar la distància de contacte en una configuració de dos contactes pot millorar la resistència dielèctrica en el buit, aquesta està limitada per l'efecte de saturació en intervals més llargs. D'altra banda, col·locar diversos intervals en sèrie, especialment amb l'ús de condensadors de graduació, ofereix una manera més eficient i fiable d'aconseguir la resistència dielèctrica necessària per a aplicacions a alta tensió. Aquest mètode permet una millor distribució de la tensió i pot reduir significativament la distància de contacte total requerida, fent-lo una opció preferida per a l'aislament a alta tensió en els interruptors de circuit multi-interruptor.