Principi i zgjidhjes për ndërprerës vakum me tension të lartë

دریایی کردن قدرت دی الکتریک در فاصله‌های خلأ برای عایق‌بندی ولتاژ بالا
روش‌های اصلی برای افزایش قدرت دی الکتریک یک فاصله خلأ به منظور برآورده کردن نیازهای عایق‌بندی در ولتاژ بالا (HV) عبارتند از:

افزایش فاصله تماس در پیکربندی دو تماس: در خلأ، شکست اساساً یک اثر سطحی است که به شدت تحت تاثیر وضعیت سطوح تماس است. متفاوت از SF6 که در آن شکست اساساً یک اثر حجمی است و به طور خطی با طول فاصله مقیاس می‌گیرد، شکست خلأ بیشتر به کیفیت و وضعیت سطوح تماس بستگی دارد. قدرت دی الکتریک در خلأ حتی با فواصل کوچک (2-4 میلی‌متر) عملکرد عالی دارد، اما با افزایش طول فاصله فراتر از این محدوده به تدریج اشباع می‌شود. بنابراین، افزایش فاصله تماس می‌تواند قدرت دی الکتریک را افزایش دهد، اما فقط تا حدی، و بعد از آن افزایش بیشتر طول فاصله بازدهی کاهش می‌یابد.

قرار دادن دو یا چند فاصله به صورت سری (سیلوی چند شکسته): سیلوهای چند شکسته طراحی شده‌اند تا ولتاژ را به طور یکنواخت در میان چند فاصله توزیع کنند، و اطمینان حاصل کنند که عملکرد یکنواخت در هر دو حالت عملیات معمولی و رویدادهای جابجایی وجود دارد. با قرار دادن دو یا چند فاصله به صورت سری، سطح تحمل ولتاژ لازم با یک فاصله تماس کلی کوچک‌تر از آنچه که با یک فاصله واحد لازم است، قابل دستیابی است. این رویکرد از اصل تقسیم ولتاژ ایده‌آل بین فواصل استفاده می‌کند، که در آن هر فاصله سهم برابری از ولتاژ کل را به عهده می‌گیرد. خازنهای رتبه‌بندی اغلب برای اطمینان از توزیع یکنواخت ولتاژ در میان تمام شکست‌ها استفاده می‌شوند، که عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم را بیشتر می‌کند.

مزایای پیکربندی چند شکسته:
طول کلی فاصله کوچک‌تر: با طول تماس کلی کوتاه‌تر نسبت به پیکربندی یک فاصله واحد، قدرت دی الکتریک مورد نیاز را به دست می‌آورد.
توزیع ولتاژ بهبود یافته: مطمئن می‌شود که هر فاصله سهم برابری از ولتاژ را به عهده می‌گیرد، که تنش روی تماس‌های انفرادی را کاهش می‌دهد و ثبات کلی سیستم را بهبود می‌بخشد.
قابلیت اطمینان بهبود یافته: با توزیع ولتاژ در چند نقطه، احتمال شکست کاهش می‌یابد و سیستم را در برابر ولتاژ‌های فراگذر قوی‌تر می‌کند.

به طور خلاصه، در حالی که افزایش فاصله تماس در پیکربندی دو تماس می‌تواند قدرت دی الکتریک در خلأ را بهبود بخشد، اما با تاثیر اشباع برای فواصل طولانی محدود است. از طرف دیگر، قرار دادن چند فاصله به صورت سری، به ویژه با استفاده از خازنهای رتبه‌بندی، روشی کارآمد‌تر و قابل اعتمادتر برای دستیابی به قدرت دی الکتریک لازم در کاربردهای ولتاژ بالا ارائه می‌دهد. این روش اجازه می‌دهد توزیع بهتر ولتاژ داشته باشیم و می‌تواند طول تماس کلی مورد نیاز را به طور قابل توجهی کاهش دهد، که آن را به گزینه مطلوب برای عایق‌بندی ولتاژ بالا در سیلوهای چند شکسته تبدیل می‌کند.