Ratkaisun periaate korkean jännitteen vakuumpyritykselle
Vakuumpiirteiden sähköeristävän voiman parantaminen korkean jännitteen eristyksessä
Vakuumpiirin sähköeristävää voimaa voidaan parantaa korkean jännitteen (HV) vaatimusten mukaiseksi pääasiassa kahdella tavalla:
Kaksipistekonfiguraation yhteydenpisteiden välimatkan kasvattaminen: Vakuussa rikkoutuminen on pääasiassa pintaeffekti, joka riippuu huomattavasti yhteydenpisteiden tilasta. Tämä eroaa SF6-kaasusta, jossa rikkoutuminen on pääasiassa tilaeffekti, joka skaalautuu lineaarisesti välimerkin pituuden mukaan. Vakuun rikkoutuminen on enemmän riippuvainen yhteydenpisteiden laadusta ja tilasta. Vakuun sähköeristävä voima suoriutuu erinomaisesti jopa pienillä välimerkeillä (2–4 mm), mutta se hitaasti tasoittuu, kun välimerkin pituus kasvaa tämän rajan yläpuolelle. Siksi yhteydenpisteiden välimatkan kasvattaminen voi parantaa sähköeristävää voimaa, mutta vain tietyssä määrin, jonka jälkeen lisäkasvut eivät enää tuo merkittäviä etuja.
Useamman välimerkin asettaminen sarjatasaan (monileikkipistekatkaisimet): Monileikkipistekatkaisimet on suunniteltu jakamaan jännite tasaisesti useiden välimerkkien välillä, varmistamalla johdonmukainen toiminta sekä normaalissa käytössä että kytkentätilanteissa. Useiden välimerkkien asettaminen sarjatasaan mahdollistaa tarvittavan kestokynnyksen saavuttamisen kokonaissijaintia lyhyemmällä yhteydenpisteellä kuin yhden välimerkin olisi tarvittava. Tämä lähestymistapa hyödyntää periaatetta, jossa jännite jaetaan idealta osalta kaikkiin välimerkkeihin, jossa kukin välimerkki jakaa yhtäsuuren osan koko jännitteestä. Arvostelukapasitoreita käytetään usein varmistamaan tasainen jännitejakautuminen kaikkiin katkaisupisteisiin, mikä edelleen parantaa järjestelmän luotettavuutta ja toimintakykyä.
Monileikkipistekonfiguraation etuja:
Lyhyempi kokonaisvälimerkki: Saavuttaa tarvittavan sähköeristävän voiman lyhyemmällä kokonaisyhteydenpisteellä verrattuna yhden välimerkin konfiguraatioon.
Parannettu jännitejakautuminen: Varmentaa, että kukin välimerkki kantaa yhtäsuuren osan jännitteestä, vähentäen yksittäisten yhteydenpisteiden rasitusta ja parantamalla järjestelmän kokonaisvakautta.
Parannettu luotettavuus: Vähentää rikkoutumisen todennäköisyyttä jakamalla jännite useille pisteille, mikä tekee järjestelmästä kestävämmän tilapäisille ylikulutuksille.
Yhteenvetona, vaikka kaksipistekonfiguraation yhteydenpisteiden välimatkan kasvattaminen voi parantaa vakuun sähköeristävää voimaa, se on rajoitettu pitkempien välimerkkien tasoitusvaikutuksella. Toisaalta, useiden välimerkkien asettaminen sarjatasaan, erityisesti arvostelukapasitoorien avulla, tarjoaa tehokkaamman ja luotettavamman keinon saavuttaa tarvittava sähköeristävä voima korkean jännitteen sovelluksiin. Tämä menetelmä mahdollistaa paremman jännitejakautumisen ja voi merkittävästi vähentää tarvittavaa kokonaisyhteydenpistettä, mikä tekee siitä suosittua valinnan monileikkipistekatkaisimissa korkean jännitteen eristyksessä.
