Prinsip solusyon para sa high voltage vacuum interrupter

Pagpapataas ng Dielectric Strength sa Vacuum Gaps para sa High-Voltage Insulation
May dalawang pangunahing pamamaraan upang mapataas ang dielectric strength ng isang vacuum gap upang matugunan ang mga requirement ng insulation sa mataas na voltage (HV):

Pagtaas ng Distansya ng Contact sa Isang Two-Contact Configuration: Sa isang vacuum, ang breakdown ay pangunahin isang epekto sa ibabaw, malaking nakadepende sa kondisyon ng mga ibabaw ng contact. Hindi tulad sa SF6 gas, kung saan ang breakdown ay pangunahin isang volume effect na linear na sumusunod sa haba ng gap, ang vacuum breakdown ay mas nakadepende sa kalidad at kondisyon ng mga ibabaw ng contact. Ang dielectric strength sa isang vacuum ay nagpapakita ng mahusay na performance kahit maliit ang mga gap (2–4 mm), ngunit ito ay unti-unting natutulog kapag lumampas ito sa nasabing saklaw. Kaya, ang pagtaas ng distansya ng contact ay maaaring mapataas ang dielectric strength, ngunit hanggang sa isang tiyak na punto lamang, pagkatapos noon, ang karagdagang pagtaas ng haba ng gap ay nagbibigay ng mas maliit na benepisyo.

Ilagay ang Dalawang o Higit pang Gaps sa Serye (Multi-Break Circuit Breakers): Ang mga multi-break circuit breakers ay disenyo upang pantay-pantay na ipamahagi ang voltage sa maraming gaps, sigurado na may konsistente na performance sa normal na operasyon at switching events. Sa pamamagitan ng paglalagay ng dalawang o higit pang gaps sa serye, maaaring matamo ang kinakailangang withstand voltage level na may kabuuang distansya ng contact na mas maliit kaysa sa kailangan kung may iisang gap lang. Ang pamamaraang ito ay gumagamit ng prinsipyong pantay na pagbahagi ng voltage sa pagitan ng mga gap, kung saan bawat gap ay nagbabahagi ng pantay na bahagi ng kabuuang voltage. Madalas ginagamit ang grading capacitors upang siguruhin ang pantay na pagdistribute ng voltage sa lahat ng breaks, na lalo pang nagsisiguro sa reliabilidad at performance ng sistema.

Mga Advantages ng Multi-Break Configuration:
Mas Maliit na Kabuuang Habang ng Gap: Natatamo ang kinakailangang dielectric strength sa mas maikling kabuuang distansya ng contact kumpara sa iisang gap configuration.
Mas Magandang Pagdistribute ng Voltage: Sigurado na bawat gap ay nagbabahagi ng pantay na bahagi ng voltage, binabawasan ang stress sa bawat contact at pinapabuti ang kabuuang estabilidad ng sistema.
Pinahusay na Reliability: Binabawasan ang posibilidad ng breakdown sa pamamagitan ng pagdistribute ng voltage sa maraming puntos, nagbibigay ng mas robust na sistema laban sa transient overvoltages.

Sa kabuuan, bagama't ang pagtaas ng distansya ng contact sa isang two-contact configuration ay maaaring mapataas ang dielectric strength sa isang vacuum, ito ay may limitasyon dahil sa saturation effect para sa mas mahabang gaps. Sa kabilang banda, ang paglalagay ng maraming gaps sa serye, lalo na gamit ang grading capacitors, ay nagbibigay ng mas efficient at reliable na paraan upang matamo ang kinakailangang dielectric strength para sa high-voltage applications. Ang pamamaraang ito ay nagpapahusay ng pagdistribute ng voltage at maaaring makabawas nang significant ang kabuuang distansya ng contact na kailangan, kaya ito ang napili bilang paborito para sa high-voltage insulation sa multi-break circuit breakers.