Megoldás elve magas feszültségű vakuumszakító esetén
A Vakuumbeli Dielektrikus Erősségeinek Növelése Magas Feszültségű Izolációhoz
A vakuumbeli résszel kapcsolatos dielektrikus erősség növelésének két fő módszere van a magas feszültség (HV) izolációs követelmények teljesítéséhez:
Kétkapcsos konfigurációban a kapcsolati távolság növelése: A vakuumban a töréspont elsősorban felületi hatás, amely nagyban függ a kapcsolófelületek állapotától. Szemben az SF6 gáz esetével, ahol a törés elsősorban térfogati hatás, ami lineárisan aránylik a rés hosszával, a vakuumbeli törés sokkal inkább a kapcsolófelületek minőségétől és állapotától függ. A vakuumbeli dielektrikus erősség kiváló teljesítményt mutat még kis réses (2-4 mm) esetén is, de lassan szaturál, ha a rés hossza ezen tartományon túl nő. Ezért a kapcsolati távolság növelése növelheti a dielektrikus erősséget, de csak bizonyos pontig, mivel ennél további rés hosszának növelése csökkenő hasznosságot eredményez.
Több rés sorba helyezése (Multi-Break Áramköri Törésvédők): A multi-break áramköri törésvédők olyanek, amelyek egyenletesen osztják el a feszültséget több rés között, garantálva konzisztens teljesítményt mind a normál működés, mind a kapcsolóesemények során. Két vagy több rés sorba helyezésével a szükséges tűrhető feszültség szintje elérhető összesen rövidebb kapcsolati távolsággal, mint egyetlen rés esetén. Ez a megközelítés kihasználja a résök közötti ideális feszültségelosztás elvét, ahol minden rés egyenlő része a teljes feszültségnek. Gyakran használnak gradált kondenzátort, hogy biztosítsák az egyenletes feszültségelosztást az összes törésponton, tovább javítva a rendszer megbízhatóságát és teljesítményét.
A Multi-Break Konfiguráció Előnyei:
Rövidebb Összes Réssz: Elérheti a szükséges dielektrikus erősséget rövidebb összes kapcsolati távolsággal, mint egyetlen réses konfiguráció esetén.
Javított Feszültségelosztás: Biztosítja, hogy minden rés egyenlő része a feszültségnek, csökkentve az egyes kapcsolópontok terhelését és javítva a rendszer általános stabilitását.
Növekedett Megbízhatóság: Csökkenti a törés valószínűségét, a feszültség több ponton való elosztásával, ami a rendszert robustabbá teszi a tranzient túlfeszültségekkel szemben.
Összefoglalva, bár a kétkapcsos konfigurációban a kapcsolati távolság növelése javíthatja a vakuumbeli dielektrikus erősséget, ez korlátozott a hosszabb réses esetén jelentkező szaturációs hatás miatt. Másrészről, a több rés sorba helyezése, különösen gradált kondenzátorok használatával, hatékonyabb és megbízhatóbb módot nyújt a szükséges dielektrikus erősség elérésére magas feszültségű alkalmazásokhoz. Ez a módszer jobb feszültségelosztást enged, és jelentősen csökkentheti a szükséges összes kapcsolati távolságot, így a multi-break áramköri törésvédők esetén előnyös választás a magas feszültségű izoláció szempontjából.
