고압 진공 차단기의 솔루션 원리

진공 간극의 유전 강도 향상: 고압 절연을 위한 방법
고압(HV)에서 절연 요구사항을 충족하기 위해 진공 간극의 유전 강도를 높이는 주요 방법은 다음과 같습니다:

두 접점 구성을 사용한 접촉 거리 증가: 진공에서는 파괴가 주로 표면 효과이며, 접촉 표면의 상태에 크게 영향을 받습니다. SF6 가스와 달리, 진공에서는 파괴가 주로 체적 효과로 간극 길이에 비례하여 선형적으로 증가하는 것이 아니라, 접촉 표면의 품질과 상태에 더 많이 의존합니다. 진공에서의 유전 강도는 작은 간극(2-4mm)에서도 우수한 성능을 보이나, 이 범위를 넘어서 간극 길이가 증가하면 점차 포화됩니다. 따라서 접촉 거리를 늘려 유전 강도를 향상시킬 수 있지만, 어느 정도까지는 효과적이며 그 이후로는 간극 길이를 더 늘려도 효과가 감소합니다.

여러 개의 간극을 직렬로 배치(다중 단락 회로 차단기): 다중 단락 회로 차단기는 여러 간극에 걸쳐 전압을 균일하게 분배하여 정상 작동 및 스위칭 이벤트 중에도 일관된 성능을 보장하도록 설계되었습니다. 두 개 이상의 간극을 직렬로 배치하면, 단일 간극보다 짧은 총 접촉 거리로 필요한 내압 수준을 달성할 수 있습니다. 이 접근 방식은 각 간극이 전체 전압의 동일한 부분을 공유하는 이상적인 전압 분배 원칙을 활용합니다. 등급 캐패시터는 모든 단락 사이에서 균일한 전압 분배를 보장하여 시스템의 신뢰성과 성능을 더욱 향상시킵니다.

다중 단락 구조의 장점:
더 짧은 총 간극 길이: 단일 간극 구조보다 짧은 전체 접촉 거리로 필요한 유전 강도를 달성할 수 있습니다.
개선된 전압 분배: 각 간극이 전압의 동일한 부분을 분담하여 개별 접점의 부담을 줄이고 전체 시스템의 안정성을 향상시킵니다.
신뢰성 향상: 여러 지점에 걸쳐 전압을 분산시켜 일시적인 과전압에 대해 시스템을 더 견고하게 만듭니다.

요약하자면, 두 접점 구성을 사용하여 접촉 거리를 늘리는 것은 진공에서 유전 강도를 향상시키지만, 긴 간극에서는 포화 효과로 제한적입니다. 반면, 특히 등급 캐패시터를 사용하여 여러 간극을 직렬로 배치하는 방법은 고압 응용 분야에서 필요한 유전 강도를 더 효율적이고 신뢰성 있게 달성할 수 있는 방법입니다. 이 방법은 전압 분배를 개선하고 필요한 총 접촉 거리를 크게 줄여, 다중 단락 회로 차단기에서 고압 절연을 위한 선호되는 선택입니다.