Принцип на решението за вакумен прекинувач на високо напоне

Подобрување на диелектричната јачина во вакуумски размак за високонапонска изолација
Постојат претежно две методи за зголемување на диелектричната јачина на вакуумски размак за да се исполнат барањата за изолација при висок напон (ВН):

Зголемување на контактниот растојание во конфигурација со два контакта: Во вакуум, катастрофата е претежно површински ефекат, тешко влијаен од состојбата на контактните површини. Забележано е дека во гас SF6, катастрофата е претежно обемен ефекат кој се скали линеарно со должината на размакот, додека вакуумската катастрофа е повеќе зависна од квалитетот и состојбата на контактните површини. Диелектричната јачина во вакуум покажува одлични перформанси и со мали размаци (2-4 мм), но постепено се насытува како што должината на размакот се зголемува над овој опсег. Поради тоа, зголемувањето на контактното растојание може да подобри диелектричната јачина, но само до одредена точка, по која дополнителните зголемувања на должината на размакот даваат намалени добивки.

Поставување на два или повеќе размаци во серија (вишечлен предизвикувачки прекинувачи): Вишечлените прекинувачи се дизајнирани за распределба на напонот еднакво низ повеќе размаци, осигурувајќи конзистентни перформанси како во нормална работа, така и при превклучување. Со поставување на два или повеќе размаци во серија, неопходниот ниво на оддржливиот напон може да се постигне со тотално контактно растојание што е помало од она што би било потребно со еден размак. Овој пристап се користи принципот на идеална распределба на напонот меѓу размаци, каде секој размак има еднаков дел од тоталниот напон. Често се користат капацитори за класификација за да се осигура еднаква распределба на напонот низ сите прекини, што дополнително подобрува надежноста и перформансите на системот.

Преимущества на вишечлената конфигурација:
Помало тотално растојание на размак: Постижува неопходната диелектрична јачина со крајно кратко целосно контактно растојание споредно со конфигурација со еден размак.
Подобро распределување на напонот: Осигурува дека секој размак носи еднаков дел од напонот, намалувајќи стресот на индивидуалните контакти и подобрувајќи общата стабилност на системот.
Подобренa надежност: Намалува веројатноста за катастрофа со распределба на напонот низ повеќе точки, правејќи системот подобро устойчив против префрлени напони.

За крај, додека зголемувањето на контактното растојание во конфигурација со два контакта може да подобри диелектричната јачина во вакуум, тоа е ограничено од ефектот на насытување за подолги размаци. Од друга страна, поставувањето на повеќе размаци во серија, особено со користење на капацитори за класификација, нуди подобар и повеќе надежен начин за постигнување на неопходната диелектрична јачина за примените со висок напон. Овој метод овозможува подобро распределување на напонот и значително може да намали потребното целосно контактно растојание, што го прави претпочитан избор за високонапонска изолација во вишечлените прекинувачи.