Princípio da solução para interrompedor a vácuo de alta tensão

Aumentando a Resistência Dielétrica em Vazios para Isolamento de Alta Tensão
Existem principalmente dois métodos para aumentar a resistência dielétrica de um vazio para atender aos requisitos de isolamento em alta tensão (HV):

Aumentar a Distância de Contato em uma Configuração de Dois Contatos: Em um vazio, a quebra é predominantemente um efeito superficial, fortemente influenciado pela condição das superfícies de contato. Diferentemente no gás SF6, onde a quebra é primariamente um efeito volumétrico que escala linearmente com o comprimento do vazio, a quebra no vazio depende mais da qualidade e condição das superfícies de contato. A resistência dielétrica em um vazio exibe excelente desempenho mesmo com pequenos vazios (2-4 mm), mas gradualmente se estabiliza à medida que o comprimento do vazio aumenta além dessa faixa. Portanto, aumentar a distância de contato pode melhorar a resistência dielétrica, mas apenas até certo ponto, após o qual aumentos adicionais no comprimento do vazio resultam em retornos decrescentes.

Colocar Dois ou Mais Vazios em Série (Disjuntores Multirrompimento): Disjuntores multirrompimento são projetados para distribuir a tensão uniformemente em múltiplos vazios, garantindo desempenho consistente durante a operação normal e eventos de comutação. Ao colocar dois ou mais vazios em série, o nível de tensão necessário pode ser alcançado com uma distância total de contato menor do que seria necessária com um único vazio. Esta abordagem utiliza o princípio da distribuição ideal de tensão entre os vazios, onde cada vazio compartilha uma porção igual da tensão total. Capacitores de graduação são frequentemente usados para garantir a distribuição uniforme de tensão em todos os rompimentos, melhorando ainda mais a confiabilidade e o desempenho do sistema.

Vantagens da Configuração Multirrompimento:
Comprimento Total de Vazio Menor: Alcança a resistência dielétrica necessária com uma distância total de contato menor comparada a uma configuração de vazio único.
Distribuição de Tensão Melhorada: Garante que cada vazio suporte uma parte igual da tensão, reduzindo o estresse nos contatos individuais e melhorando a estabilidade geral do sistema.
Confiabilidade Aumentada: Reduz a probabilidade de quebra ao distribuir a tensão em múltiplos pontos, tornando o sistema mais robusto contra sobretensões transitórias.

Em resumo, embora o aumento da distância de contato em uma configuração de dois contatos possa melhorar a resistência dielétrica em um vazio, isso é limitado pelo efeito de saturação para vazios mais longos. Por outro lado, colocar múltiplos vazios em série, especialmente com o uso de capacitores de graduação, oferece uma maneira mais eficiente e confiável de alcançar a resistência dielétrica necessária para aplicações de alta tensão. Este método permite uma melhor distribuição de tensão e pode reduzir significativamente a distância total de contato necessária, tornando-o uma escolha preferida para o isolamento de alta tensão em disjuntores multirrompimento.