Принцип роботи високовольтного вакуумного переривача

Підвищення діелектричної міцності в вакуумних проміжках для високовольтного ізоляційного захисту
Існує два основні методи підвищення діелектричної міцності вакуумного проміжка для задоволення вимог до ізоляції при високому напрузі (ВН):

Збільшення відстані між контактами у двоконтактній конфігурації: У вакуумі пробій переважно є поверхневим ефектом, який сильно залежить від стану контактних поверхонь. На відміну від SF6 газу, де пробій є переважно об’ємним ефектом, який лінійно зростає зі збільшенням довжини проміжку, пробій у вакуумі більше залежить від якості та стану контактних поверхонь. Діелектрична міцність у вакуумі демонструє відмінну продуктивність навіть при невеликих проміжках (2–4 мм), але поступово насичується, коли довжина проміжку зростає за цей діапазон. Тому збільшення відстані між контактами може підвищити діелектричну міцність, але лише до певної межі, після якої подальше збільшення довжини проміжку дає все менші результати.

Розташування двох або більше проміжків послідовно (мультисклінні автоматичні вимикачі): Мультисклінні автоматичні вимикачі розроблені для рівномірного розподілу напруги по кількох проміжках, забезпечуючи стабільну роботу як при нормальній роботі, так і при переключенні. Розташування двох або більше проміжків послідовно дозволяє досягти необхідного рівня стійкості до напруги з загальною відстанню між контактами, яка менша, ніж потрібна для однорядного проміжку. Цей підхід використовує принцип ідеального розподілу напруги між проміжками, де кожен проміжок береть на себе рівну частину загальної напруги. Для забезпечення рівномірного розподілу напруги по всіх скліннях часто використовуються конденсатори розподілу, що додатково підвищує надійність та продуктивність системи.

Переваги мультисклінної конфігурації:
Менша загальна довжина проміжку: Досягає необхідної діелектричної міцності з коротшою загальною відстанню між контактами порівняно з односклінною конфігурацією.
Покращений розподіл напруги: Забезпечує, що кожен проміжок приймає рівну частину напруги, зменшуючи навантаження на окремі контакти та покращуючи загальну стабільність системи.
Покращена надійність: Зменшує ймовірність пробою, розподіляючи напругу по кількох точках, що робить систему більш стійкою до перехідних перенапруг.

У заключення, хоча збільшення відстані між контактами у двоконтактній конфігурації може покращити діелектричну міцність у вакуумі, воно обмежене насыщуванням для довших проміжків. З іншого боку, розташування кількох проміжків послідовно, особливо з використанням конденсаторів розподілу, пропонує більш ефективний та надійний спосіб досягти необхідної діелектричної міцності для високовольтних застосувань. Цей метод дозволяє кращий розподіл напруги та значно зменшує загальну відстань між контактами, що робить його переваговим вибором для високовольтного ізоляційного захисту в мультисклінних автоматичних вимикачах.