Nguyên lý giải pháp cho bộ ngắt chân không điện áp cao

Nâng cao Độ bền điện môi trong Khoảng cách chân không cho Cách điện Điện áp Cao
Có hai phương pháp chính để tăng cường độ bền điện môi của khoảng cách chân không để đáp ứng yêu cầu cách điện ở điện áp cao (HV):

Tăng Khoảng cách Tiếp xúc trong Cấu hình Hai Tiếp xúc: Trong chân không, sự phóng điện chủ yếu là hiệu ứng bề mặt, bị ảnh hưởng nặng nề bởi tình trạng của các bề mặt tiếp xúc. Khác với khí SF6, nơi sự phóng điện chủ yếu là hiệu ứng thể tích tỷ lệ thuận với chiều dài khoảng cách, sự phóng điện trong chân không phụ thuộc nhiều hơn vào chất lượng và tình trạng của các bề mặt tiếp xúc. Độ bền điện môi trong chân không có hiệu suất xuất sắc ngay cả với khoảng cách nhỏ (2-4 mm), nhưng nó dần bão hòa khi chiều dài khoảng cách vượt quá phạm vi này. Do đó, việc tăng khoảng cách tiếp xúc có thể nâng cao độ bền điện môi, nhưng chỉ đến một mức nhất định, sau đó việc tăng thêm chiều dài khoảng cách sẽ mang lại hiệu quả giảm dần.

Đặt Hai hoặc Nhiều Khoảng cách Chân không Liên tiếp (Công tắc Hành trình Đa điểm): Công tắc hành trình đa điểm được thiết kế để phân phối điện áp đồng đều trên nhiều khoảng cách, đảm bảo hiệu suất ổn định trong cả hoạt động bình thường và các sự kiện chuyển mạch. Bằng cách đặt hai hoặc nhiều khoảng cách liên tiếp, mức điện áp cần chịu đựng có thể đạt được với tổng khoảng cách tiếp xúc nhỏ hơn so với việc sử dụng một khoảng cách duy nhất. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc chia sẻ điện áp lý tưởng giữa các khoảng cách, nơi mỗi khoảng cách chia sẻ một phần bằng nhau của điện áp tổng. Các tụ điện phân phối thường được sử dụng để đảm bảo phân phối điện áp đồng đều trên tất cả các điểm đứt, từ đó nâng cao độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống.

Ưu điểm của Cấu hình Đa điểm:
Chiều dài Tổng Khoảng cách Nhỏ hơn: Đạt được độ bền điện môi cần thiết với khoảng cách tiếp xúc tổng thể ngắn hơn so với cấu hình một khoảng cách.
Phân phối Điện áp Tốt hơn: Đảm bảo rằng mỗi khoảng cách chịu một phần bằng nhau của điện áp, giảm áp lực lên các tiếp xúc cá nhân và cải thiện độ ổn định tổng thể của hệ thống.
Nâng cao Độ tin cậy: Giảm khả năng xảy ra sự cố phóng điện bằng cách phân phối điện áp qua nhiều điểm, làm cho hệ thống mạnh mẽ hơn trước các xung điện áp tạm thời.

Tóm lại, mặc dù việc tăng khoảng cách tiếp xúc trong cấu hình hai tiếp xúc có thể cải thiện độ bền điện môi trong chân không, nhưng nó bị hạn chế bởi hiệu ứng bão hòa đối với các khoảng cách dài hơn. Mặt khác, việc đặt nhiều khoảng cách liên tiếp, đặc biệt là với việc sử dụng tụ điện phân phối, cung cấp một cách hiệu quả và đáng tin cậy hơn để đạt được độ bền điện môi cần thiết cho các ứng dụng điện áp cao. Phương pháp này cho phép phân phối điện áp tốt hơn và có thể giảm đáng kể tổng khoảng cách tiếp xúc cần thiết, làm cho nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho cách điện điện áp cao trong công tắc hành trình đa điểm.