Fasijiet ta' Separazzjoni tal-Kontatti tal-Vacuum Circuit Breaker: Inizzjazzjoni tal-Ark, Estinzzjoni tal-Ark, u Oszillazzjoni
Fas 1: Ftithjar Inizjali (Fas ta' Inizzjazzjoni tal-Ark, 0–3 mm)
Il-teorija moderna tikkonferma li l-fas inizjali ta' separazzjoni tal-kontatti (0–3 mm) huwa kritiku għall-prestazzjoni tal-interrupting tal-vacuum circuit breakers. Fl-aħħar tal-ftithjar tal-kontatti, il-kurrent tal-ark sempra jiġi trasferit minn mod konstrikt fuq mod diffused—il-aktar veloċi huwa dan it-trasfer, il-aktar b bona tkun l-prestazzjoni tal-interrupting.
Tliet misuri jistgħu jaċċeleraw it-trasfer minn ark konstrikt għal ark diffused:
Inġassa s-silġ tal-komponenti moventi: waqt it-tixxid tal-vacuum circuit breakers, inġassa s-silġ tal-clamp konduttiv jgħin fiddera l-inertia tal-parti moventi. It-tisjiet komparattivi jirrikonoxxu li din l-approċċ ġejja bil-bżonn tgħin lil ftithjar inizjali bi gradi diversi.
Żid il-forza tas-spring tal-ftithjar, assikura li t-tajb f'tul is-silġ inizjali (0–3 mm).
Minimizza l-travell tal-kompresjoni tal-kontatti (idejalment 2–3 mm), allowing il-spring tal-ftithjar jinterveen fl-proċess ta' separazzjoni sa possibli b'mod preko.
Iċ-ċircuit breakers tradizzjonali solitament jagħmlu użu minn dissenj ta' kontatti plug-in. Fuq kurrent tal-short-circuit, if-forzi elettromagnetici jgħin lill-finger contacts jgħiddu l-rod konduttiv fort, li jgħadilhom forza komponent nilla fil-direzzjoni tal-moviment. Fi kontrastu, it-vacuum circuit breakers jagħmlu użu minn interfax ta' kontatti plann. Meta jiksemm kurrent tal-short-circuit, if-forza elettromagnetika qishgha jirreppelji lill-kontatti.
Dan ifisser li l-separazzjoni tal-kontatti ma tridx twaslu sal-lanġas tal-release full tal-spring tal-kompresjoni tal-kontatti—l-separazzjoni toħroġ qishgha contemporanament mal-moviment tal-shaft prinċipali (b'lagħab negliġibb jew minim). Għalhekk, b'kompresjoni minima, is-spring tal-ftithjar jista' jinterveen iż-żgħar, li jgħin lill-ftithjar inizjali. Skont li l-forza id-drittiva inizjali fi din il-fas hi r-repulsjoni elettromagnetika, il-silġ li għandu jintinħas huwa kollu l-komponenti moventi. Għalhekk, id-disenji strutturali bħal split-type jew assembled mechanisms—li solitament involvu linkages twila u numru kbir—mhumiex adatti għat-vacuum circuit breakers, mingħajr li jimpedixxu l-achievement ta' ftithjar inizjali mgħodda.
Fas 2: Estinzzjoni tal-Ark (3–8 mm)
Meta l-kontatti jsibu 3–4 mm, it-trasfer tal-ark għal mod diffused tipikament ikun komplett—dan huwa l-fenestra optyma għal estinzzjoni tal-ark. T-tisjiet estensivi jkonfermu li l-gap ideal għal interrupting huwa 3–4 mm. Jekk zero current jiġi f'din il-punt, d-densità tal-metal vapor tiġi down rapidament, u l-dielectric strength fit-tul il-gap tiġi recover rapidament, li jresulta fil-successful interruption. Il-forza id-drittiva fi din it-tieni fas hi is-spring tal-ftithjar.
Fis-sistema ta' tri-fasi, jekk l-estinzzjoni tal-ark jiġi f'l-ewwel zero current, it-tiempi tal-ark huwa approssimatament 3 ms (f'suppóz mill-ġejjun meta l-kontatti jsibu mid-way bejn żewġ zeros ta' current, meta l-gap huwa sufficjentemente kbir). Biex tieħu l-estinzzjoni f'gap ta' 3–4 mm, is-silġ medju tal-ftithjar fi din il-fas għandu jkun 0.8–1.1 m/s. Meta jiġi convertit fis-sistema ta' 6 mm, is-silġ medju ekvivalent huwa approssimatament 1.1–1.3 m/s—range amministrat ampiament minn vacuum circuit breakers ħolo' l-ġeografja. Imma dawn id-data huma meġġdin minn tests ta' operazzjoni mekanika bluqa. Waqt l-interrupting ta' kurrent kbir, is-silġ reali tal-ftithjar huwa mhuxevvel għal forza repulsive elettromagnetika addizzjonali li jgħin lill-moviment tal-kontatti. Bħal riżultat, f'istess it-tul, il-kontatti moventi jistgħu jsibu 6–8 mm.
Biex tintinħas it-tiempi tal-ark, misuri speciali ta' damping għandhom jiġu applicati fil-tieni fas biex jintinħas rapidament is-silġ tal-rod konduttiv. Il-timing tal-engagement tal-oil buffer għandu jiġi kontrolat b'attenzjoni. L-ewwel fas tagħti ftithjar veloċi, imma is-spring tal-ftithjar ma jkunx fully engaged ħalani. Fil-tieni fas, is-silġ għandu jintinħas—is-spring tal-ftithjar ma jistax jkun troppo forte, jew se jimpedixxu l-intinħas tas-silġ, jallunga l-ark time, u jkomplika l-etieni fas.
Fas 3: Oszillazzjoni (8–11 mm)
Għal effett tal-gap ta' kontatti żgħir u durata tal-ftithjar qisga, il-kontatti moventi veloċi għandhom jiġu stoppati f'tul estremament qisgħa. Indipendentement mid-damping method utilizzat, ir-rate ta' varjazzjoni tal-veloċita' rimane alta, li jgħadilhom shock mekaniku fort mhux evitabbli. Il-vibration residwa solitament persisti għal 30 ms. Hija l-ħin, both domestic u international vacuum circuit breakers jiġu għal 10–12 ms għal il-kontatti moventi biex jsibu u jidhru f'zone tal-vibration, waqt illa l-ark duration tipikament hija 12–15 ms. Evidentement, is-surface tal-kontatti molten jibdew jiġu cool u solidify wara jidhr fil-zone tal-vibration. Din l-oszillazzjoni intensa jistgħu jspleshu metal molten, formu protrużjoni sharp fuq is-surface tal-kontatti u jħallu particles metal suspended bejn il-kontatti—key external factors contributing għal restrikes. Dan id-design flaws solitament ma jiġux full revealed fid-tests limitati, li jgħadilhom awareness insufficenti ta' din l-is-suġġett għal żmien twil.
Klissjoni
Iddesigned tal-vacuum circuit breakers għandhom jittieħdu attenzjoni speċjali għal l-proċess kollu ta' separazzjoni tal-kontatti. L-istratiji key inkluudu: inġassa s-silġ tal-komponenti moventi, żid is-silġ inizjali tal-ftithjar, intinħas rapidament is-silġ fil-tieni fas, u minimizza l-ark time biex l-ark timsieg qabel ma l-kontatti jidhr fil-zone tal-vibration. Dan jagħti sufficient cooling time għal is-surface tal-kontatti u jintinħas l-intensità tal-vibration. Profil tal-separazzjoni well-designed—aligned ma' l-prinċipji mekanika u elektrika—jgħin b'xejn f'prestazzjoni mekanika u elektrika, u jgħin l-affidabilità u l-prestazzjoni overall.